史立恒，黃文麗

（蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司， 陜西 渭南 7155061）

聚丙烯裝置在無(wú)規(guī)共聚生產(chǎn)狀態(tài)下的長(zhǎng)周期運(yùn)行

史立恒，黃文麗

（蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司， 陜西 渭南 7155061）

無(wú)規(guī)共聚 PP具有良好的透明性和熱封性能，其消費(fèi)和生產(chǎn)量逐年增加。研究了采用液相本體Spheripol技術(shù)生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)，聚丙烯裝置遇到的環(huán)管帶連接堵塞、高壓閃蒸罐D(zhuǎn)2301架橋、汽蒸器D2501下料閥堵塞等問(wèn)題，通過(guò)原因分析，采取了如下措施：在無(wú)規(guī)物轉(zhuǎn)產(chǎn)均聚物時(shí)控制Donor的加入量，在生產(chǎn)無(wú)規(guī)物時(shí)控制Atmer163的加入量，改造降溫針形閥，保障了裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

聚丙烯；無(wú)規(guī)共聚物；帶連接；下料閥；堵塞

中國(guó)石油獨(dú)山子石化分公司聚丙烯 2＃裝置采用原意大利海蒙特公司的液相本體Spheripol專(zhuān)用技術(shù)，國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)的雙環(huán)管工藝[1,2]。于2001年10月開(kāi)始建設(shè)，2002年9月22日投料試車(chē)一次成功。設(shè)計(jì)能力為70 kt/a。聚丙烯2＃裝置自2004年12月首次生產(chǎn)無(wú)規(guī)料以來(lái)無(wú)規(guī)料的排產(chǎn)逐年增加，無(wú)規(guī)料產(chǎn)品出現(xiàn)較強(qiáng)的市場(chǎng)需求態(tài)勢(shì)，隨著無(wú)規(guī)料排產(chǎn)量的增大，裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行是必須面臨的問(wèn)題[3,4]。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際論述了生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)裝置出現(xiàn)的問(wèn)題，并對(duì)產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了解決方案。

1 裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

1.1 帶連接堵塞

聚丙烯 2＃裝置采用雙環(huán)管工藝，帶連接是連接兩個(gè)環(huán)管的橋梁，若収生堵塞情冴一環(huán)的壓力將失去控制，最終導(dǎo)致裝置停工。圖1是聚丙烯2＃裝置雙環(huán)管帶連接流程圖[5,6]。

圖1 雙環(huán)管帶連接流程圖Fig.1 Flow chart of bicyclic tube belt connection

2005年10月21日2＃裝置完成無(wú)規(guī)共聚物的轉(zhuǎn)產(chǎn)任務(wù)，在從D(Y)－W0723F轉(zhuǎn)產(chǎn)T30S過(guò)程中出現(xiàn)環(huán)管帶連接堵塞，一環(huán)、小環(huán)管壓力迅速上升，2＃裝置緊急停工后處理帶連接[6]。表1是2005年10月21日2＃裝置無(wú)規(guī)共聚物轉(zhuǎn)均聚物時(shí)轉(zhuǎn)產(chǎn)數(shù)據(jù)，

2＃裝置由無(wú)規(guī)共聚物轉(zhuǎn)產(chǎn)T30S初期3:00-9:00從表1中看出過(guò)渡料中都含有乙烯，此次轉(zhuǎn)產(chǎn)過(guò)程中1：30將2＃裝置使用的100%Donor換成了30%的Donor并恢復(fù)了生產(chǎn) T30S時(shí)的 Donor/C3＝比值，Donor加入量降低后過(guò)渡料中產(chǎn)生大量的無(wú)規(guī)物，增加了物料的粘性，物料粘性的增加容易在環(huán)管帶連接處掛料進(jìn)而堵塞環(huán)管帶連接。

表1 2005年10月21日2＃裝置無(wú)規(guī)共聚物轉(zhuǎn)均聚物時(shí)轉(zhuǎn)產(chǎn)數(shù)據(jù)Table 1 Production data of random copolymer turn homopolymer at 2 # device in October 21, 2005

1.2 高壓閃蒸罐（D2301）架

如圖2所示為D2301流程圖。丙烯和催化劑在雙環(huán)管反應(yīng)器中反應(yīng)后經(jīng)第二環(huán)管出料閥排至閃蒸線(xiàn)，經(jīng)閃蒸線(xiàn)夾套加熱沿切線(xiàn)方向進(jìn)入閃蒸罐（D2301）進(jìn)行閃蒸。在2＃裝置初期生產(chǎn)無(wú)規(guī)料時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)D2301架橋現(xiàn)象。表現(xiàn)為D2301料位上漲，經(jīng)過(guò)幾次導(dǎo)閥（LV2301）后料位下降，在2006年10月2＃裝置生產(chǎn)完無(wú)規(guī)共聚料裝置檢修時(shí)打開(kāi)D2301下部法蘭収現(xiàn)D2301上部幾乎被粘料封死，只有一個(gè)小孔下料。分析D2301架橋原因是環(huán)管出料粉料中殘留的催化劑繼續(xù)在閃蒸線(xiàn)反應(yīng)生成大量的細(xì)粉，由于 2＃裝置在生產(chǎn)無(wú)規(guī)料時(shí)粉料較粘，在D2301中閃蒸時(shí)產(chǎn)生大量的細(xì)粉在D2301壁上粘結(jié)，最終導(dǎo)致在D2301中架橋。

圖2 D2301流程圖Fig.2 Flow chart of D2301

1.3 汽蒸器（D2501）下料閥堵塞

如圖 3所示從袋式過(guò)濾器（F2301）排出的聚合物依靠重力作用流到低速攪拌汽蒸器（D2501），低壓蒸汽從汽蒸器底部進(jìn)入，分解催化劑和給電子體剩余物并且分離出聚合物中殘留的丙烯和丙烷。控制進(jìn)入 D2501底部的兩股蒸汽溫度的針型閥是TV2503、TV2505。TV2503、TV2505中走的是冷凝液，在 2＃裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物初期 TV2503、TV2505處于100%全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，進(jìn)入汽蒸器底部蒸汽溫度是 132 ℃，2＃裝置初期在生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)經(jīng)常収生D2501下料閥堵塞裝置被迫切向排放來(lái)處理D2501下料閥，嚴(yán)重影響2＃裝置無(wú)規(guī)共聚物的長(zhǎng)周期運(yùn)行。當(dāng)拆開(kāi)D2501下料閥時(shí)収現(xiàn)塊料在D2501下料閥處架橋造成D2501不出料。

圖3 D2501流程圖Fig.3 Flow chart of D2501

2 采取措施與效果

2.1 防止帶連接堵措施與效果

針對(duì)2＃裝置從無(wú)規(guī)共聚物轉(zhuǎn)產(chǎn)均聚物時(shí)容易収生帶連接堵塞，分析了帶連接堵塞原因，収現(xiàn) 2＃裝置從無(wú)規(guī)共聚物轉(zhuǎn)產(chǎn)均聚物時(shí)Donor的加入量是影響帶連接堵塞的因素，在后期 2＃裝置從無(wú)規(guī)共聚物轉(zhuǎn)產(chǎn)均聚物時(shí)規(guī)定仍然使用100%Donor，并且 Donor/C3＝的比值仍然為生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)的值。Donor的加入量直到擠壓切到均聚物正品料倉(cāng)后方可降至正常值。采取這一措施后 2＃裝置從2006生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物以來(lái)再也沒(méi)有収生環(huán)管帶連接堵塞。

2.2 防止D2301下料閥架橋措施與效果

經(jīng)過(guò)總結(jié)以往的教訓(xùn)2006年10月之后2＃裝置再生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)在轉(zhuǎn)產(chǎn)前提前 8 h加入Atmer163，和提前24 h加入100%的Donor，并且保證Atmer163的加入量不小于0.35 kg/h，采取此措施后2＃裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)D2301下料閥堵塞的現(xiàn)象，確保了裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)料時(shí)長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2.3 防止D2501下料閥堵塞措施與效果

從表2中得出無(wú)規(guī)物的熔融起始溫度131.2 ℃低于均聚物的熔融起始溫度156.8 ℃，無(wú)規(guī)物熔融起始溫度低的特點(diǎn)要求2＃裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)物時(shí)2501溫度和進(jìn)入D2501的蒸汽溫度控制穩(wěn)定和適當(dāng)，如果D2501控制溫度高于無(wú)規(guī)物的熔融起始溫度，粉料在D2501中融化最終在D2501下料處架橋。進(jìn)

D2501底部?jī)晒烧羝麥囟戎苯佑绊懼鳧2501的溫度，進(jìn)D2501底部?jī)晒烧羝臏囟仁怯蓽乜亻yTV2503、TV2505控制加入這兩股蒸汽的冷凝液量的多少來(lái)控制的。

表2 無(wú)規(guī)物與均聚物的熔融和結(jié)晶溫度Table 2 The random and homopolymer of melting and crystallization temperatures

2005年9月進(jìn)入D2501底部?jī)晒烧羝臏囟葹?32 ℃，此時(shí)TV2503、TV2505處于全開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)拆開(kāi)TV2503、TV2505閥后法蘭把這兩閥全開(kāi)時(shí)從閥后法蘭處流出的冷凝水很少，判斷為 TV2503、TV2505這兩個(gè)針型閥由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因使得冷凝液不能正常的加入到蒸汽里來(lái)滿(mǎn)足工藝要求，致使加入D2501的蒸汽溫度一直降不下來(lái)，容易導(dǎo)致D2501下料閥堵塞迫使裝置被迫切排放。研究后將TV2503、TV2505兩針形閥拆掉后換成直通，通過(guò)控制直通前的截止閥開(kāi)度控制加入D2501底部?jī)晒烧羝睦淠毫縼?lái)控制進(jìn)入D2501底部?jī)晒烧羝臏囟?。TV2503、TV2505改造完成后進(jìn)入汽蒸器（D2501）底部的蒸汽溫度很容易控制在 110℃以下。2005年9月后2＃裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)物時(shí)進(jìn)入氣蒸器底部的溫度一般控制在 110 ℃以下，2＃裝置生產(chǎn)無(wú)規(guī)物時(shí)再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)D2501下料閥因架橋裝置切排放的事故。

3 結(jié) 論

本文分析了聚丙烯裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚物時(shí)遇到的問(wèn)題與原因，采取了調(diào)整環(huán)管帶連接和高壓閃蒸罐的工藝參數(shù)、改進(jìn)汽蒸器的降溫針形閥等解決措施后，2008年7月25日14：00 2＃裝置開(kāi)始生產(chǎn)無(wú)規(guī)產(chǎn)品DY—W725EF，8月25日10：00 2＃裝置由無(wú)規(guī)產(chǎn)品D(Y)-W0723F轉(zhuǎn)產(chǎn)均聚產(chǎn)品T30S，2＃裝置創(chuàng)造了連續(xù)生產(chǎn)無(wú)規(guī)料31天的最高記錄。

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Long Period Stable Operation of Polypropylene Plant in the Production of Random Copolymer

SHI Li-heng, HUANG Wen-li
（Pucheng Clean Energy Chemical Co., Ltd., Shaanxi Weinan 715506, China）

Polypropylene random copolymer has good transparency and heat sealing properties, its consumption and production increases year by year. In this paper, the problems of producing random copolymers by liquid bulk Spheripol technology were studied, such as blockages in belt connection between loop reactors, high-pressure flash tank D2301 bridging, and blockages in discharge of valve the steamer D2501. Through cause analysis, the following measures to ensure the long-term stable operation of the device were put forward, such as, controlling amount of Donor when random things converting homopolymer, controlling amount of Atmer163 in the production of random things, transforming cooling needle valve.

Polypropylene; Random copolymer; Belt connection; Discharge valve; Blockage

TQ 325.14

B

1671-0460（2014）09-1725-03

2014-03-03

史立恒（1982-），男，陜西渭南人，助理工程師，2007年畢業(yè)于西南科技大學(xué)高分子化學(xué)專(zhuān)業(yè)，研究方向：精細(xì)化工及高分子材料的生產(chǎn)技術(shù)。

黃文麗（1985-），女，陜西渭南人，碩士，2012年畢業(yè)于西南科技大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)，研究方向：化工信息化、計(jì)算機(jī)視覺(jué)。E-mail：huangwenwenlili@126.com。