王景良,邢士軒,陳冀陶,張希來,王 松
(1.大慶石化公司塑料廠,黑龍江大慶163714;大慶石化公司招標中心,黑龍江大慶163714)
聚乙烯專用樹脂QL 505P的質量改進與放大生產
王景良1,邢士軒1,陳冀陶1,張希來1,王 松2
(1.大慶石化公司塑料廠,黑龍江大慶163714;大慶石化公司招標中心,黑龍江大慶163714)
闡述了某低壓聚乙烯裝置生產氯化用聚乙烯用專用樹脂粉料QL505P的生產過程、質量改進及放大生產情況。通過優(yōu)化選擇催化劑和催化劑的預絡合、降低聚合溫度和漿液濃度,固化生產工藝條件等措施,提高了樹脂粉料QL505P的質量,滿足了用戶要求。
氯化;聚乙烯;專用樹脂;質量;改進
2012年12月某企業(yè)首次工業(yè)化生產氯化用聚乙烯用專用樹脂粉料,牌號為QL 505P。用戶提出現有產品顆粒大、氯化難,要求樹脂粉料QL 505P的粒徑分布范圍更加均勻,便于廠家進行氯化。為滿足用戶要求,提高產品競爭力,確保生產的產品粒徑分布,在生產工藝上進行研究和改進,優(yōu)化了生產工藝,降低了聚合溫度和漿液濃度,固化生產工藝條件,明顯提高樹脂粉料QL 505P的質量,自2014年實施以來,產品穩(wěn)定生產50 kt/a以上。
低壓高密度聚乙烯裝置生產氯化用聚乙烯樹脂粉末QL 505P,由原料精制、聚合、脫氣、混煉造粒、回收、成品包裝等工段組成。聚合過程采用鈦系催化劑,按離子聚合機理反應生產。主要原料有聚合級的乙烯、丙烯、氫氣等,技術指標見表1。
為提高產品質量,符合廠家要求,確保生產的產品粒徑分布,在催化劑的選擇和使用上進行了改進,并且在生產工藝控制上進行了優(yōu)化[1]。
2.1 催化劑的選擇
(1)高密度聚乙烯粉料的形態(tài)是催化劑形態(tài)的復制和放大,要得到理想的高密度聚乙烯粉料的形態(tài),催化劑的粒徑分布要窄并且集中在80目附近,產品的堆積密度還要高。生產過程中改進使用新型催化劑,具有產品堆積密度高,粒徑分布均勻,細粉含量少的優(yōu)點,可以進一步改善粉料粒徑的分布[2]。
(2)催化劑預絡合過程中的AI/Ti比。該措施不僅可以有效合理的控制顆粒的形態(tài)向追求的方向靠攏,而且防止聚乙烯顆粒破碎、減少粉末中超細粉含量、顯著提高粉末的堆積密度。
(3)改變聚合釜中的己烷、母液混合比,進一步脫除超細粉和低聚物,可大幅度改善最終制品的各項物理力學指標。
表1 生產的原料技術指標
2.2 生產工藝控制
聚合生產時,一旦催化劑載體發(fā)生破碎,聚乙烯產品的粒徑分布將不能得到保證。聚合溫度、反應壓力、漿液濃度等生產工藝條件,都對催化劑載體產生影響[3~5]。為使粉末粒徑分布窄并且粒徑更加均勻采取了3項措施:
(1)生產過程中,控制溫度、壓力、丙烯進料、氫碳比等各項參數平穩(wěn)。
(2)將聚合溫度由85℃降至指定溫度。
(3)將漿液濃度逐漸降低以減少生產過程中產生的細粉。
2.3 固化現有生產工藝
聚合釜固化后生產操作條件見表2。
表2 固化后生產工藝操作條件
經過工藝優(yōu)化后生產的QL 505P粉末篩分大部分分布在125~500 μm之間,粉末粒徑相對均勻,滿足用戶提出要求。改進前后產品實測值見表3。
表3 改進前后工業(yè)化生產QL505P產品實測值
從表3可看出,改進前后產品力學性能指標熔體流動速率、密度、熔流比基本不變,影響用戶氯化的關鍵指標,改進后的篩分在125~500 μm之間是93.6%,好于改進前的91.8%,產品粒徑更在125~500 μm范圍內,滿足用戶提高質量的要求。
2014年7月低壓裝置在生產工藝上進行研究和改進,優(yōu)化了生產工藝,降低了聚合溫度和漿液濃度,固化生產工藝條件,明顯提高了樹脂粉料QL 505P的質量,該產品已穩(wěn)定生產50 kt/a以上,得到了用戶好評。
低壓裝置通過選擇催化劑和催化劑的預絡合、降低聚合溫度和漿液濃度,固化生產工藝條件等措施,提高了專用樹脂粉料QL 505P的質量,優(yōu)化后產品的粒徑分布范圍窄,粒徑大小符合要求,有利于下游廠家載氯,達到用戶要求。
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Quality improvement and production enlargement of special resin QL 505P used for polyethylene
Wang Jingliang1,Xing Shixuan1,Chen Jitao1,Zhang Xilai1,Wang Song2
(1.Plastics Plant of Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China;2.Bidding Center of Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China)
This paper expounded the production process,quality improvement and production enlargement of the special resin granule QL 505P used for a HDPE plant to produce chlorination polyethylene.By taking the measures such as optimizing selection of catalyst and pre-complexing of catalyst,decreasing polymer temperature and slurry condensation and solidifying production process conditions,the quality of resin granule QL 505P was improved,and the requirement of end-users was satisfied.
chlorination;polyethylene;special resin;quality;improvement
TQ325.12
B
1671-4962(2017)02-0030-02
2017-02-03
王景良,男,高級工程師,1991年畢業(yè)于天津大學高分子化工專業(yè),現從事聚乙烯的生產、科研、技術攻關等方面的管理工作。