劉文軍

摘 要：論文分析了影響抗沖共聚單元長周期運行影響因素主要是共聚生產(chǎn)過程中結(jié)塊。據(jù)此對相關(guān)參數(shù)和工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，經(jīng)過調(diào)整，共聚單元運行周期延長，產(chǎn)品質(zhì)量沒有變化。

關(guān)鍵詞：聚丙烯；抗沖共聚；長周期運行

1.前言

天津石化烯烴部聚丙烯裝置采用意大利HIMONT公司液相本體——氣相工藝，能生產(chǎn)均聚，無規(guī)共聚，抗沖三大類47個牌號產(chǎn)品。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對性能優(yōu)異的抗沖共聚聚丙烯產(chǎn)品需求日益增加，因此開好抗沖共聚單元，延長共聚單元的運行周期，減少拆清共聚單元次數(shù)是影響我廠整體效益的重要因素。我車間技術(shù)人員針對共聚單元反應(yīng)器內(nèi)有大量塊料，器壁粘料嚴(yán)重，E401換熱器和C401壓縮機(jī)入口結(jié)塊較重，進(jìn)行了大量的研究和分析決定在反應(yīng)器出口管線處增加一條Atmer163管線，在反應(yīng)器循環(huán)氣中加入Atmer163，以消除循環(huán)氣中小顆粒物料殘留催化劑活性，減少堵塞換熱器E401和減少循環(huán)氣壓縮機(jī)入口結(jié)塊，取得了十分滿意的效果。

2.結(jié)塊原因

對聚丙烯粉料粒徑分布進(jìn)行分析，結(jié)果如表1

由表1可以清楚的看出，使用CS-Ⅱ國產(chǎn)催化劑生產(chǎn)出的粉料細(xì)粉含量大，并且大顆粒有爆裂現(xiàn)象。同時我們做了催化劑平均活性計算，計算結(jié)果為40000-43000g pp/g cat，催化劑活性過大而使反應(yīng)劇烈，活性顆粒爆裂，導(dǎo)致細(xì)粉含量過多。過多的帶有活性的細(xì)粉，在氣相反應(yīng)器中反應(yīng)加劇，產(chǎn)生的局部熱不能及時擴(kuò)散到氣相中而使物料熔融結(jié)塊，同時細(xì)粉容易吸附于反應(yīng)器壁上，在反應(yīng)器壁上熔融結(jié)塊，粘附器壁，對結(jié)塊物料物性進(jìn)行分析，分析數(shù)據(jù)見下表2。

由表2可以看出，結(jié)塊物料乙烯含量高，從而橡膠相含量高，造成固有粘度大，粘度大的物料易堵塞。由以上分析可知，抑制催化劑活性，降低細(xì)粉含量和橡膠料含量，及時撤出反映熱可以減少結(jié)塊，從而延長運行周期。

3.工藝特點

液相本體——氣相法工藝特點是不再向氣相反應(yīng)器，專門加催化劑，而是加入環(huán)管反應(yīng)器出來的聚丙烯，利用聚丙烯的殘余活性與加入的反應(yīng)物，丙烯，乙烯，氫氣反應(yīng)生成抗沖共聚產(chǎn)品，因此影響共聚長期運行的因素很多。

4.影響抗沖共聚長周期運行的主要因素

4.1TEAL和DONOR的影響

TEAL和DONOR是丙烯聚合的重要助催化劑。TEAL起到殺死反應(yīng)系統(tǒng)毒物和還原主催化劑從而形成活性中心。DONOR是等規(guī)度調(diào)節(jié)劑，兩者加入過多過少都會影響反應(yīng)的好壞。TEAL加的過多將使主催化劑過度還原而失去活性，從而導(dǎo)致反應(yīng)變壞，加入過少不能使主催化劑充分還原，反應(yīng)也會不好。DONOR加的過多要消耗一部分TEAL，使反應(yīng)下降，加入過少，等規(guī)度下降，粉料發(fā)粘，影響反應(yīng)器的長周期運行，生產(chǎn)中一般要求TEAL/DONOR（重量比）為2。

4.2均聚密度的影響

催化劑的活性隨停留時間的延長而逐漸衰減的，均聚單元的密度能夠控制催化劑的 停留時間，從而控制催化劑的活性。密度大，停留時間長，催化劑殘余活性小。反之，停留時間短，殘余活性大，因此將密度控制在525——530Kg/M3

4.3氣相反應(yīng)器料位的調(diào)整

氣相反應(yīng)器的料位控制時空產(chǎn)率，料位升高時，時空產(chǎn)率降低，反應(yīng)及反應(yīng)熱得到合理的分配，降低結(jié)塊的可能，因此將料位LC401控制在65-75可調(diào)。

5.調(diào)整效果

5.1加入Atmer163的R401運行效果

從以上表中數(shù)據(jù)分析可得出在循環(huán)氣管線上不加Atmer163，反應(yīng)器系統(tǒng)運行15天后，換熱器E401的換熱效果就不能滿足生產(chǎn)，同時反應(yīng)器的壓力和溫度都比工藝正常值偏高，嚴(yán)重影響共聚長周期運行。加入Atmer163裝置運行15天以后，反應(yīng)器的壓力，溫度和換熱器E401的換熱能力沒有產(chǎn)生重大影響，都只是把結(jié)塊物料中的乙烯含量大大降低了，有效的防止了反應(yīng)系統(tǒng)中結(jié)塊料的產(chǎn)生，裝置平穩(wěn)運行40天，換熱器E401沒發(fā)生堵塞，反應(yīng)器除攪拌器掛壁外，直筒段壁光滑。

5.2粒徑改善狀況

與表2數(shù)據(jù)對比，大于80目細(xì)粉含量由0.56%下降為0.13%，并且顆粒爆裂現(xiàn)象較少。

5.3經(jīng)濟(jì)效益核算

我們按每小時注入Atmer163 0.3Kg/h計算，裝置運行40天，實際多消耗Atmer163為0.3*24*40=288Kg.按每噸Atmer163 2.8萬計算，實際多增加成本2.8*0.288=0.8萬元。以前裝置運行15天以后，不能進(jìn)行生產(chǎn)，必須拆清。而拆清一次共聚反應(yīng)單元所需費用3萬元，由于加入Atmer163延長了共聚單元的生產(chǎn)周期，按二個周期一次計算，每年比以前少拆6次，一共節(jié)約費用3*6=18萬元。

結(jié)論：（1）開抗沖共聚單元時，必須嚴(yán)格控制細(xì)粉量

（2）通過在循環(huán)氣管線加入Atmer163，減少了細(xì)粉產(chǎn)生，增加經(jīng)濟(jì)效益

（3）裝置運行平穩(wěn)，質(zhì)量達(dá)標(biāo)

參考文獻(xiàn)：

[1]《聚丙烯工藝和原理》，2013版，洪定一