張曉陽(yáng) 王磊 駱浩（天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅 蘭州 730060）

聚丙烯的使用較為廣泛，其市場(chǎng)一直呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的狀態(tài)，目前，聚丙烯已經(jīng)幾乎替代了聚氯乙烯成為了第三大塑料，在合成樹(shù)脂方面的領(lǐng)域也變得更加重要。但聚丙烯在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備堵塞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這不僅會(huì)讓聚丙烯生產(chǎn)效率變低，同時(shí)過(guò)渡料也會(huì)變得更多，經(jīng)濟(jì)損失是難以估量的。

1 聚丙烯的制作流程

干燥、帶有活性的均聚物靠壓差通過(guò)閃蒸罐進(jìn)入到共聚反應(yīng)器R-401 內(nèi)，與此同時(shí)，來(lái)自離心式壓縮機(jī)C-401 的氣相單體進(jìn)入反應(yīng)器底部，使得反應(yīng)器內(nèi)的聚丙烯發(fā)生氣相單體碰撞，經(jīng)歷流化操作之后把氣相單體排出來(lái)。安放于共聚反應(yīng)器底部的特殊孔板可以幫助以上操作不斷重復(fù)并且向上排氣，這就是某種聚丙烯其制作的過(guò)程了，同時(shí)有一部分氣相單體從孔板下面沿切線進(jìn)如S-401 旋風(fēng)分離器，進(jìn)入S-401 的氣體通過(guò)離心力作用對(duì)氣體中的細(xì)粉進(jìn)行分離，分離出的細(xì)粉通過(guò)出料控制閥HV-401會(huì)同高壓丙烯洗滌塔T-301來(lái)的粉料進(jìn)入脫氣過(guò)濾器F-301。同時(shí)旋風(fēng)分離器S-401出口線上的氣相色譜分析儀控制新鮮單體的加入量。

生產(chǎn)過(guò)程中聚合物會(huì)出現(xiàn)很多的細(xì)粉，如與此匹配的另一臺(tái)旋風(fēng)分離器S-502達(dá)不到預(yù)期的分離效果，循環(huán)氮?dú)庵袏A雜著很多聚合物的細(xì)粉，很容易造成閃蒸干燥系統(tǒng)設(shè)備和管線的堵塞，每年因?yàn)榫酆衔锛?xì)粉堵塞的閃蒸干燥系統(tǒng)和設(shè)備都需要停工多次來(lái)進(jìn)行清理清洗，這使得裝置的消耗增大，而丙烯的損失也很大。旋風(fēng)分離器如設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比例不合理，則無(wú)法把氮?dú)庵袏A雜的聚合物完全的分離開(kāi)來(lái)，而聚合物的細(xì)粉如果堵塞到管線和設(shè)備，就會(huì)使得羅茨風(fēng)機(jī)C-502 的電流變得更高，增加了能耗。細(xì)粉在風(fēng)機(jī)殼內(nèi)極易粘壁，因此風(fēng)機(jī)也經(jīng)常容易出現(xiàn)問(wèn)題，增加了檢修時(shí)間和費(fèi)用。

2 聚丙烯在制作中可通過(guò)一些異?，F(xiàn)象提前預(yù)判故障

2.1 長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行

因整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備均為24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，所以聚丙烯裝置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。首先是齒輪箱和循環(huán)反應(yīng)器出現(xiàn)很大的振動(dòng)情況，通過(guò)對(duì)過(guò)程的分析，發(fā)現(xiàn)工作人員操作的軸流泵啟動(dòng)以及關(guān)閉次數(shù)過(guò)多，在第二單元的反應(yīng)器和管線上面停留產(chǎn)生結(jié)壁層，檢修人員會(huì)頻繁進(jìn)行沖洗，但會(huì)滯留很多異物殘?jiān)?，長(zhǎng)時(shí)間累積則形成塊料粘壁難以清理，汽蒸干燥系統(tǒng)工藝操作之后，極大可能會(huì)使得下料線管被堵塞。

2.2 電機(jī)軸承振動(dòng)增加

通常情況，反應(yīng)器內(nèi)部包括分布板上是不會(huì)積料的，但聚丙烯裝置在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中，如發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承突然出現(xiàn)明顯的震動(dòng)，這時(shí)工作人員需要及時(shí)的停工，然后進(jìn)行修理。產(chǎn)生振動(dòng)主要的原因很是反應(yīng)器內(nèi)堆積了很多的粉料，這些粉料很容易被清洗，但如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)就很容易讓振動(dòng)現(xiàn)象再次發(fā)生。因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及清洗其中的粉料是極為重要的，。

3 提升操作的優(yōu)化

3.1 聚丙烯設(shè)備組件選擇

聚丙烯裝置在進(jìn)行故障測(cè)評(píng)的過(guò)程當(dāng)中，選用高效載體催化劑的組合流體能夠清楚反映出聚合循環(huán)當(dāng)中所運(yùn)行的設(shè)備，這對(duì)于聚丙烯設(shè)備中最重要的組成部分。國(guó)內(nèi)諸多聚丙烯裝置均優(yōu)先選用有供貨使用業(yè)績(jī)的可靠廠商，因?yàn)檫@樣的供貨廠商設(shè)計(jì)制造的設(shè)備及系統(tǒng)組件相對(duì)而言比較成熟也更為精密，經(jīng)過(guò)很多相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)研可以標(biāo)明，這樣的系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行超過(guò)十年之后設(shè)備仍然可以正常使用并且狀態(tài)也較為穩(wěn)定，其故障發(fā)生概率偏小，維修的成本也較低，無(wú)論是從提高生產(chǎn)效率還是在節(jié)約成本方面都是最理想的選擇。

3.2 聚丙烯設(shè)備堵塞問(wèn)題

聚丙烯設(shè)備本身帶有清理堵塞狀況的設(shè)備與設(shè)施，旋風(fēng)分離器主要功能是用來(lái)消除粉末，底部的控制閥其主要目的是為了能夠調(diào)節(jié)系統(tǒng)當(dāng)中的惰性成分含量，且還可以提供反應(yīng)器的氣相組裝的成色譜采出點(diǎn)，關(guān)于抗沖產(chǎn)品也需要進(jìn)行品質(zhì)的提升，且具有明顯的效果。由于反應(yīng)器的氣相有關(guān)，因此對(duì)于控制旋風(fēng)分離器的運(yùn)轉(zhuǎn)方面影響比較大。由于局部的聚合物溫度迅速升高，因而會(huì)造成堵塞的情況，一般情況下，反應(yīng)器的出料口以及旋風(fēng)分離器出口線上的色譜采出點(diǎn)產(chǎn)生堵塞的原因大多都是因流化氣不均勻所導(dǎo)致的。而旋風(fēng)分離器壁上的粉末主要組成成分就是二聚物當(dāng)中的無(wú)定形態(tài)的部分，如果清理不妥當(dāng)或者不夠及時(shí)就可能出現(xiàn)積聚增多，因此在使用機(jī)器的過(guò)程中，清理粉末的工作是極為重要的，能夠使用以下幾方面的解決策略。

首先，抗沖單元在開(kāi)車(chē)之前要進(jìn)行有效的準(zhǔn)備工作，產(chǎn)品的參數(shù)要嚴(yán)格控制，對(duì)于其質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及催化劑活性在分離后掌握好時(shí)間，還需要做到能按照參數(shù)設(shè)定來(lái)操作，需逐級(jí)把關(guān)，不能有失誤。

其次，均聚物進(jìn)行進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，下料液位的自動(dòng)控制閥直角不能過(guò)小，且不可以小于30度，并且要經(jīng)常的使用該閥門(mén)。

再次，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，下料液位自動(dòng)控制閥直角不低于40度。無(wú)論是自動(dòng)控制閥還是手動(dòng)閥，把粘在器壁上面的粉末盡量的進(jìn)行清除。在經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，主要的運(yùn)行時(shí)間將會(huì)在原層次上得到很大提升，雖然之前的設(shè)備經(jīng)常會(huì)因堵塞的情況導(dǎo)致使用不到半個(gè)月就面臨停工，但是優(yōu)化之后的設(shè)備內(nèi)堵塞現(xiàn)象得到了很大改進(jìn)，且共聚反應(yīng)器在連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間上也相對(duì)得到比較顯著的提升，然而由于干燥器形成的氣體循環(huán)造成的堵塞停工，卻到目前仍然難以解決。

3.3 管制反應(yīng)壓力閃蒸罐D(zhuǎn)-301出料困難

出料困難的主要原因是由于壓力較高造成的，當(dāng)反應(yīng)壓力變低就會(huì)使反應(yīng)的速率變高，而反應(yīng)熱的消散就相比而言較為困難，反應(yīng)壓力和催化劑所剩下的活性以及聚合物的顆粒所停留的時(shí)間還有富有惰性組成含量的關(guān)系都是十分微妙的，按照之前的操作可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)反應(yīng)壓力的條件可以整理出以下幾方面的順序。

首先，使用旋風(fēng)分離器的底部閥門(mén)來(lái)進(jìn)行惰性成分的調(diào)整，若下料的自動(dòng)控制閥的直角減小，那么惰性成分的濃度就會(huì)增加，且系統(tǒng)的壓力就會(huì)有所提高，閥門(mén)開(kāi)度減少惰性組成含量會(huì)逐漸上升，在使用設(shè)備下料的過(guò)程當(dāng)中，自動(dòng)控制閥必須要保持在一定的高度且不能夠完全的關(guān)閉。

其次，就是聚合物顆粒停留時(shí)間以及反應(yīng)壓力，通過(guò)反應(yīng)器的料位高低來(lái)進(jìn)行一系列的調(diào)整，反應(yīng)器的料位如果增大，那么聚合物停留的時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)，當(dāng)系統(tǒng)壓力降低，則反應(yīng)器的料位也會(huì)因此降低，聚合物顆粒停留的時(shí)間就變得更少，那么系統(tǒng)的壓力就會(huì)獲得更大提升，如果以上這些措施反應(yīng)壓力沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果，且系統(tǒng)壓力持續(xù)不斷地上升，就需要立即調(diào)節(jié)環(huán)管反應(yīng)器的操作數(shù)據(jù)，盡量提升催化劑剩余的活性。

上述兩種方法可以達(dá)到相同的結(jié)果，均可縮短催化劑在環(huán)管內(nèi)的時(shí)間，保持殘余的活性用來(lái)投入到共聚反應(yīng)器當(dāng)中。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，首先在使用聚丙烯的過(guò)程當(dāng)中要不斷的提高對(duì)設(shè)備的管理，讓員工能夠在崗位上投入更多的熱情，進(jìn)而可延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限，執(zhí)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ骷o(jì)律，務(wù)必做到使用合格的配方來(lái)調(diào)配母料，使裝置單元設(shè)備能夠安全有效運(yùn)行。需要注意的是不要在放置添加劑的時(shí)候，因不謹(jǐn)慎而掉入其他雜物，還包括在檢修設(shè)備時(shí)也需特別注意這一點(diǎn)。在進(jìn)行設(shè)備故障診斷的時(shí)候，工作人員要敏感和嚴(yán)謹(jǐn)，就算從一些復(fù)雜的信號(hào)以及細(xì)微的現(xiàn)象當(dāng)中都應(yīng)該可以做到提取關(guān)鍵的信息，且對(duì)一些基本的故障也需做到詳細(xì)清楚并了解問(wèn)題的所在，有針對(duì)性地提出解決的方法。不僅如此還應(yīng)注意對(duì)閥門(mén)的把控度，且需要使用高壓蒸汽進(jìn)行清理，解決裝置被堵塞的問(wèn)題應(yīng)重點(diǎn)把握反應(yīng)壓力和溫度，只有這樣才可以讓產(chǎn)品的質(zhì)量獲得更好提升，與此同時(shí)應(yīng)及時(shí)更換掉一些已經(jīng)無(wú)法使用的設(shè)備或系統(tǒng)組件，進(jìn)而提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。