延长共聚生产周期的措施

刘文军

摘 要：论文分析了影响抗冲共聚单元长周期运行影响因素主要是共聚生产过程中结块。据此对相关参数和工艺进行适当调整，经过调整，共聚单元运行周期延长，产品质量没有变化。

关键词：聚丙烯；抗冲共聚；长周期运行

1.前言

天津石化烯烃部聚丙烯装置采用意大利HIMONT公司液相本体——气相工艺，能生产均聚，无规共聚，抗冲三大类47个牌号产品。随着我国经济的飞速发展，对性能优异的抗冲共聚聚丙烯产品需求日益增加，因此开好抗冲共聚单元，延长共聚单元的运行周期，减少拆清共聚单元次数是影响我厂整体效益的重要因素。我车间技术人员针对共聚单元反应器内有大量块料，器壁粘料严重，E401换热器和C401压缩机入口结块较重，进行了大量的研究和分析决定在反应器出口管线处增加一条Atmer163管线，在反应器循环气中加入Atmer163，以消除循环气中小颗粒物料残留催化剂活性，减少堵塞换热器E401和减少循环气压缩机入口结块，取得了十分满意的效果。

2.结块原因

对聚丙烯粉料粒径分布进行分析，结果如表1

由表1可以清楚的看出，使用CS-Ⅱ国产催化剂生产出的粉料细粉含量大，并且大颗粒有爆裂现象。同时我们做了催化剂平均活性计算，计算结果为40000-43000g pp/g cat，催化剂活性过大而使反应剧烈，活性颗粒爆裂，导致细粉含量过多。过多的带有活性的细粉，在气相反应器中反应加剧，产生的局部热不能及时扩散到气相中而使物料熔融结块，同时细粉容易吸附于反应器壁上，在反应器壁上熔融结块，粘附器壁，对结块物料物性进行分析，分析数据见下表2。

由表2可以看出，结块物料乙烯含量高，从而橡胶相含量高，造成固有粘度大，粘度大的物料易堵塞。由以上分析可知，抑制催化剂活性，降低细粉含量和橡胶料含量，及时撤出反映热可以减少结块，从而延长运行周期。

3.工艺特点

液相本体——气相法工艺特点是不再向气相反应器，专门加催化剂，而是加入环管反应器出来的聚丙烯，利用聚丙烯的残余活性与加入的反应物，丙烯，乙烯，氢气反应生成抗冲共聚产品，因此影响共聚长期运行的因素很多。

4.影响抗冲共聚长周期运行的主要因素

4.1TEAL和DONOR的影响

TEAL和DONOR是丙烯聚合的重要助催化劑。TEAL起到杀死反应系统毒物和还原主催化剂从而形成活性中心。DONOR是等规度调节剂，两者加入过多过少都会影响反应的好坏。TEAL加的过多将使主催化剂过度还原而失去活性，从而导致反应变坏，加入过少不能使主催化剂充分还原，反应也会不好。DONOR加的过多要消耗一部分TEAL，使反应下降，加入过少，等规度下降，粉料发粘，影响反应器的长周期运行，生产中一般要求TEAL/DONOR（重量比）为2。

4.2均聚密度的影响

催化剂的活性随停留时间的延长而逐渐衰减的，均聚单元的密度能够控制催化剂的 停留时间，从而控制催化剂的活性。密度大，停留时间长，催化剂残余活性小。反之，停留时间短，残余活性大，因此将密度控制在525——530Kg/M3

4.3气相反应器料位的调整

气相反应器的料位控制时空产率，料位升高时，时空产率降低，反应及反应热得到合理的分配，降低结块的可能，因此将料位LC401控制在65-75可调。

5.调整效果

5.1加入Atmer163的R401运行效果

从以上表中数据分析可得出在循环气管线上不加Atmer163，反应器系统运行15天后，换热器E401的换热效果就不能满足生产，同时反应器的压力和温度都比工艺正常值偏高，严重影响共聚长周期运行。加入Atmer163装置运行15天以后，反应器的压力，温度和换热器E401的换热能力没有产生重大影响，都只是把结块物料中的乙烯含量大大降低了，有效的防止了反应系统中结块料的产生，装置平稳运行40天，换热器E401没发生堵塞，反应器除搅拌器挂壁外，直筒段壁光滑。

5.2粒径改善状况

与表2数据对比，大于80目细粉含量由0.56%下降为0.13%，并且颗粒爆裂现象较少。

5.3经济效益核算

我们按每小时注入Atmer163 0.3Kg/h计算，装置运行40天，实际多消耗Atmer163为0.3*24*40=288Kg.按每吨Atmer163 2.8万计算，实际多增加成本2.8*0.288=0.8万元。以前装置运行15天以后，不能进行生产，必须拆清。而拆清一次共聚反应单元所需费用3万元，由于加入Atmer163延长了共聚单元的生产周期，按二个周期一次计算，每年比以前少拆6次，一共节约费用3*6=18万元。

结论：（1）开抗冲共聚单元时，必须严格控制细粉量

（2）通过在循环气管线加入Atmer163，减少了细粉产生，增加经济效益

（3）装置运行平稳，质量达标

参考文献：

[1]《聚丙烯工艺和原理》，2013版，洪定一