Novolen工艺聚丙烯细粉的改进措施研究

侯尚鹏

摘 要：本文介绍了聚丙烯细粉过多而导致载气系统，反应器循环气系统，粉料输送系统产生的影响，主要从催化剂，丙烯质量，生产负荷等方面对聚丙烯细粉过多的原因展开分析，并提出相应的解决措施。主要通过对过滤器和主密封气进行改进，通过后期实践证明，采用这些措施能够有效减少细粉产生量，能够维持装置稳定运行。

关键词：Novolen工艺；聚丙烯；细粉；措施

很多煤化工公司的采用的是ABB Novolen聚丙烯装置，同时利用了采用Z-N型的催化剂，这种工艺最大的优势是无需进行预聚合，可以进行不同产品生产，目前存在两条生产线：其中一条生产线是通过两台聚合反应器串联而成的，而第二条生产线是由两台反应器并联操作。在生产中如果聚丙烯细粉存在过多则可能会使系统运行时发生过滤器堵塞，进而影响系统的运行周期，同时也会使反应器发生连锁故障，导致装置停车，对公司来说会造成较大的经济损失。本文结合煤化工公司的生产情况阐述了聚丙烯细粉在生产过程中的不利影响，并分析了细粉过多的产生原因，提出相应的改进措施，希望能给相关工作人员提供帮助。

1 聚丙烯细粉在生产中的不利影响

从聚丙烯细粉对反应器循环气系统的影响程度上来看，如果过滤器压差较高，此时将过滤器切出后会发现有大量的聚丙烯细粉堵塞滤袋的情况，这时需要更换新的滤袋，会从一定程度上缩短滤袋的使用寿命。从聚丙烯细粉对载气系统影响来看，含有细粉的载气经过载气压缩机级间冷却器时，细粉会粘附在管束的外壁，使得散热效果降低，传热阻力增大，进而导致载气压缩机被迫停车。从细粉对于粉料输送系统的影响来看，粉料输送压缩机入口筒式过滤器被堵塞，或者聚丙烯细粉在粉料输送压缩机输送粉料时累计，使得树脂发生熔化而咬合，螺杆与墙板摩擦导致墙板端面产生裂纹。

2 产生过多细粉的原因分析

首先从催化剂角度来看，催化剂与聚丙烯细粉在尺寸，外观方面存在着一定的联系，催化剂对于细粉分布的影响也是比较大的，较小的催化剂很容易产生聚丙烯细粉，而且在催化剂的储运和配置过程中也会造成催化剂的破碎。催化剂的破碎主要是与聚合物增长压力以及催化剂载体材料的刚性平衡有关。从操作条件的变化来看，根据工厂生产任务的要求以及丙烯原料库存，往往选择提高负荷来实现生产，在这个过程中就要先增加催化剂的进料量，进而增加丙烯的进料量，硅烷，氢气等会也相应增加。在实际操作过程中，如果反应器处于高负荷状态时，此时反应器内部压力较高，加入的催化剂过量之后，会存在进料不稳定的情况，进而会导致循环丙烯中浓度增加，容易受到波动影响，需要工作人员花费大量的时间进行调节，这种情况下不仅增加了操作难度，同时还会产生较多细粉。当处于停车状态时，由于聚丙烯细粉颗粒较小，暂时失活的催化剂仍然会留在反应器中，使得反应器在下一次操作时刚开始的反应聚合速率较高，在短时间内压力增长过快，造成细粉增加。

3 聚丙烯细粉的改进措施

3.1 优化催化剂的配置和进料

首先在生产过程中需要选择颗粒大小均匀，机械强度适中的催化剂，在对催化剂进行搬运过程中，严禁发生碰撞，可以设置滚筒器，避免催化剂发生结块，进而能够降低催化剂的浓度，减少每次填充的剂量，适当提高计量罐搅拌速度，使催化剂能够分布均匀，从而降低聚合反应的速度。

3.2 优化开停车操作以及转牌号操作

当反应器处于开车状态时需要适当降低反应器的温度，并释放催化剂，以防反应器中含有较多的未反应的催化剂，减少或者停止催化剂进料。而如果当反应器处于运行状态时，需要严格按照设计方案实施操作，将主催化剂累积到一定程度之后，对反应器进行实时监测，包括温度的变化，及时调整丙烯的进料量，防止反应器在短时间内发生较大的温度变化。

3.3 优化负荷调整操作

工作人员需要逐步调节反应器的负荷，要注意尽可能保证调节幅度小，避免反应器出现较大波动。调整时，需要先调节主催化剂进量，进而调节丙烯进量，对反应器的温度，以及反应器内部的压力参数也需要进行实时监测。同时还需要注意主催化剂，三乙基铝，氢气，硅烷进料量是否稳定，当进料泵出现故障和反应器压力波动较大时，应当及时调整以防过度累积。还需要根据聚丙烯粉料熔脂以及氢气的实时浓度曲线变化，及时调整氢气的进料量，防止出现反应器大幅度波动的情况。

3.4 严格控制丙烯的质量

需要严格按照操作规定，针对不同的时间点对丙烯进行分批取样分析，之后进行丙烯干燥脱水，脱硫过程，最终能够保证丙烯中催化剂毒物的脱除效果。

4 小结

聚丙烯生产中因为反应器在正常生产过程中会产生较多的聚丙烯细粉，若不采取措施，会使得设备的稳定性降低，造成装置停车，对企业生产造成严重的经济损失，工作人员可采取以上有效的措施来减少聚丙烯细粉的产生。目前企业在生产过程中，相比过去细粉产生量明显减少，基本能够实现确保设备长期穩定运行的目的。

参考文献：

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