环管法聚丙烯装置粘料分析及处理措施
聚丙烯装置粉料干燥系统运行分析
指标
温度 下 降至 80℃~ 左 右~ .D~ 50啪2 卜 馏~出 卜 加口 粉 料 的具 体 分
析数据 如表 2。 巧 舳 0
, 舳
表 2 D502出 口粉 料 质量 数 据 Tab 2 Powder quality data for export of D502
体 过渡段 .中间圆筒体 接 下部椭 圆封头 ,在下部 椭 圆 封头 的切线处 安装有 环形 分布板 .该分 布板 由多块 扇 形 分布 板 组 成 ,每 块 分 布 板上 冲压 8 600个 62 mm 的 圆形  ̄L[21。在分 布板 的上 部安 装一 隔板 ,该 隔 板将 中间圆筒分 割成 2部分 ,被 干燥 的物 料从 物料 入 口垂直 落到氮 气分配 板上 ,氮气从 设在 分布板 下 部 、与椭 圆封头外 表面相 切 的进气 口进入 ,物料在 氮 气 介 质 的 喷 吹 下 在 分 布 板 上 部 被 流 化 后 干 燥 ,经 流 化 干燥 后 的物 料逆 时针 流 动 270o后 在 隔 板 另一 侧 的缺 口处垂直 沉降至 出 口至 PK801粉料输送 系统 。
某石 化公 司 70 kfa聚丙烯 装 置 ,采用 意 大利 的 液相 本体 Sphef ipol专 用技 术 、国产设 计 的单环 管 生 产工 艺 .装置 核心 部分 分 为聚合 单元 、闪蒸脱 气 单 元 、干燥 单 元 和造 粒 单元 等 4个 部 分 ,其 中 ,在 干 燥
单 元 中 。粉料 经 闪蒸 脱 气后 进入 汽蒸罐 进行 残余 催 化 剂 活 化 中 心 失 活 ,失 活 后 粉 料 含 有 少 量 水 分 ,如 果 对 这 些水 分干燥 不彻 底 。将对 下 游 的粉 料输 送 系统 及 造粒 单元 的运行控 制 造成不 利影 响 ,如果 粉料 挥
聚丙烯(PP-R)管工艺以及出现的问题及解决办法
聚丙烯(PP-R)管
什么是PP-R管 PP-R管有什么特点 PP-R管的主要用途 PP-R管的原料 PP-R管的生产工艺
PP-R
PP-R管又叫三型聚丙烯管,采用无规共 聚聚丙烯经挤出成为管材,注塑成为管件。是 欧洲90年代初开发应用的新型塑料管道产品。 PP-R是80年代末,采用气相共聚工艺使5%左 右PE在PP的分子链中随机地均匀聚合(无规共 聚)而成为新一代管道材料。它具有较好的抗 冲击性能和长期蠕变性能。
塑料管材与传统的金属管和水泥管相比,具有重量轻,一般仅为 金属管的1/6-1/10,有较好的耐腐蚀性,抗冲击和抗拉强度,塑料管内 表面比铸铁管光滑的多、摩擦系数小、流体阻力小、可降低输水能耗 5%以上,综合节能好,制造能耗右降低75%,运输方便,安装简单, 使用寿命长达30-50年。
在国外,塑料管材正不断替代金属或其他传统材料的管材,发展 十分迅速。从1980-1990年的十年中除塑料管以外,其它各种材料 的管材增长率总和还不足2%,但塑料管的增长率却是其它各种管材 增长率总和的4倍,达到8%,进入九十年代塑料管的需求量仍以每年 4.2%的速率增长,其产值大约以每年8%的速率递增。
(2)冷却水温过高,表面粗糙。降低冷却水温,PPR最佳冷却水温为20-30℃;
(3)检查水路,是否存在堵塞和水压不足现象; (4)检查加热圈是否有损坏; (5)清理模具芯部温度,若高于口模区段温度,打
开芯部调温装置; (6)检查并清理模具是否有杂质。
2、管材.切割长度过长或过短
1、建筑物的冷热水系统,包 括集中供热系统;
2、建筑物内的采暖系统、包 括地板、壁板及辐射采暖系 统;
3、可直接饮用的纯净水供水 系统;
4、中央(集中Βιβλιοθήκη 空调系统;5、输送或排放化学介质等工 业用管道系统。
粉尘爆炸分析系列之五——装置(聚丙烯)粉尘危害性分析及对策措施
装置(聚丙烯)粉尘危害性分析及对策措施一、装置概述辽宁抚顺石化分公司聚丙烯装置引进HIMONT(现BASELL)环管生产技术,采用二环一气工艺布置,为连续本体法生产,设计能力达6万t/a,经扩建后达到9万t/a。
聚合级丙烯从装置外引入,经齐格勒-纳塔催化剂的引发,在液相丙烯中生产粉状的聚丙烯产品。
在环管反应器生成的粉状聚丙烯产品经高、低压闪蒸后进入汽蒸干燥单元,在氮气保护下,经风送系统送至造粒单元,在造粒单元添加各种助剂后进行水下切粒,最后经掺混后包装出厂。
工艺流程示意图见图1。
图1 聚丙烯生产工艺流程图二、聚丙烯特性聚丙烯是丙烯单体在一定温度和压力下通过特殊催化剂作用聚合而成的热塑性物质,具有可塑性和很好的耐热性,加工性能良好,具有优良的电绝缘性,有很好的化学和热化学稳定性。
聚丙烯本身无毒,但聚丙烯粉末吸入量过多,人体肺部会产生不适,严重时会引起尘肺病。
一般空气中的允许浓度为10mg/m3,空气中达到一定浓度(≥20 mg/m3)容易产生粉尘爆炸。
由于聚丙烯粉料、粒料运输过程中易形成静电积聚,人与之接触需防静电伤人,以及静电放电、局部温度过高而达到聚丙烯爆炸条件引发爆炸。
三、问题的提出在聚丙烯正常的生产过程中,时常有粉尘闪燃、自燃、闪爆的事情发生,如:事故排放罐粉尘闪燃;粒料仓碎屑闪燃;粒料仓粉尘闪爆,粉料结块,堵塞出口;事故排放罐粉尘自燃;汽蒸罐细粉结块引起装置停车;管线粘壁粉尘燃烧;丙烯缓冲罐粉尘闪燃。
该公司在该问题上最严重的一次是1998年5月21日D902料仓闪燃,由于闪燃瞬间产生的气浪将料仓的锥型仓顶鼓变形,仓内出现大饼料,堵塞输送管道影响正常生产,技术人员透过锥形顶部人孔观察,见仓内时有弧光放电。
如何彻底解决聚丙烯粉料的静电闪燃问题,成为该公司的一个重要研究课题。
四、聚丙烯料仓粉体闪燃现象原因分析(一)料仓粉体放电形式当带电粉体周围的电场强度超过介质(如空气)的击穿场强时,因介质产生的电离而使带电粉体上的静电荷沿击穿通道释放,从而产生静电放电。
聚丙烯挤压机产生粘连料原因及改进措施
聚丙烯挤压机产生粘连料原因及改进措施作者:齐瑞瑞来源:《中国化工贸易·上旬刊》2019年第12期摘要:在通用树枝产品中,聚丙烯(PP)耐热性非常好,具有抗弯曲、易加工、密度小、无毒、抗冲击等优点,可应用于注塑、挤管、吹膜、涂覆、喷丝、改性工程塑料等各种工业和民用塑料制品等领域,在汽车工业、家用电器、电子产品、包装材料、建材及家具等方面具有广泛的应用。
目前,我国聚丙烯的生产工艺主要有陶氏化学的Unipol气相流化床聚丙烯工艺技术,日本聚丙烯公司(原日本窒素石油化学公司)的Horizone气相法工艺,Ineos公司(原BP-Amoco公司)的Innovene气相法工艺、Lyondell Basell公司的Spheripol工艺技术,日本Prime Polymer公司的Hypol技术,Lyondell Basell公司的Spherizone多区反应工艺、NTH 公司(原BASF公司)的Novolen气相法工艺以及中国石油化工集团公司自行研制开发的环管反应器工艺(中国石化ST工艺)等。
关键词:聚丙烯;挤压机;粘连料作为广泛用于汽车、家电、包装及婴幼儿用品等大众消费领域的最大的热塑性材料,近年来全球聚丙烯(PP)市场正在发生着变化。
随着全球环保意识的增强及中国经济的飞速发展,中国对世界PP供需变化影响也变得十分重要,不仅能够满足国内PP消费者需求,还将成为很强的成品出口市场。
1 丙烯概述聚丙烯(PP)是一种利用合成树脂生产的塑料原材料,由于其密度小、无毒、无味、硬度、强度、刚度及耐热性均优于低压聚乙烯,目前其市场需求量仅次于聚乙稀,占居了世界第二位。
除此外,研究发现聚丙稀的制作原料相对丰富,成本较低,而且可以通过改变分子结构形成各种具有不同特性的塑料橡胶和纤维制品,因此聚丙烯在合成材料中有着更为深远的市场潜力和研究价值,也是近年来所有塑料制品中发展最快的一种。
生产聚丙烯的工艺按聚合类型主要有本体法--气相法、气相法、淤浆法、本体法及溶液法5大类工艺,其中迄今为止应用最广泛、最成功的聚丙烯生产工艺是本体法--气相法组合工艺。
浅析聚丙烯装置节能降耗措施及方法
浅析聚丙烯装置节能降耗措施及方法摘要本文分析了导致聚丙烯装置物耗过高的主要原因,提出了通过扩大出料管径、加强车间管理、优化工艺技术等方法来降低物耗,并在节约能源耗损方面从节水、节电、节气三个方面展开了具体分析,这三方面损耗约占到整个聚丙烯装置能耗构成的99%以上。
因此,通过降低这三方面的损耗,也便可实现对整个装置能耗的有效降低。
关键词聚丙烯;节能降耗;原因;措施;方法国内某化工企业的聚丙烯装置采用国产第二代环管法聚丙烯工艺技术,应用串联双环管反应器生产聚丙烯均聚物本色粒料,丙烯以及H2为主要生产原材料,DQ-C为主要催化剂,设计能力为年产15万吨聚丙烯。
由于实际生产能耗较高,因此为减小生产成本,提升企业市场竞争力,企业从細节管理与技术改造方面着手实施改进措施,实现了对聚丙气装置的节能降耗目的,取得了较好的经济效益。
1 聚丙烯装置物耗过高的原因该企业2016年聚丙烯装置共生产产品114527.65吨,排除残次品及过渡料,正品料共114415.32 吨。
在聚合工段全年度出现非计划停车现象共3次,造粒系统停车8次,导致企业2016年聚丙烯装置产生物耗的原因包括了:聚合段开停工损失丙烯耗损75.25吨、造粒系统开车产生大饼料损耗29.14吨、成品包装及化验采样产生落地料损耗77.45吨、水捞料损耗50.21吨。
通过对导致聚丙烯装置物耗过高的原因分析表明,要想最大程度的降低物耗损失,就必须确保聚丙烯装置能够保持长时间的稳定运行,这一点至关重要。
对此,车间在开展管理及考核工作,以及实施员工岗位培训工作的过程中,也需针对工艺管线与设备加强技术改造处理[1]。
2 降低物耗措施聚丙烯装置的运行过程是否稳定,将会对装置的能耗程度产生直接性的影响,依据聚丙烯装置的运行状况统计分析表明,每次停车都会导致能耗的急剧升高,鉴于此,车间应当通过各种手段措施来尽可能避免出现停车现象,确保聚丙烯装置的稳定运行。
2.1 扩大出料管径管径过小尽管能够延长预聚合反应停留时长,促进催化剂聚合条件能够得以更好改善,然而却同时也会导致预聚合温度的升高,使得物料更容易堵塞在管道当中。
聚丙烯装置反应弱原因分析及措施探析
聚丙烯装置反应弱原因分析及措施探析针对聚丙烯装置反应现状,进行合理的分析,并详细介绍聚丙烯装置反应弱原因,如催化剂活性较差、丙烯尾气回收系统运行不合理、氢源异常等,提出相应的解决对策,希望能够给相关学者提供一定的参考与帮助。
标签:聚丙烯装置;反应弱原因;解决对策聚丙烯聚合反应是放热反应,气相温度需要控制在77℃到79℃之间,由于温度的可控制范围比较小,相关工作人员在实际工作当中,要结合聚丙烯装置的运行情况,合理调整聚丙烯装置反应温度,有效避免爆炸事故的发生。
本文主要分析气相流化床Unipol装置反应弱的原因与解决对策,提升气相流化床Unipol 装置的运行效率,保证聚丙烯的生产质量。
1 聚丙烯装置反应弱原因1.1 催化剂活性较差现阶段,气相流化床Unipol工艺装置中的催化剂主要分为三种,分别是主催化剂、三乙基铝、给电子体等,其中,主催化剂的聚合活性比较高,主要以Ti、Ti4+形式体现,如果主催化剂的含量较少,会降低聚丙烯的生产质量,主催化剂与三乙基铝进行有效结合,能够有效引发丙烯聚合。
由于催化剂具有良好的活性,为了保证催化剂得到更好的应用,相关工作人员在实际工作当中,要结合催化剂的生产日期,合理使用,并运用先进的催化剂混合器对催化剂进行科学检查,一旦发现催化剂活性不符合相关规定,工作人员需要重新配置。
1.2 丙烯尾气回收系统运行不合理由于聚丙烯尾气回收系统运行不合理,在一定程度上影响聚丙烯的反应速度,使得聚丙烯反应较弱。
丙烯回收系统在运行的过程当中,如果其内部未反应完的烷烃含量比较大,烷烃中的惰性成分比较多,会降低丙烯的纯度。
根据相关分析得知,丙烯尾气回收系统在运行的过程中,工作人员需要结合聚合反应现状,合理控制尾气回收系统的运行速度,不断减小并未尾气回收系统对丙烯聚合反应的影响。
1.3 氢源异常气相流化床Unipol装置在运行的过程当中,通过加入一定量的氢气,能够保证聚丙烯产品的总体生产质量,有效提升聚合反应活性。
试述聚丙烯(环管法)生产静电引起粒(粉)料爆燃事故预防措施——工艺概述(1)
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试述聚丙烯(环管法)生产静电引起粒(粉)料爆燃事故预防措施——工艺概述(1)对环管法聚丙烯生产工艺及聚丙烯特性进行简要介绍;对生产过程中出现的爆燃现象的原因进行了分析,并提出了预防爆燃的多项措施。
湖南长盛石化公司聚丙烯装置采用Spheriplol 液相本体法工艺,1998年4月建成投产,聚丙烯本色粒料原设计能力为70kt/a,设计可生产25种牌号产品,2003年5月经技术改造后生产能力达100kt/a。
具体工艺流程简述如下:原料丙烯经过精制,在一定的温度、压力,并在催化剂和氢气的作用下,在环管反应器内发生聚合反应,聚合好的聚丙烯粉料随同部分未聚合的丙烯一起排到高压闪蒸罐D301,脱除大部分丙烯(事故状态下高压闪蒸罐D301前后均可以切向排放罐D602),丙烯经回收后再利用,聚丙烯粉料直接排至低压闪蒸罐F301及过滤器F302,在此再脱除残余丙烯后,排入汽蒸罐D501,以使聚丙烯粉料中的催化剂失活,再进入干燥罐D502用热氮气干燥,干燥好的聚丙烯粉料用氮气送至粉料缓冲罐D802,加入一定添加剂后进行挤压造粒并干燥后用压缩空气送至成品料仓D901,按要求用压缩空气输送进行均化,产品质量合格后用压缩空气送至成品贮罐D902后进行包装。
(童世龙)。
试述聚丙烯(环管法)生产静电引起粒(粉)料爆燃事故预防措施——聚丙烯特性(2)
聚丙烯是丙烯单体在一定温度和压力下通过特殊催化剂作用聚合而 成的热塑性物质,具有可塑性和很好的耐热性,加工性能良好,具有 优良的电绝缘性,有很好的化学和热化学稳定性。通过改性可以改善 其冲击强度、低温脆性、热稳定性、耐光稳定性和染色性,难溶于极 性溶剂。生产时通过控制分子量大小和等规度高低可得到不同产品, 分别可用于生产薄膜、管材、板材、编织品、周转箱、打包带等。聚 丙烯本身无毒,但聚丙烯粉末吸入量过多,人体肺部会产生不适,严 重时会引起尘肺病。一般空气中的允许浓度为 10mg/m3,空气中达 到一定浓度(≥20mg/m3)容易产生粉尘爆炸,由于聚丙烯粉料、粒 料输送过程中易形成静电积聚,人与之接触需防静电伤人,高压放电 局部放热地导致温度升高,达到聚丙烯引燃条件从而产生爆炸。(ห้องสมุดไป่ตู้ 世龙)
聚丙烯装置聚合单元运行问题分析及对策
≥ 99 5
≤ 2
≤ 2
≤ 1
≤5
≤ nn3
活化 剂 给 电子体 氢气
■乙基 铝
锅 质量 分数 ≥2 . % 39 2 质 量分 数 1 9 % > 7
环 基 甲基 二 甲氧 基硅烷 质 量分 数 ≥9 . % 99 9
反应 停止 。增 加 了操作 1劳 动强 度及 失误 率 。
on m b e t e a i n t mpe aur a tm pe aur of he r t e nd e rt e t pr — o t c p , d a i w ih he ndu tnc pr be of he e c n a t ot e lng t t i ca e o s t
Ta e 1M a n e bl i qui e so l m e ia i t pm nt fpo y rz ton uni
任何 其他 溶 剂 ,将催 化 剂直 接分 散在液 相丙 烯 中 ,
进行 内烯 液 相本体 聚 合反应 。本体 聚合 T艺 在 5 ~ 0 8 、 . 0 25~35MP . a条件 下进行 聚合 反应 ,当聚合 反 应结 束后 ,只要将 浆液减 压 闪蒸 即可脱 除单 体 ,
LIJ a pi g, ZHAN G n ln i n- n Co g-ig, Z AN G H Guil n, ZHANG Ju - a —a n xi LS a x n h n erlu ( o p Co. t. na er c e c l ln. h a x na 2 4 6 Chn h n i Ya c a gP toe m Gru ) .L d Ya ’nP t h mia a t S a n i o P Ya ’n7 7 0 ia
浅述聚丙烯装置产生细粉的原因及改善措施
浅述聚丙烯装置产生细粉的原因及改善措施1 概述中石化股份天津分公司烯烃部聚丙烯装置采用Spheripol工艺生产无色聚丙烯粒料,可生产均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、多相共聚聚丙烯(抗冲击共聚物)和三元共聚聚丙烯,原设计能力为4万吨/年,年有效操作时间为7200小时。
在2000年,进行扩能改造,设计能力提高到6万吨/年,年有效操作时间为8000小时。
Spheripol工艺为液相-气相本体组合工艺,采用新型的高效、高立体定向催化剂,产品性能高度均一。
但在实际生产中,产品中粘性细粉过多,严重时可造成丙烯洗涤和汽蒸干燥系统设备堵塞,影响装置的长周期运行,同时也增加能耗物耗,污染环境。
2 粘性细粉对生产工艺过程的影响2.1 对聚合物高压闪蒸脱气单元的影响聚合物浆料经环管反应器进入闪蒸线和高压闪蒸罐脱除未反应的丙烯单体,如果细粉较多,细粉会随着丙烯气体进入到丙烯洗涤塔中。
细分中含有未失活的催化剂,洗涤之后,细粉会聚集在塔底再沸器(内插式)上,造成挂壁而影响再沸效果。
而且塔底出料也会由于细粉较多造成流量、压力波动,甚至造成第二闪蒸线堵塞。
所以要时常对流量计进行拆清处理,最短3天清一次,严重影响平稳生产。
为此,第二闪蒸线增加了一条备线,当一条管线发生堵塞时,可将其进行隔离清理,减少生产波动。
2.2 对聚合物低压闪蒸脱气单元的影响聚合物连续地从高压闪蒸罐送到低压闪蒸罐,未反应的丙烯,在低压洗涤塔洗去夹带的聚合物细粉之后,由压缩机压缩后送至丙烯回收单元。
细粉过多时,油洗效果不好会造成细粉进入丙烯压缩机,严重时油气夹带的细粉会附着在气阀的阀片上,可使阀片出现关闭不严、开启不顺畅的情况,甚至造成阀片断裂,导致压缩机停车。
2.3 对聚合物干燥单元的影响聚合物在料位控制下从汽蒸器排放出来进入干燥器,在封闭的循环回路中利用热氮除去聚合物中夹带的水分。
在返回干燥器之前,湿的氮气先经旋风分离器分离一部分细粉,然后送至氮气洗涤塔除去夹带的粉料和冷凝水。
环管工艺聚丙烯装置生产运行优化李晨
环管工艺聚丙烯装置生产运行优化李晨发布时间:2021-08-18T07:28:38.906Z 来源:《中国科技人才》2021年第15期作者:李晨[导读] 环管工艺技术聚丙烯是现阶段我国运转较多的聚丙烯设备的一种,文章内容详细介绍了城南石化集团公司14万t/a聚丙烯控制系统,按照十几年来运转碰到的难题﹐对氢气入料操作系统、原材料丙烯入料操作系统等层面做好了技术创新和系统优化,清除影响设备长周期运转的“瓶颈期"难题。
北京鑫美格工程设计有限公司天津分公司天津 300131摘要:环管工艺技术聚丙烯是现阶段我国运转较多的聚丙烯设备的一种,文章内容详细介绍了城南石化集团公司14万t/a聚丙烯控制系统,按照十几年来运转碰到的难题﹐对氢气入料操作系统、原材料丙烯入料操作系统等层面做好了技术创新和系统优化,清除影响设备长周期运转的“瓶颈期"难题。
对化学降解法无纺织布专用型料PPH-Y35在国内第一台没有齿轮油泵的塑料造粒机上开发设计全过程做好解读﹐对别的设备的新产品研发、设备的长周期稳定运转有着相应的现实意义。
关键词:环管工艺;聚丙烯装置;生产运行一、引言城南石化14万t/a聚丙烯设备运用中石化建设工程集团公司二代国内环管聚丙烯工艺设计﹐由一道聚合物生产流水线、一道塑料造粒生产流水线和两条包装流水线组成,运用两列串连的高效液相环管管式反应器生产制造聚丙烯均聚物。
可适用于高速的BOPP专用型料、聚丙烯管装修材料、均聚全透明的聚丙烯专用型料、流延机聚的丙烯薄膜料﹑高流通性聚丙烯专用型料的开发设计生产制造,挤压造粒机组由大连硫化橡胶塑料机械设备股份有限责任公司设计构思生产制造﹐为国内首台没有齿轮油泵的塑料造粒机组。
装置设备自2019年1月投入运营至今,连续不断碰到影响设备长周期稳步运转“瓶颈期”难题,即反馈操作系统热交换器阻塞、氢气产品质量起伏大、原材料丙烯水含氧量高、塑料造粒机生产制造化学纤维料PPH-Y35经常停止设备运转等。
聚丙烯环管中试装置的改造与优化
( 30 底 部 , R4 ) 在环 管底部 轴流 泵 的高速 叶轮 驱 动
下, 液态 丙烯 和聚 丙烯 活 性 颗粒 形 成 的浆 液 在环
为聚丙 烯研发 装置 的建 设提 供 了有 力保 障 。
12 1 第二环 管无法建 立反 应 . .
第二环 管 出料 口太 近 ,30过来 的聚合 物还 未在 R4
R5 3 0循 环 就 可能 进入 出料 管 线 , 导致 R 5 30环 管
内催 化剂活性 不够 , 无法建 立反应 。
1 2 2 无 法达到设 计产量 ..
中试装置 开车运 行 投 入催 化剂 , 论 如何 调 不 节进料 丙烯 比例 , 环管反 应器 R 4 、 3 0反应 不 30 R 5 能 同步 , 尤其 是 R 5 3 0无 法建 立 反 应 。 多次 运 行 均 出现 以下现 象 : 30内浆 液 的密 度 不 断上 升 , R4
中试装 置产量 设计值 是 7 g h 从 理论计算 5k/ , 和实 际开 车证 实 , 法达 到设计产 量 。 无 从 图 1可知 , 管 出料通 过 两 个 串联 的开关 环 阀 K 3 2 、 V 5 0交 替 开 和 关 来 控 制 , 成 问 V 59 K 3 3 形
产生大 量反应 热 , 套 水温 度 下 降 明显 ; R 5 夹 而 30
烯 颗粒从溢 流 管 进 入 R 4 , 3 0 在轴 流 泵 的作 用 下 , 在 环管 内高速循环 , 3 0内的液态 丙烯 单体 不 断 R4
(0 液 p × 0 1p / 环) 9 0
一
,
,
聚丙烯装置不合格料产生原因及解决方案
第47卷第10期2019年5月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.10 May.2019聚丙烯装置不合格料产生原因及解决方案雷佳伟(中韩(武汉)石油化工有限公司,湖北 武汉 430082)摘 要:实际生产中,不合格料的产生是聚丙烯装置在挤压造粒过程中常见的不良现象㊂不合格料的出现,不仅会影响装置的正常运行,甚至可引发客户对产品质量的投诉而造成经济损失㊂本文研究了不合格料的产生原因,包括造粒设备㊁造粒工艺㊁聚合工艺及添加剂配方等㊂为了有效减少不合格料,可采取如下解决方案,即综合优化挤出造粒设备与造粒工艺,优化聚合工艺及改进聚合装置的设计制造,优化添加剂配方㊂关键词:聚丙烯;不合格料;造粒工艺;聚合工艺;添加剂 中图分类号:TB 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2019)10-0131-03作者简介:雷佳伟(1986-),男,硕士研究生,助理工程师,主要从事聚烯烃树脂新产品开发及技术服务管理工作㊂Reasons and Solutions of Sub-standard Pellets of Polypropylene PlantLEI Jia-wei(SINOPEC-SK(Wuhan)Petrochemical Company Limited,Hubei Wuhan430082,China)Abstract:In practical production,sub-standard pellets made from extruders in the polypropylene plant were a familiar and undesirable phenomenon.Sub-standard pellets had bad effect on operation of the plant and also may result in economic loss because of product quality complaints from customers.The reasons of sub-standard pellets were studied, including pelletizing equipment,pelletizing technology,polymerization technology and additive formulas,etc.In order to reduce the number of sub-standard pellets,the following improvements were obtained:pelletizing equipment and pelletizing technology should be optimized together,polymerization technology and the design and manufacture of polymerization plant should be optimized,and additive formulas should be optimized.Key words:polypropylene;sub-standard pellets;pelletizing tecnology;polymerization technology;additive中韩(武汉)石油化工有限公司聚丙烯(PP)装置于2013年6月8日建成投产,装置采用中国石化第二代(ST-Ⅱ)环管法聚丙烯工艺,该工艺采用使用双环管聚合反应器,生产均聚物或共聚物;挤压造粒单元采用日本制钢所(JSW)生产的双螺杆挤压机㊂实际生产中,不合格料的产生是PP装置在挤压造粒过程常见的不良现象㊂不合格料的出现,不仅会影响装置的正常运行,甚至可引发客户对产品质量的投诉而造成一定的经济损失㊂本文总结了实际生产中不合格料的产生原因,并提出了相应的解决方案㊂1 不合格料的定义PP粉料经过挤压造粒工序,成为具有一定外观形态特征和特定物理性质的粒料㊂为了确保PP在加工过程中的稳定性以及最终产品的性能要求(力学性能㊁抗老化性能㊁抗静电性能㊁外观性能㊁卫生等级等),国际及世界各国出台了一系列的标准或规定㊂若PP粒料不符合标准或规定,就被评定为不合格料㊂PP不合格料主要包括外观不合格料㊁物性不合格料及气味不合格料等㊂其中,外观不合格料包括拖尾料㊁大小粒㊁粘料㊁块料㊁链状树脂㊁蛇皮料㊁泡泡料㊁颜色或透明度不合格料等㊂通常要求粒子规整㊁均匀饱满㊁无棱角碎块现象,无松散和绒毛状物质,无任何污染粒子存在[1],虽然各装置工艺专利商㊁设备商推行的标准不尽相同,但根据国内同行业普遍遵循的SH/T1541-2006‘热塑性塑料颗粒外观试验方法“[2]中的定义,不规则粒料指的是任意方向上尺寸大于5mm的粒子(包括连粒)或者小于2mm的粒子(包括碎屑和碎粒)㊂物性不合格料包括熔融指数(MI)不合格㊁等规度不合格㊁力学性能及抗老化抗静电等性能不合格㊂气味不合格料包括挥发性有机物(VOC)不合格料或含有氯化氢等刺鼻气味气体的粒料等,世界卫生组织将VOC定义为沸点在50~260℃之间的挥发性有机物,PP树脂在一定温度下可释放出多达50余种VOC,其中绝大部分是长碳链的烷烃,其他为醛㊁酮㊁醇等小分子物质[3],值得注意的是,随着近年来PP工业的发展及人们安全环保意识的不断增强,PP树脂的VOC问题越来越受到行业重视,控制VOC含量也成为提升PP品质的重要指标之一㊂2 不合格料的产生原因2.1 造粒设备切粒刀实际是与造粒模板造粒带的出料孔组成一对剪刃㊂切粒刀是动刀,模板造粒带出料孔与造粒带表面形成的刃口是定刀㊂熔融塑料在通过模板造粒带出料孔时,遇切粒水使物料表面瞬间固化,物料被动㊁定刀剪切成颗粒㊂切粒刀在工作中首先是与所切物料接触,二是与冷却水和其遇热突然产生的水蒸气接触,三是磨刀时与模板造粒带的表面接触[4]㊂因挤压机的切刀切粒是长期连续的过程,模板会出现模孔堵塞或模板磨损现象㊂模孔堵塞,颗粒将大小不均或出现长颗粒;堵塞严重时,粒料粗糙㊂模板磨损较严重,可导致切刀与模板间隙异常,产生拖尾料㊂切刀盘与模板的垂直度不好,产生的粒料切面不平行㊂长期的切粒过程也会出现切刀钝现象,可产生拖尾料或链状树脂㊂2.2 造粒工艺PP生产过程中,常需进行牌号切换及挤压机处理量的升降㊂牌号切换过程中,PP粉料的物性(MI或乙烯含量等)往往会有较大变化;因生产原料供应㊁工艺波动以及生产计划等原因,挤压机处理量应升高或降低,此时造粒工艺需及时作出相应调整㊂若造粒工艺调整不当就会产生不合格料,影响造粒效果的工艺主要包括切粒水温度㊁切刀转速㊁进刀风压及热油温度等㊂切粒水温度较高时,导致拖尾料或粘料出现;切粒水温度较低时,挤出的PP较硬,长期可导致切刀钝,从而产生拖尾料或链状树脂㊂切刀转速较低时,切刀与挤出的PP作用力较小,可产生拖尾料;另外,挤压机处理量提高或降低时,切刀转速设置不当导致大小粒产生㊂进刀风压与切刀与模板间隙紧密相关,若间隙偏大,产生拖尾料㊂热油温度影响了挤出PP的软硬程度,若热油温度偏高,挤出的PP较软,可产生粘料;若热油温度偏低,挤出的PP较硬,长期导致切刀钝而产生拖尾料或链状树脂㊂2.3 聚合工艺因聚合工艺控制不当或聚合工艺的局限性等原因,易产生气味不合格料或物性不合格料㊂以煤或者石油产出的丙烯为单体聚合生产PP过程是高温高压下的加成反应,转化率不可能实现100%,所以生成高分子PP的同时不可避免地会生成许多低分子的烃类物质副产物,并且会有一定量单体残余㊂此外,有些PP聚合工艺还需添加一些溶剂,如己烷㊁乙醇㊁白油(低分子链烷烃组成的低分子挥发物)等,在生产过程中也会有残留㊂虽然一般的工艺设计中都有一定的净化装置,但由于装置功能的有效性㊁实用性和局限性,挥发性物质不能完全脱除干净,仍有部分小分子有机物残留在PP树脂中,当外界条件改变时就会逐渐释放出来,会对PP气味产生影响[5-6]㊂刘玉善[7]发现,如果聚合过程中的闪蒸㊁汽蒸及干燥的效果不佳,也可导致PP树脂中的烃类VOC含量过高㊂Union Carbide Corporation等公司[8-9]发现,PP 聚合用催化体系中的脂类化合物(如苯甲酸乙酯的残留物)和另一种烷烃类化合物也可产生大量VOC㊂聚合阶段由于给电子体加入量不当,可导致产生等规度不合格的PP粒料;由于氢气加入量控制不当,导致产生熔指不合格的PP粒料㊂PP粉料含有一定量未反应的催化剂,汽蒸过程中催化剂与水反应生成氯化氢气体,如果氯化氢气体脱除效果不佳,可导致粒料发黄且有刺鼻气味㊂另外,STPP装置由于界区蒸汽压力波动,导致PP粉料含有较多水分,产生发白粒料,挤压造粒时也容易出现泡泡料;甚至导致挤压造粒过程中发生缠刀事故㊂2.4 添加剂配方为了满足PP加工和应用特性的要求,在树脂牌号开发中经常加入一些添加剂㊂在PP树脂牌号开发中常用的添加剂有抗氧剂㊁光稳定剂㊁抗铜害剂㊁抗静电剂㊁成核剂㊁爽滑剂和开口剂㊁分子量调节剂㊁润滑剂㊁抗菌剂等㊂然而,添加剂种类及加入量不当,会影响PP树脂产品的颜色㊁气味或卫生等级要求,还可造成PP物性波动或PP制品 喷霜”等现象㊂因此,添加剂配方因素亦可导致不合格料产生㊂抗酸剂㊂因催化剂残留组分的存在,需向PP树脂中加入抗酸剂,尽管催化剂残余组分含量很低(×10-6级)[10],中和酸性残留物仍然是必要的㊂对于每月生产上千万吨的设备而言,因模具表面和模口的腐蚀而增加的成本也是相当可观的,加入适当的抗酸剂中和酸性物质,可以大大减少潜在的腐蚀㊂但使用抗酸剂主要产生两方面的影响,包括最终配方的颜色和脱膜性能[11]㊂过氧化物㊂在挤出时向PP树脂中加入烷基过氧化物促使其降解,可产生出流变可控(CR)的树脂㊂对于CR树脂而言,对最终树脂稳定性的影响是生产中很重要的问题㊂过氧化物和抗氧剂会相互影响,加入的受阻酚的量和种类不同,流变学控制的效果也会不一样㊂比如,加入的过氧化物的量和类型,会影响树脂的颜色和整体稳定性[12]㊂成核剂㊂成核剂可影响PP产品的物性和外观,成核剂使PP结晶均匀地微细化,改进PP的透明性和表面光泽以及机械强度,有利于PP的高性能化㊂然而,成核剂性质可影响产品性能导致不合格料产生㊂山梨醇类成核剂受热分解,导致制品透明度降低,并分解形成带有草莓味的醛保留到最终的产品中;同时,该成核剂在PP树脂中存在溶解性问题,导致山梨醇在加工过程中析出,析出物又会在加工设备上形成一层薄膜,长时间积累会引起产品上的缺陷[13]㊂3 解决方案不合格料产生的原因主要包括造粒设备㊁造粒工艺㊁聚合工艺及添加剂配方等㊂为了减少不合格料的产生,可采取以下解决方案㊂综合优化挤出造粒设备与造粒工艺㊂造粒设备方面应做如下改进㊂定期清通模孔,保证模板的通孔率;定期研磨模板,保证模板的表面光洁度;保证模板切刀匹配的对中度;选择合适材质的切刀,切刀硬度和模板硬度匹配,还应保证切刀的锋利程度[1]㊂造粒工艺方面应综合调整切粒水温度㊁切刀转速㊁进刀风压及热油温度,使四者之间达到较好的匹配,挤出的熔融树脂不发生过冷或过热现象,避免出现拖尾料㊁粘料或块料等不合格料,同时,又可减少模板磨损㊁切刀损坏以及垫刀缠刀现象的发生㊂优化聚合工艺及改进聚合装置的设计制造㊂优化聚合工艺,确保生产PP粉料物性合格,提高PP产品品质㊂改进聚合装置的设计制造,提高闪蒸㊁汽蒸及干燥效果,可减少因粉料汽蒸效果不佳而产生带氯化氢气味的发黄粒料,可减少因粉料干燥效果不佳而产生的发白粒料及泡泡料,同时,可生产低VOC的高品质PP粒料㊂优化添加剂配方㊂为了减少不合格料,添加剂选择应考虑以下几方面㊂添加剂自身稳定性好,与PP不发生不良反应;耐抽提性和析出性,尽量避免喷霜;添加剂最好无色或浅色,在储存和加工时不分解变色;毒性低或无毒[14];在PP中加入两种或两种以上的添加剂时,可能发生加和效应或协同效应或对抗效应㊂4 结 语(下转第148页)层面的综合应用,因而出于这种理念,我们在最近的教改活动中对传统的材料分析测试技术类课程进行了改造㊂为了进一步强化相关的教学,我们在教学过程中引入了新的基于Python环境的GSAS-Ⅱ软件包并设计了一系列的以衍射图谱模拟为主的综合性教学案例,通过在上述教学过程中应用GSAS-Ⅱ程序的各种衍射图谱模拟功能和绘图功能,能够使学生在练习软件操作流程的同时明显强化将分析学基础知识运用于分析物质衍射特性的水平㊂上述教改思路已经在实际的教学应用中取得了初步成效,进一步训练并强化了学生的综合应用意识和能力㊂参考文献[1] 叶飞,赵杰,王清,等.CaRIne软件在晶体学基础教学中的应用[J].中国现代教育装备,2017(23):36-38.[2] 李凌云,于岩.晶体模拟软件及单晶定向仪联用开展晶体结构实验教学[J].实验技术与管理,2017,34(12):150-154. [3] 朱纯.VESTA三维显示软件在结构化学晶体结构教学中的应用[J].广东化工,2016,43(14):304.[4] 陆筑凤.改革教学方法,提高扫描电镜实验教学效果[J].高分子通报,2016(3):77-82.[5] 钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.[6] Toby B H,Von Dreele R B.GSAS-Ⅱ:the genesis of a modern open-source all purpose crystallography software package[J].J Appl Cryst, 2013,46:544-549.[7] 李金.自学Python 编程基础㊁科学计算及数据分析[M].北京:机械工业出版社,2017:1-11.[8] 杜春晓,Fabil Nelli.Python数据分析实战[M].北京:人民邮电出版社,2016:12-31.[9] Bukalov S S,Leites L A,Aysin R R,et al.The structure and phasetransitions of crystalline polydimethylsilane[Me2Si]n revisited[J].Russ Chem Bull Int Ed,2014,63(11):2515-2526. 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环管法聚丙烯装置粘料分析及处理措施
环管法聚丙烯装置粘料分析及处理措施作者:谢小波王素芳刘文龙来源:《中国新技术新产品》2013年第14期摘要:本文介绍了呼和浩特石化公司聚丙烯装置“1·23”停工事件的经过、结果,分析了其产生的原因,总结了操作过程中的失误及经验教训,提出了处理及预防此类事件的措施及建议。
关键词:聚丙烯;粘料;分析;总结中图分类号:F41 文献标识码:A1 概述呼和浩特石化公司15万吨/年聚丙烯装置采用意大利Basell公司的Spheripol-Ⅱ代聚丙烯新工艺技术,设计生产能力为15万吨/年聚丙烯本色颗粒,年操作8000小时,本装置可以生产均聚物(包括3个高刚性牌号)37个牌号。
在实际生产过程中,由于原料、三剂、操作等原因,会出现聚合物等规度低的情况,严重时还会发生粘料事件。
现以呼石化“1·23”粘料事件为例,分析产生粘料的原因,着重提出粘料停工处理步骤及经验教训。
2 事故经过描述2013年1月22日17:20聚丙烯装置运行一班职工发现P104B(DONOR计量泵)泵出口流量计FIC1201显示为0Kg/h,经查D110B(DONOR计量罐)液位太低(12cm),随后切换至D110C,17:28流量指示恢复正常值。
1月23日03:08运行五班职工在巡检时发现D110C 底部出料线至P104B流程未打通,通知当班班长后打通流程。
在打通流程前后DONOR流量计FIC1201数值均未发生异常波动。
2013年1月23日上午9:46运行三班内操发现大闪线温度持续下降,提高大闪线夹套蒸汽压力及给大闪线蒸汽排凝后均未见效果。
09点50分内操发现F301下料不畅,10:29LIC3101达到高报值并继续上涨,XV3101紧急切排至D602,于此同时D501及D502料位大幅波动,D801料位高报。
从D801采样口处收集粉料样品,发现粉料发粘, 13:42将催化剂进料量降至0kg/h。
13:45发现D301下料不畅,内操将XV3001切向D602方向,阀未动作,紧急联系三修仪表人员处理。
环管法聚丙烯装置细粉分析及对策
环管法聚丙烯装置细粉分析及对策发布时间:2023-03-23T07:30:19.732Z 来源:《中国科技信息》2023年第1期作者:蔡静[导读] 本文主要阐述了环管聚丙烯装置中细粉的产生原因,并提出了优化操作环节、改善工艺流程的方法。
蔡静中国石油化工股份有限公司天津分公司天津市 300270摘要:本文主要阐述了环管聚丙烯装置中细粉的产生原因,并提出了优化操作环节、改善工艺流程的方法。
在环管聚丙烯装置连续生产过程中,产生大量的细粉,严重影响聚丙烯装置的平稳运行,引起了极大的关注。
针对于此,本文简要分析了目前环管聚丙烯装置产生细粉的原因,并提出了应对策略,以盼能为我国化工行业中,环管聚丙烯装置生产中的细粉问题提供解决思路。
关键词:细粉产生原因;影响;措施在社会飞速发展过程中,对各种类型的化工产品需求量极大,其中聚丙烯作为主要的化工产品,广泛应用于纤维制品、医疗器械、食品包装、车辆零件、化工设备等领域。
然而,在聚丙烯的工业生产中,环管聚丙烯装置生产过程中常出现细粉,对设备造成损害,干扰聚丙烯装置的正常运行。
因此,环管法生产聚丙烯所产生的细粉问题备受从业人员关注,如何有效控制连续生产时产生的细粉成为当务之急。
一、环管聚丙烯的工艺介绍聚丙烯材料一般通过液相法和气相本体法生产。
液相环管反应器产生均聚和无规产物,而气相反应器一般生产共聚物产品。
以液相双环管法生产聚丙烯为例,其主要工艺是精制后的原料丙烯单体与配制均匀的催化剂经过混合后进入预聚合反应器,在约20℃和3.8Mpa条件下进行预聚反应。
在一定停留时间后,从小环管顶部出料,进入第一环管反应器,在约70℃和3.8Mpa的条件下进行聚合反应,由于反应大部分在第一环管中进行,会释放大量的反应热,需要格外关注环管水温的变化,以防出现“飞温”,造成装置“非计划”停车。
第一环管底部出来的浆料经过带链接去往第二环管反应器继续反应,目的是为了提高丙烯转化率,消耗催化剂。
环管聚丙烯装置催化剂系统常见问题的分析与优化
体 主催化 剂在 装置 内用 油脂按 一定 比例 配制 混合
作者简介 : 李翔 ( 1 9 9 0 - ) , 助理工程师 , 从事聚丙烯生产工作 , 7 9 0 3 7 1 5 7 6 @q q . e o m。
化剂 出料不 畅 , 极 易堵 塞 出料管 线 ; 未对新 配 置 的
主催 化剂进 行氮 气鼓 泡 , 导 致水 含量 超标 , 影 响催 化剂 活性 , 使 反 应 系 统不 稳 , 影 响产 品质 量 , 甚 至
装 置 非计划 停 车 。
在生 产过程 中 , 曾 出现 主 催 化 剂 出 料 管线 压
中图分类号 T H 8 6 2
环 管 聚 丙 烯装 置 问题 分析 解 决措 施
文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 1 0 0 0 — 3 9 3 2 ( 2 0 1 7 ) 0 3 - 0 3 1 5 04 -
在 环 管 聚丙 烯 生产 装 置 中 , 催 化 剂 系统 是 保 证 聚合反 应正 常 进 行 的关 键 系 统 , 主 要包 括 主 催 化剂 和三 乙基 铝 、 给 电子 体 助剂 系统 。 主催 化 剂 作为 反应 的引 发 剂 , 只 有 与助 催 化 剂 三 乙基 铝 相 互作 用才 能形成 活性 中心 , 使聚 合反应 顺利 进 行 。 给 电子体用 于调 解 聚合物 等规度 和催 化剂对 氢 气
剂 由三 乙基铝 和给 电子体 构成 。 催化 剂 系统工 艺 筒 图 如 图 1所 示 , 桶装 的 固
催化 剂罐 D 1 0 6在 配 置 主催 化 剂 时 可 能 出现
的 问题有 : 在配 置过程 中加 主催 化剂 时 间过 短 、 加
聚丙烯装置粉料输送系统异常停运的若干原因分析
聚丙烯装置粉料输送系统异常停运的若干原因分析发布时间:2021-03-15T11:24:00.883Z 来源:《基层建设》2020年第27期作者:王海超[导读] 摘要:介绍了聚丙烯装置在正常运行中联锁导致粉料输送系统异常停运的若干种原因,通过对粉料输送系统的各点压力的变化特征,查找异常停运时的各种原因。
中国石油化工股份有限公司天津分公司天津市 300270摘要:介绍了聚丙烯装置在正常运行中联锁导致粉料输送系统异常停运的若干种原因,通过对粉料输送系统的各点压力的变化特征,查找异常停运时的各种原因。
关键词:粉料输送聚丙烯停运原因细粉前言:聚丙烯装置粉料输送系统的作用是将来自粉料干燥器D502的PP粉料在料位控制下排至旋转下料阀RF801A/B,然后将其输送到贮存料仓D802。
罗茨鼓风机C801A/B(一开一备)将输送介质氮气打循环,氮气通过从安装在D802顶部的过滤器F802流出,循环氮气从F802进入风机C802A/B(一开一备),该风机的目的是补充氮气返回线上的压降。
近两年,发生了多次粉料输送系统异常停运的情况,情况严重时造成进袋式过滤器F301前的三通阀HV311长时间切排放,给装置生产造成损失。
本文针对装置某次异常停机,阐述对应的原因和处理。
1. 问题及原因分析: 1.1 案例经过在C801风机联锁停运之前,粉料输送风机C801出口压力PI803频繁高报(高限51KPa)以及高高报(高高限52KPa),入口压力PI802高报(高限5.5KPa),随即粉料料仓D802压力PI805低低报、补充氮气压力PC806低低报,DCS记录压力1.965KPa,触发联锁造成C801停机,各压力变化情况详见图1。
在PI805、PC806出现低报后,已经将PC806阀门开度手动提至80%,但PC806补得仍不及时,造成PI805低低报停机。
且在C801停机之前,PI803持续高报了近24S之久。
风机的停机联锁是由料仓D802压力PI805低低报触发的,但要找到PI805低低报的原因必须要从风机出口压力PI803持续高报着手,即PI803的高报是诱因。
聚丙烯环管法设计解析
高分子合成工艺学课程设计题目:年产10万吨聚丙烯(环管法)运行方案的设计学院名称:化学化工学院指导教师:班级:高材 091 学号:学生姓名:2012年5月20日目录设计内容及要求 (2)1、聚丙烯合成工艺 (3)1.1绪论 (3)1.2多釜串联气液组合生产聚丙烯的仿真实验 (6)1.3环管法气液组合聚合工艺的介绍 (7)1.4多釜串联与环管法两种工艺的评价 (8)2、环管法生产聚丙烯运行方案的设计 (9)2.1密度控制范围 (9)2.2原料进料量 (11)2.3实验装置图 (12)2.4聚丙烯生产开车方案 (13)2.5装置正常操作 (15)2.6装置正常停工过程 (15)3、参考文献 (15)设计内容及要求:一、设计目的让学生所学的聚丙烯合成工艺理论与聚丙烯的生产实际相联系,使学生得到动手操作能力、故障处理能力、工艺协调及工艺管理能力的综合训练。
二、设计任务1、设计项目:聚丙烯生产运行方案的设计;2、设计工艺:环管法液相本体聚合工艺;3、设计产能:年产10万吨;4、设计范围:生产工艺的正常开车,正常运行,正常停车。
三、设计工艺条件进料比R200:R201=1:10预聚釜R200:T=18℃,P=3.5MPa环管高H=9m,体积V=0.46m3,物料流速=4m/s,停留时间=4min。
聚合釜R201:T=70℃,P=3.2MPa环管高H=30m,体积V=45m3,物料流速=78m/s,停留时间=1.5h,终点用密度控制射线检测,转化率55%-65%。
四、设计内容1、聚丙烯的合成工艺1.1概述;1.2多釜串联气液组合生产聚丙烯的仿真实验;1.3环管法气液组合聚合工艺的介绍;1.4多釜串联与环管法两种工艺的评价。
2、环管法生产聚丙烯运行方案的设计2.1设计重点密度控制范围;2.2设计原料的进料量;2.3设计聚丙烯生产开车、停车方案;2.4设计聚丙烯生产运行方案。
五、设计要求1、给出聚合工艺的历史、现状及发展史;2、给出多釜串联与环管法聚合工艺的差异及优缺点;3、给出环管法聚合工艺流程及终点控制、原料流量等工艺参数;4、给出完整的开机方案、运行方案及停机方案。
环管工艺聚丙烯装置生产运行优化
环管工艺聚丙烯装置生产运行优化朱自新,刘晓亮,贾煜(中国石化洛阳分公司,河南洛阳471212)摘要:环管工艺聚丙烯是目前国內运行较多的聚丙烯装置之一,介绍了洛阳石化公司8万/c聚丙烯装置,根据多年来运行遇到的问题,对循环水系统、氢气进料系统、原料丙烯进料系统3造粒机组等方面进行了技术改造和优化,消除影响装置长周期运行的“瓶颈”问题。
对降解法无纺布专用料PPH-Y36在国产第1台不带齿轮泵的造粒机上开发过程进行讲解,对其他装置的新产品开发、装置的长周期平稳运行具有一定的指导意义。
关键词:环管;聚丙烯;造粒机中图分类号:TQ050.2文献标识码:B文章编号:1408-3466(2021)04-0046-04洛阳石化14万//聚丙烯装置采用中国石化工程建设公司(SEI)第二代国产环管聚丙烯工艺技术(ST技术),由一条聚合生产线、一条造粒生产线和两条包装线构成,采用两组串联的液相环管反应器生产聚丙烯均聚物。
可用于高速BOPP专用料、聚丙烯管材料、均聚透明聚丙烯专用料、流延聚丙烯薄膜料、高流动性聚丙烯专用料的开发生产,挤压造粒机组由大连橡胶塑料机械股份有限公司设计制造,为国产第一台不带齿轮泵的造粒机组。
装置自2018年5月建成投产以来,不断遇到影响装置长周期平稳运行“瓶颈”问题:反应系统换热器堵塞、氢气质量波动大、原料丙烯水含量高、造粒机生产纤维料PPH-Y35频繁停机等。
如何全方位、系统化、多层次优化解决运行中遇到的问题,确保装置稳定、经济、长周期平稳运行是亟待解决的问题。
1优化循环水系统运行,提高循环水水质聚丙烯装置原设计循环水系统与分公司炼油板块循环水相连通,与一催化装置、常减压装置、蜡油加氢装置等共用一套循环水设施。
由于炼油装置大量加工高硫原油,换热器腐蚀内漏导致循环水系统中夹带重油,随循环水进入聚丙烯装置,附着在换热器管壁上,导致换热器撤热能力不足。
同时春季环境中柳絮、杨絮通过凉水塔自然通风侧进入循环水系统,通过DN806的循环水管线进入装置循环水系统。
环管法聚丙烯工艺操作--常见事故处置
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
四、聚合物汽蒸、干燥系统
1、事故现象
干燥器氮气循环鼓风机气体流量低。
2、原因分析
鼓风机发生故障; 干燥器分布板底部堵塞; 干燥器控制料位太高; 干燥鼓风机旁通阀开度过大。
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
3、处理方法
切至备用鼓风机后,检修故障的鼓风机; 检查、确认干燥器氮气加热器进口压力及出口温
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高聚物生产技术
二、预聚合及液相本体反应系统
1、事故现象
预聚合反应器温度高。
2、原因分析
催化剂加入量过大; 散热系统不畅; 第一环管反应器丙烯回窜; 夹套水流量控制阀故障; 预聚合反应器的进料丙烯温度高。
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
3、处理方法
减少或暂停催化剂的加入; 增加第一环管反应器的进料丙烯量; 增加通往预聚合反应器的丙烯进料; 通过预接触罐的旁路维持TEAL和Donor进料; 反应器停车并排放; 开大夹套水调节阀,必要时旁路阀也打开; 检查预聚合丙烯进料管线及在线混合器的排放阀
高聚物生产技术
高聚物生产技术
Polymer production technology
聚丙烯生产技术
高聚物生产技术
项目五 聚丙烯生产技术
任务三:环管法聚丙烯工艺操作
第8讲:常见事故处置
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
一、催化剂配制、计量、输送系统
1、事故现象
主催化剂进料中断。
2、原因分析
催化剂注入器中无催化剂; 进料管线堵塞或破裂; 阀门/管线连接不当; 电源故障; 计量泵故障; 该批催化剂质量差或配制得不好。
度,停车清理干燥器分布板; 降低干燥器料位至正常值; 关小干燥鼓风机旁通。
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环管法聚丙烯装置粘料分析及处理措施
作者:谢小波王素芳刘文龙
来源:《中国新技术新产品》2013年第14期
摘要:本文介绍了呼和浩特石化公司聚丙烯装置“1·23”停工事件的经过、结果,分析了其产生的原因,总结了操作过程中的失误及经验教训,提出了处理及预防此类事件的措施及建议。
关键词:聚丙烯;粘料;分析;总结
中图分类号:F41 文献标识码:A
1 概述
呼和浩特石化公司15万吨/年聚丙烯装置采用意大利Basell公司的Spheripol-Ⅱ代聚丙烯新工艺技术,设计生产能力为15万吨/年聚丙烯本色颗粒,年操作8000小时,本装置可以生产均聚物(包括3个高刚性牌号)37个牌号。
在实际生产过程中,由于原料、三剂、操作等原因,会出现聚合物等规度低的情况,严重时还会发生粘料事件。
现以呼石化“1·23”粘料事件为例,分析产生粘料的原因,着重提出粘料停工处理步骤及经验教训。
2 事故经过描述
2013年1月22日17:20聚丙烯装置运行一班职工发现P104B(DONOR计量泵)泵出口流量计FIC1201显示为0Kg/h,经查D110B(DONOR计量罐)液位太低(12cm),随后切换至D110C,17:28流量指示恢复正常值。
1月23日03:08运行五班职工在巡检时发现D110C 底部出料线至P104B流程未打通,通知当班班长后打通流程。
在打通流程前后DONOR流量计FIC1201数值均未发生异常波动。
2013年1月23日上午9:46运行三班内操发现大闪线温度持续下降,提高大闪线夹套蒸汽压力及给大闪线蒸汽排凝后均未见效果。
09点50分内操发现F301下料不畅,10:29
LIC3101达到高报值并继续上涨,XV3101紧急切排至D602,于此同时D501及D502料位大幅波动,D801料位高报。
从D801采样口处收集粉料样品,发现粉料发粘, 13:42将催化剂进料量降至0kg/h。
13:45发现D301下料不畅,内操将XV3001切向D602方向,阀未动作,紧急联系三修仪表人员处理。
14:07 D301料位满,动力分离器A301电流瞬间涨至59.6A跳闸。
14:12向环管紧急注入CO杀死剂,装置全面停车。
本次事故导致D301、D502、E303、大小闪线、环管底部弯头及管线发生不同程度的堵塞。
3 原因分析
以下对可能引起聚丙烯等规度偏低,产生粘料的诸多因素进行分析。
3.1原料丙烯质量
发生粘料前,原料丙烯及经过装置精制单元后丙烯的纯度及水含量分析结果如表1。
经分析对比,虽然精制后的丙烯水含量超出指标要求,但是在油品换罐前,粘料现象已初现端倪,而在此之前的一个月里,精制后的水含量比质量指标高出更多也未见异常,因此可排除原料丙烯引起粘料的可能。
3.2 计量仪表指示的准确性
粘料发生后车间对流量计FIC1201进行了实际校验,未发现问题,可排除流量计失准的可能。
3.3 DONOR配制浓度和DONOR质量
粘料发生后,车间将D110C中的DONOR及配制后剩余的纯DONOR送至质检部化验分析。
结果表明D110C中的DONOR纯度为30%,纯DONOR纯度为99.94%,均符合工艺生产要求。
因此,可以排除DONOR配制浓度和DONOR质量的问题。
3.4 催化剂、TEAL、DONOR三剂配比
表2为根据聚丙烯装置内操岗操作记录计算出的不同时间段的三剂配比情况,其中DONOR的实际用量值为FIC1201的测量值乘以DONOR浓度23.8%。
TEAL/丙烯的设计值是0.18-0.20,TEAL/DONOR的设计值是15-35。
根据以上计算可排除三剂配比错误的可能。
3.5 操作及管理因素
聚丙烯装置开工前对整个DONOR系统用10#工业白油进行了油洗。
1月18日配制新DONOR之前,排净了D110C内残存的白油,但未对D110C 4〞标定线及出口过滤器F104C 内的工业白油进行彻底排放。
1月22日17:28外操在切罐时也未进行排放,同时流程未打通。
发生粘料后经现场实际校验,1月23日03:08之前P104B输送的物料,应是D110C 4〞标定线及出口过滤器F104C内残留的10#工业白油。
最终导致反应器中DONOR浓度长时间低于正常值,产生大量低等规度聚丙烯。
经以上分析,1.23聚丙烯装置出粘料的原因,既有车间管理和技术人员的管理责任,又有操作人员误操作的责任。
3.6经验及教训
3.6.1停工处理步骤
(1)在确认产生粘料以后,要果断向环管反应器注入一氧化碳,终止其反应,并将
XV3001切排放,维持P201、P202的正常运转。
这样可以避免环管底部的粘料堆积及带连接的堵塞。
此时I0311自动启动,联锁将关闭FV2404、FV2302。
为了防止这两条管线因物料反串造成堵塞,可稍开调节阀跨线阀。
同时切断三剂及氢气的进料,快速稀释环管,待查明原因后再作进一步的处理。
(2)当出现粘料后而XV3001短时间内无法切排放时,ESD0302将自动启动,联锁将关闭LV2301、FV2404、FV2302、FV2502。
为了防止FV2404、FV2302、 LV2301阀后管线及大闪线造成堵塞,可稍开FV2404、FV2302跨线阀及LV2301冲洗丙烯线手阀。
同时启动
ESD0202及ESD0201、 ESD0211和ESD0212,紧急向一二环注入阻聚剂,将TIC2401、
TIC2501维持在70℃,将FIC2301全关,FIC2003降至8000KG/H,维持轴流泵冲洗丙烯各自为800KG/H。
密切观察DIC2401、DIC2501的变化。
当XV3001修复后按正常步骤稀释环管。
(3)当XV3001长时间不能切排放时,环管反应器将按紧急停工处理。
在紧急切排前务必要将D202隔离,稍开FV2404、FV2302跨线阀,维持丙烯冲洗及压力正常(严禁D202压力低于D301压力)。
当紧急切排放后,适当加大环管的丙烯进料量,维持轴流泵冲洗丙烯800KG/H,确保环管内的物料排放完全。
排放完后,每条出料线都要用冲洗丙烯冲洗干净,防止管线堵塞。
(4)装置停至大循环状态时,要每隔半小时至一小时晃LV3001、FV3209、LV3101、LV5001、LV5301,防止粉料堵塞各下料阀。
3.6.2改进措施
(1)进一步完善操作规程,要明确、细化操作步骤和检查内容,并严格执行。
例如DONOR配制浓度及过程,切罐过程及步骤;要全员参与,全面深入开展生产、操作、作业风险辨别活动,采取有效措施消减风险,例如环管反应器DONOR浓度长时间降低事故预案等;
(2)要进一步加大岗位员工培训力度,切实提高岗位操作人员的实际操作技能和风险辨识能力,确保装置的安全平稳运行;
(3)对一些重要操作未能按要求严格执行两人确认制,人为减少了一道风险预防屏障,此项制度的执行有待加强与监督;
(4)要密切关注各个参数的变化,如果发现异常要高度重视,准确判断,措施得力。
此次事件中PK801的压力波动、大闪线温度突然降低、尤其是三台轴流泵的功率变化趋势非常明显,但由于经验不足,认识不够,错过了提前判断、提前预防的时机,造成了这次事故严重的后果;
(5)投用相关联锁。
当相关参数达到联锁启动条件时,应立即启动联锁,待查明原因以后再作进一步的处理,千万不要心存侥幸。
在本次事故中,如果所有联锁都正常投用,当
TI3003由81.5℃降至56.7℃时,ESD0301将启动(联锁值为60℃),XV3001将切排放,后续设备及管线都不会发生堵塞,同时也能在第一时间内发现XV3001不动作,为排除故障争取宝贵的时间。
当ESD0301启动而XV3001不动作时,ESD0302将自动启动,联锁将关闭
LV2301、FV2404、FV2302、FV2502。
环管反应器将做紧急停工处理。
就有可能避免事态的进一步扩大。
(6)为了防止XV3001、XV3101在紧急状态下无法切排放,应定期进行检验性切换,以确保这两阀门始终处于完好状态。
(7)为了防止大闪线的气相冲洗线堵塞,可以考虑在进大闪线手阀后加单向阀。
由于FV2404与大闪线连通处手阀后有一单向阀,这次粉料只堵至单向阀处,而气相冲洗线则堵至FV2302阀后,导致整条管线切割报废。
参考文献
[1]王智.连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护[J].石油化工腐蚀与防护,2005.
[2]林昊健.胜利炼油厂600kt/a连续重整装置预处理系统腐蚀[J].齐鲁石油化工,2004.
[3]朱文胜.连续重整装置预处理系统的腐蚀失效分析[J].管道技术与设备,2005.。