UNIPOL聚乙烯反应器结块原因浅析
219405460_Unipol气相聚乙烯反应器结块问题研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（5）： 68气相法流化床聚乙烯生产技术源于20世纪70年代美国联合碳化物公司（简称UCC公司），现归属美国Univation Technologies公司，以Unipol TM 专利技术对外转让［1-2］。
Unipol技术集成了UCC公司气相流化床工艺、美国ExxonMobil公司茂金属催化剂和超冷凝态工艺的优势，流程简单、易于放大、生产成本低。
近年来，Unipol技术在世界范围内市场份额增长迅速，采用Unipol气相法生产的聚乙烯几乎占全球聚乙烯产能的1/3［2］。
我国自20世纪80年代开始引进Unipol生产工艺，目前，国内Unipol气相聚乙烯产能近7 500 kt/a。
尽管Unipol工艺有诸多优点，但由于其采用气相流化床反应器，循环反应气带动聚乙烯粉料高速流动，对体系存在的杂质异常敏感，易于摩擦产生静电或流化状态不佳而导致结块。
从最初引进的60 kt/a装置到现在的450 kt/a装置，都饱受结块的影响［3-7］。
国内某300 kt/a Unipol聚乙烯装置反应器在生产线型低密度聚乙烯（LLDPE ）或高密度聚乙烯（HDPE ）的过程中会产生结块现象，严重时每天产生的块Unipol 气相聚乙烯反应器结块问题研究进展郭晓东1，2，孟光敏3，王瑞壮1，俞 越1，刘文星3，边宇飞1，于佩潜1*（1. 北京低碳清洁能源研究院，北京 102209；2. 国能新疆化工有限公司，新疆 乌鲁木齐 831404；3. 国能包头煤化工有限责任公司，内蒙古 包头 014010） 摘 要： 对Unipol工艺气相流化床聚乙烯反应器生产运行过程中生成的块料形态和特征进行了分类与总结；对反应器结块现象、结块原因、结块部位及防结块措施研究进展进行了归纳。
结果表明：结块的原因为静电因素、反应器设计因素、工艺条件控制因素和物料性质因素。
浅谈UNIPOL聚丙烯反应器静电及结片的产生、控制方法
另一部 分产 生负 电荷 。水 通常产 生负 静 电荷 。氧 产生最 主要是 由静 电引起的 。在反应 器内主要有两 个作用相反 生正 静 电荷 ， 甲醇 ， 氨， 和乙醇通常产生正静 电荷 。其关系进入反应器 的物 的静 电力， 这是引起树脂细粉附着在反应 器壁形成结片 的重要原 气 ，
概 述
Ｕ Ｎ Ｉ Ｐ Ｏ Ｌ聚丙烯流化床在生产运行时反应器内容易产生静电 或 电荷 的消散 非常缓 慢 ， 从而导 致 流化床 内静 电势能 的全面 增
在 这 种 情 况 下 颗 粒 将 吸 附 在 器 壁上 而 结 片 。 场 是此工艺 的一大特 点， 静 电问题 已经成为长期 困扰 Ｕ Ｎ Ｉ Ｐ Ｏ Ｌ 聚 加 ，
流化 ， 从Ｐ Ｄ Ｓ出料 系统排除 ， 造成 Ｐ Ｄ Ｓ 系统 阀门、 管线、 缩颈 等后
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（ ２ ） 在 聚丙烯流化 床工艺 中会有多股物 料流入 反应器 内 ， 这 些物料基 本上是采用 高压 ， 高流速进料 ， 管 道运输过程 中通过物
因 。静 电力吸 引带电颗粒附 着到反应器壁 ， 床 层循环模式 （ 拖拽 料所带 电荷如下 图所示。’
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力） 可以将颗粒与器壁分离 ， 当静电力超过拖拽力时 ， 在 临近 反应
关键 词： ＵＮＩ Ｐ ＯＬ聚丙烯 ； 流化床 反应器 ； 静 电； 结片 ； 控 制方 静电等同于通过反应器壁消散的静电量， 并通过排放系统随着产
法； 静 电 消除
品排出 ， 防止 了大量 的电荷积聚 。然而 ， 偶尔系统发 生的一些 情 况（ 工艺波动 ， 反应 器内杂质含量高 ） 会使 产生的 电荷大量 增加 ，
流化床聚乙烯生产技术中结块现象的分析张志宁
流化床聚乙烯生产技术中结块现象的分析张志宁发布时间：2023-05-10T03:28:04.422Z 来源：《科技新时代》2023年5期作者：张志宁[导读] 流化床聚乙烯生产技术是目前应用广泛的一种聚乙烯生产方法，但在生产过程中常常会出现结块现象，严重影响生产效率和产品质量。
本文通过对流化床聚乙烯生产过程中结块现象的分析，探讨了结块的原因和解决方法，并提出了相应的改进措施，为流化床聚乙烯生产技术的稳定运行提供了参考。
身份证号：64022319891231XXXX摘要：流化床聚乙烯生产技术是目前应用广泛的一种聚乙烯生产方法，但在生产过程中常常会出现结块现象，严重影响生产效率和产品质量。
本文通过对流化床聚乙烯生产过程中结块现象的分析，探讨了结块的原因和解决方法，并提出了相应的改进措施，为流化床聚乙烯生产技术的稳定运行提供了参考。
关键词：流化床聚乙烯；结块；原因；解决方法；改进措施引言流化床聚乙烯生产技术是一种高效、节能、环保的聚乙烯生产方法，具有生产效率高、产品质量稳定等优点。
但在生产过程中，由于各种原因，常常会出现结块现象，严重影响生产效率和产品质量。
因此，对于流化床聚乙烯生产过程中结块现象的分析和解决具有重要的意义。
本文将通过对流化床聚乙烯生产过程中结块现象的分析，探讨其原因和解决方法，并提出相应的改进措施，以期为流化床聚乙烯生产技术的稳定运行提供参考。
一、结块现象的成因分析结块现象是指在物料输送或储存过程中，物料因为各种原因出现了黏结或凝固，导致物料无法正常流动或分散，形成了一定的固体块状物。
这种现象在化工、冶金、粮食、医药等行业都十分常见，严重影响了生产效率和产品质量。
以下从温度变化、气体流速变化和物料性质变化三个方面分析结块现象的成因。
1.1温度变化温度变化是导致物料结块的主要因素之一。
当物料温度超过其熔点时，物料就会发生熔化，形成黏稠液体，如果这种液体在流动过程中受到外界的阻碍，就会逐渐凝固，形成块状物。
Unipol气相法聚乙烯工艺的分析与思考
Unipol气相法聚乙烯工艺的分析与思考2019年7月| 2131.3 流程Unipol 工艺通常由催化剂配制部分、原料精制部分、化工反应部分、颗粒制作部分以及风送部分组成。
在工艺运行前，应当将PE 粉料，在实践中常常被称作种子床，将其投入到反应器中，确保到达一定的料位。
循环流化设备能够在压力作用下启动，之后流化PE 粉料，大概在89℃时进行基于PE 粉料的脱水处理。
脱水结束后，再通过催化剂配制部分将催化剂投入到反应器中，然后将乙烯循环气体加入到流化反应器中，同时依据化工生产要求构建其基于各个组成部分的反应目标。
流化床主要管理控制出料，所形成的铬系产品从反应设备口排出并直接投入出料罐中，未能进行充分反应的乙烯等循环气体通过过滤器进入到气体回收系统，确保整个流程的闭环生产，该工艺高效、便捷、易操作，且具有经济效益与环境效益。
工艺运行流程包括以下管控细节：在反应压力方面，乙烯进料环节应当重点管控反应压力，Unipol 气相法下的乙烯在催化剂影响下反应出固态PE 之后，反应器压力减弱，设备控制系统应当自动补入乙烯增加压力，进而确保压力平衡。
在反应温度方面，循环气体冷却装置是控制反应温度的关键，冷却器中含有冷却水，由于气相聚合产生的热量若有残余，冷却器能够将残余热量带入循环反应器，进而确保装置处于恒温状态，正常状态下，要求流化床反应压力是2.1MPa ，温度不能超过树脂黏结温度[2]。
2 关于Unipol气相法聚乙烯工艺的分析与思考2.1 以蒲洁能化公司为例解析Unipol装置现状Unipol 气相法聚乙烯工艺虽然具有成本低、耗能低等优势，但在单程转化、牌号转换用料以及原料纯度方面有较高要求，且较容易出现结块情况。
蒲洁能化公司经过对生产实践的研究，针对Unipol 装置进行了优化与改良，降低了能耗，提升产品质量。
具体而言，有以下四个方面：(1)通过分析流化床反应器出现硬块、熔床问题的原因，明确其主要成因是由于催化剂、原料杂质、共聚单体浓度、料位高低等控制、操作不当所致，应当制定相应的操作流程，确保职工严格依照流程进行操作。
题目：气相法聚乙烯工艺树脂生片结块的原因探究
题目：气相法聚乙烯工艺树脂生片结块的原因探究摘要：聚乙烯生产在我国的近些年的工业生产发展过程之中有着重要意义，加强对于材料能源的应用有利于提升我国的工业生产产业的经济利润，对于保障的工业生产行业的可持续性发展而言十分关键。
而在聚乙烯反应器的铯源块料探测器指示值超量程过程当中，应用于气相法可以实现较高的工作效率和质量水平。
相关的技术部门以及管理人员应该在对于树脂出现生片结块加强对于产业的优化升级，使得相应的生产更加的平稳合理。
关键词：气相法；聚乙烯；树脂生片结块聚乙烯作为世界上产量极大的一种合成树脂，在众多领域都得到了很大程度的应用，并且在我国的合成树脂当中是产量最大的一种，同时也是在进出口量上占比最多的一种，能够对于我国经济水平的发展起到极其关键的推动作用，与此同时，这种聚乙烯生产工艺包含了很多种工艺方法，其中最为常用的有溶液法和气相法以及高压聚乙烯。
这些工艺都会在聚乙烯生产过程当中起到良好的工艺效应，同时我国目前采用最为普遍的气相法工艺代表为Unipol、Innovene G，这两项气相法工艺代表所采用的生产流程是极其相似的，所应用的技术生产设备也较为相近，是我国的主流生产工艺。
一、核源块料探测器应用原理监控反应器内的树脂流化状态是在气相法聚乙烯生产工作过程当中的一项重点工作内容，相关的内操和技术管理人员必须要确保监控工作的持续性和稳定性，要时刻了解生产反应器内部的实际状况才能够为气相法聚乙烯生产工作提供可靠的数据保障。
与此同时作为反应流化参数的测量手段，铯源探测器是极其关键的，需要了解的是这种探测器的本质实际上就是应用一种密度测量的方法，用以显示反应器内部的流化状态。
具体来说就是将被测物料所发射出来的射线进行吸收分析处理，从而能够在其中找到一个吸收规律，按照这个规律就能够检测出来整个床层的厚度，并且由此可以计算测量得到最终的物料密度值。
除此之外，在这个过程当中，还会涉及很多能够穿透物质的射线光子，这些射线光子是无法被物质吸收的，但是除了这些射线光子以外的光子在与物质之间发生作用之后，本身含有的能量会被这些物质所吸收，这些能量会在物质当中通过两个渠道来消耗，首先就是会产生诸多种类的光子和射线，其次就是会有一部分转化为热能的形式扩散消耗。
气相法聚乙烯反应器结块原因分析及改进措施解析
气相法聚乙烯反应器结块原因分析及改进措施解析摘要：气相法聚乙烯应用实践中，具有诸多优势，包括更高的效率、更低的能耗、更好的环保性等，在当前现代化工业生产建设中，有着十分广泛地应用。
但是，在气相法聚乙烯反应器实际运行中，也很容易出现结块问题，一方面造成了生产效率方面的负面影响；另一方面也会带来设备危害，引发设备质量风险。
因此，当务之急是能够针对引发气相法聚乙烯反应器结块问题的原因做好分析，提炼主要矛盾，在此基础上制定针对性改进措施，使气相法聚乙烯反应器运行能够达到更理想效果。
关键词：气相法聚乙烯；反应器结块；原因分析；改进措施引言聚乙烯是现代工业生产中十分重要的一种合成塑料，一般采取气相方法进行加工。
其中，多会应用到气相法聚乙烯反应器设备。
但同时，在气相法聚乙烯反应器实际运行期间，也会受到多方因素影响，进而连带出气相法聚乙烯反应器结块问题，一方面威胁着气相法聚乙烯反应器的正常、稳定运行；另一方面影响着产物质量。
因此，当前重点在于做好气相法聚乙烯反应器结块成因分析，通过科学优化改进，保证气相法聚乙烯反应器运行的理想状态。
一、气相法聚乙烯反应器结块原因分析气相法聚乙烯反应器结块问题是气相法聚乙烯反应器实际应用中多会出现的一类问题，并有着较大的复杂性，一般是受到了多方因素的影响。
例如，在气相法聚乙烯反应器实际运行中，由于聚合物的较慢流动速度，也会造成结块问题。
之后，伴随着反应时间的持续性增加，流动速度较慢的聚合物便很容易聚集在内部管道与反应器壁面上，最终产生结块。
其次，当气相法聚乙烯反应器内部出现了混合程度不足的问题后，也会带来聚合物流动性影响，进而产生结块。
从导致这一类问题的原因来看，多是因为在气相法聚乙烯反应器设计期间出现了不合理情况，或者是未能够做好混合装置处理。
此外，导致气相法聚乙烯反应器结块问题的原因也包括压力因素和温度因素影响。
当受到了压力因素和温度因素影响后，很容易加剧聚合物的凝聚和结晶反应。
气相流化床聚乙烯装置产品出料系统(PDS)常见故障分析
气相流化床聚乙烯装置产品出料系统（PDS）常见故障分析作者：李红亮来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第05期摘要：对 Unipol聚乙烯装置产品出料系统操作中的常见故障进行了分析，并提出了对各类故障相应的解决方案，实际操作中收到良好的效果，对 UNIPOL 气相法聚乙烯装置具有现实的指导意义。
关键词：气相流化床；聚乙烯；产品出料（PDS）；床料位控制；交叉；大小头Unipol 工艺技术的核心是聚合反应系统的气相流化床技术，聚合反应在流化床反应器中进行。
气相反应物（乙烯、氢气、惰性组分和共聚单体的混合物）通过循环气压缩机做功连续循环，循环气流经树脂床，使床层流化并带走聚合热，通过循环气冷却器从循环气中撤走聚合反应热和压缩机热。
催化剂通过注入点注入床层。
如果使用助催化剂，在靠近催化剂注入点的地方注入床层。
随着聚合反应的发生，树脂间歇地从反应器排入产品出料系统（PDS），PDS以交替方式操作，将树脂送往脱气仓（PPB）。
在反应器床料位和床重不变的情况下，反应进料和出料达到一个动态平衡。
如果出料系统故障，导致反应器树脂不能及时排出，就会打破动态平衡。
随着反应的进行料位不断增大，催化剂停留时间长活性也会升高，如果不能及时处理，很有可能发生爆聚结块的危险，料位升高后在扩大段分离不好，聚乙烯粉末带出系统的可能性增大，易堵塞循环气压缩机入口滤网、循环气冷却器、分布板。
1 产品出料系统（PDS）1.1 按照字母顺序，在每套PDS系统中涉及到的自动阀门A阀产品阀，反应器到“B”阀；B阀产品阀，“B”阀到PC；C阀循环气吹扫管线，用于“B”阀关闭时吹扫“B”阀和反应器之间的管线；D阀产品罐（PC）中树脂排入产品吹送罐（PBT）；E阀产品吹送罐（PBT）中树脂排入脱气仓（PPB）；G阀产品罐（PC）排放返回反应器；H阀产品罐（PC）到产品吹送罐（PBT）平衡阀；J阀产品吹扫罐（PBT）输送气供给阀；L阀PDS排放至PPB阀；P1阀氮气至产品吹送罐（PBT）吹扫阀；P2阀氮气至产品吹送罐（PBT）吹扫截止阀，并防止氮气总管P1处的泄露；P3阀P1泄露至火炬；R阀产品脱气（PPB）仓隔离阀；W阀两个产品罐（PC）交替平衡阀用于提高单体效率；X阀两个产品吹扫罐（PBT）交替平衡阀用于提高单体效率。
聚乙烯装置流化床反应器结块的原因及控制分析
聚乙烯装置流化床反应器结块的原因及控制分析摘要：以线性低密度聚乙烯产品的生产设备为例，分析了聚乙烯装置中流化床反应器出现结块的原因，从聚合体系温度调节、催化剂分布、反应过程中发生聚合和结片的因素及判断进行了探讨。
对于其控制措施进行了探讨，通过聚乙烯产品在反应器的位置和人工机械操作，以保证生产设备的平稳运行。
关键词：流化床;结块;原因一、引言近来，聚乙烯装置运用气相流化床技术完成了设备扩能技术改造，使设备的产能超过三十万吨每年。
因为受静电、流化状况、催化剂活性的改变、管道堵塞等多种原因的共同影响，反应器都会出现了结块结片的状况。
由于反应器结块结片问题会造成PDS控制系统出料问题，即出料控制系统堵塞、分布板堵塞、流化状况变坏、造粒停止等一系列问题，最后还会使整套系统的能耗物耗值上升，所以合理诊断结块结片原因和采取相应的安全措施，是确保聚乙烯装置长期安全稳定工作的关键因素。
二、结块判断（一）反应器温度点判断部分探头测量化学反应器的体内高温，部分探头测量化学反应器器壁高温，如果有结块结片落入分布板上，最重要的高温表示为T44A、B、C、D这四种探头，这四种探头依次处于化学反应器东、南、西、北的四种方位，其中T44C点设在两个排料口之间，如果有结块结片落入分布板上，在化学反应器中的粉料连续流出、热循环气连续冲刷的影响下块片在分布板上移动位置，有时候还会移到探头周围，探头显示值脱离其正常值范围，即表示有较大的块或结片停止在分布板上，引起热电偶工作温度波动。
此外，当T44A、B、C、D温度波动时，相应的TDA44A、B、C、D温差同样会报警（二） PDS 故障当化学反应器向产品罐中排料时，通常PC罐压力增大至与化学反应器的压力值相近，如压力显着地小于化学反应器压力，很可能会有小块或碎片堵塞在化学反应器的排放口或排放管中。
同样当反应器结块会导致一些块料出至产品出料罐，一部分块料可以出至脱气仓，粉料振动筛Y-5012会排出大量块料，由于大小头的存在大一些的块料通常会卡在大小头附近，产品出料罐基本出不去粉料，对应在DCS画面上产品出料罐的压力会出现锯齿状趋势，PDS出料效率降低。
Unipol工艺HDPE装置长周期运行的影响因素及对策
Unipol工艺HDPE装置长周期运行的影响因素及对策摘要：中石化齐鲁分公司塑料厂高密度聚乙烯装置近年来在装置长周期运行方面取得突破，本文做了介绍。
中石化齐鲁分公司年产140kt高密度聚乙烯（HDPE）装置，有A、B两条Unipol聚合生产线，可生产36个牌号的高密度聚乙烯产品，3个牌号的中密度聚乙烯产品。
自2005年下半年开始，反应器运行周期明显缩短，装置开停工次数增加，对装置的产量、物耗、能耗各项指标以及经济效益造成了极为不利的影响。
对2005年下半年以来停工原因统计分类发现，反应器结块占18%、冷却器及分布板堵塞占63%，设备故障占7%，外部原因占12%。
1.停工原因分析1.1反应器结块树脂在反应器中或反应器内壁上高温熔融就可能生成块料，当块料直径大于出料口时会堵塞出料系统，造成装置停工。
通常造成反应器结块的原因主要包括系统杂质、催化剂活性不当、催化剂分散不好、静电以及料位不当等。
1.1.1系统杂质气相法装置运行条件较苛刻, 系统杂质含量是影响装置运行的关键因素。
杂质含量高, 将导致催化剂注人反应器后不能及时反应或反应不充分, 催化剂粒径不能有效增大, 产生大量细粉，细粉沉积在反应器内壁和扩大段内壁，由于内壁处气速低，继续反应放出的热量积聚，温度升高到融融温度后形成结块，结块不断加厚至一定程度后脱落，进人反应器，影响流化回路，甚至堵塞出料口。
另一方面，一些极性杂质会使得反应器中的静电荷快速积累而加剧反应器结块。
系统杂质主要是O2、CO、CO2和H2O。
1.1.2催化剂活性不当或分散不匀催化剂活性过高时，反应放出的热量不能被及时带走，热量积聚产生结块，小则呈爆米花状，大则呈不规则块状。
催化剂活性过低时，产生大量细粉引起贴壁结块，结块呈扁平状，一侧相对光洁，另一侧粘附有大量粉料。
当催化剂在反应器中分散不匀时，催化剂分布密度高处由于时空收率过高而结块，一般块料较大，呈不规则状，颜色较深，催化剂的分散不匀通常由催化剂的强制加料和反应器静电引起。
气相法聚乙烯反应器结块原因分析及优化措施
气相法聚乙烯反应器结块原因分析及优化措施摘要：气相法聚乙烯生产技术具有高效、环保、低能耗等优点，在现代化工生产中得到广泛应用。
然而，在生产过程中，聚乙烯反应器结块现象经常发生，不仅严重影响生产效率，而且还会损害设备和产品质量。
因此，深入研究反应器结块的原因并提出有效的改进措施具有重要意义。
本文研究了气相法聚乙烯反应器结块的原因，并提出改进措施。
通过优化反应器设计、增加内部流动混合装置、强化流体动力学特征等加快聚合物流动性、均匀性，从而避免反应器壁面和管道内积聚。
关键词：气相法聚乙烯；反应器结块；原因分析；改进方案聚乙烯是一种重要的合成塑料，其制备方法中气相法是一种常用的生产工艺。
然而，气相法聚乙烯反应器在生产过程中容易出现结块问题，严重影响反应器的正常运行和产物质量。
因此，对气相法聚乙烯反应器结块原因进行分析和改进，对于提高反应器的生产效率和产物质量具有重要意义。
一、气相法聚乙烯反应器结块原因分析气相法聚乙烯反应器结块是一个复杂的问题，通常由多种因素共同作用引起。
在反应器内部，聚合物的流动速度较慢是导致结块的主要因素之一。
当反应时间持续增加，聚合物会逐渐沉积在反应器壁面和内部管道上，形成结块。
另外，反应器内部的混合程度不足也会导致聚合物流动不畅，从而形成结块。
这是由于反应器设计不合理或混合装置不够有效导致的。
同时过高的温度和压力也是导致结块的重要因素，因为这会促进聚合物的结晶和凝聚，从而对气相法聚乙烯反应器运行效率造成负面影响。
二、气相法聚乙烯反应器的优化措施气相法聚乙烯反应器结块是工业生产中常见的问题，采取多种优化措施相结合的方式可以有效提高生产效率和反应器的稳定性。
以下进行一一说明：（一）加强流体动力学特性针对气相法聚乙烯反应器结块的问题，加强反应器内部流体动力学特性是一种有效的解决方案。
其中，优化反应器结构是一种有效的方法。
在反应器设计中，应考虑到反应器内部流动的均匀性和流动阻力，同时避免在反应器壁面和管道内形成死角，使聚合物在流动过程中更容易被带走。
UNIPOL工艺聚乙烯装置反应器分布板堵塞原因分析
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文 章 编 号 ： ｌ６７１—０４６０（２０ｌ８）０９一ｌ９６９—１１４
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unipol工艺气相流化床反应器结片原因分析及控制措施
316美国Grace公司Unipol气相流化床工艺，与Lyondell Basell公司的Spheripol工艺（液相环管+气相聚合）、INEOS公司的Innonene工艺（卧室气相搅拌釜），为全球聚丙烯生产技术的三大主要工艺。
自2009年大唐多伦引入2套25万吨/年（共50万吨/年）Unipol聚丙烯工艺开始，之后，2010年中石油广西石化新建一套20万吨/年，2011年神华包头新建一套30万吨/年，2012年抚顺石化新建一套35万吨/年，同年，中石油四川石化新建一套45万吨/年，2013年中化泉州石化新建一套20万吨/年，随后该工艺遍地开花。
目前，在国内已有20多套。
该技术工艺技术简单、灵活、经济性好、安全，并且易于操作和维护，近年来受到国内石化行业的青睐。
目前，中化泉州一期20万吨/年聚丙烯生产稳定，产品优异，节能环保；因此，二期乙烯项目聚丙烯工艺技术亦选Unipol气相流化床工艺，产能35万吨/年，预计2020年中期投产，本装置可生产均聚、无规共聚和抗冲共聚三种类型聚丙烯。
但NIPOL气相流化床反应器在日常生产中难免会出现结片，导致PDS下料系统或下游系统堵塞，导致装置停车，造成巨大的经济损失。
本文着重分析UNIPOL气相流化床反应器结片原因，并提出控制措施，并作为经验分享，减少生产操作中的经济损失。
1 UNIPOL聚丙烯流化床反应器块料的形成及危害结块是UNIPOL聚丙烯流化床最为常见的危害。
在反应器内有两个作用相反的静电力，静电力吸引带电颗粒附着到反应器器壁上。
在循环流化床中，附着在器壁上的包含催化剂的细粉层处于非流化状态，该非流化层与流化气体接触面积减小，接触不足，导致聚合反应热量无法移除。
因此，小颗粒在器壁上熔融和融化，并且其它颗粒附着在熔融层上，直到尺寸和重量增大到一定程度后从器壁上脱落。
然后其它的颗粒附着在器壁上重复这个过程。
从器壁上脱落的热片料在流化床内通过颗粒的混合作用逐步被拉伸，结片质量较小的片料随循环气在流化床中流化，从PDS出料系统排出，造成PDS阀门、管线、大小头等下游系统堵塞，造成聚合系统停车。
流化床反应器结块结片原因分析及判断
流化床反应器结块结片原因分析及判断作者：汪浩来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第01期摘要：以线性低密度聚乙烯产品的生产装置为例，通过对聚合系统中的温度的控制、催化剂的分布、排料系统的工作状态、聚乙烯在反应器结块的部位以及人为的操作几个方面来讨论流化床反应器结块结片原因及判断，保证装置的平稳运行。
关键词：流化床；催化剂；排料系统；露点操作中石化天津分公司2001年3-4月聚乙烯装置利用自主开发的气相流化床冷凝技术进行了装置扩能改造，使装置生产能力达到12万吨/年。
由于受到静电、流化状态、催化剂活性变化、管线堵塞、冷剂加入量等诸多因素的影响，反应器或多或少都存在结块结片的现象。
反应器结块结片会导致PDS系统（排料系统）堵塞、分布板堵塞、流化状态恶化、造粒停车等诸多问题，最终会使装置能耗物耗增加，因此正确判断结块结片原因并采取相应预防措施是保证LLDPE装置高产低耗、安全平稳运行的关键因素。
1 反应器中结块接片部位的判断及原因分析1.1 反应器器壁结片由于聚乙烯树脂本身生产特点，在反应器壁上通常会形成一层树脂层，随着反应区域的不同，树脂层的厚度也不相同，通常在直筒段最厚，厚度可达1-5mm，扩大段略薄，通常为1-2mm，其生成原因是当循环气发生偏流时在循环气流速较慢的一侧细粉与器壁摩擦产生静电力的作用大于使颗粒从器壁分离的拽力（此种力包括气泡对细粉的作用力和细粉自身的运动力），此时在器壁上形成一层含有催化剂的正在聚合的树脂细粉，由于器壁附近流化气速太低，不能带出聚合热，所以颗粒熔融并吸附在器壁上，形成薄片，而新的细粉又继续吸附在薄片上，直到尺寸长大并从器壁上掉下来，轻则堵塞大小头和造粒系统，重则造成分布板堵塞停车事故。
1.2 PDS系统AA阀附近形成结块由于排料系统AA阀紧贴分布板，在反吹气量低时AA阀与分布板连接处易形成死区，反吹气体无法吹到，此时在AA附近易形成月牙状的结块，经过形成的块与实际形状的比对，可以充分说明月牙状的块为此处所结的块。
聚乙烯流化床反应器静电及结片的产生、控制方法
聚乙烯流化床反应器静电及结片的产生、控制方法作者：张子成来源：《中国科技博览》2013年第35期【摘要】聚乙烯流化床反应器内静电是产生结片结块的主要原因，通过分析聚乙烯流化床反应器内形成静电的主要因素、原理以及分布规律，提出聚乙烯流化床产生静电及结片的控制方法。
【关键词】聚乙烯流化床静电结片控制中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-289-01静电现象早已被人们发现，许多物体都会因摩擦而带静电，且静电问题及危害越来越引起人们的重视。
在纺织、化工、炼油、塑料等行业中，因静电积累造成吸尘、电击，甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故，从而造成了重大损失和灾难。
据估计，我国石化企业静电事故产生的损失高达百万元。
而聚乙烯流化床中，颗粒与颗粒之间、颗粒与壁面之间以及颗粒与气体之间存在反复碰撞、摩擦及分离，若流化介质为高绝缘性物质，则不可避免地会发生静电的产生与积累，产生的静电场会改变流化床内的流体行为，导致颗粒团聚、粘壁，形成死区和沟流等。
当静电累积到一定程度，达到周围介质的击穿场强，还可能引起火花放电甚至爆炸。
经典问题已经成为长期困扰气相法聚乙烯流化床生产过程中得突出技术难题。
因此，研究聚乙烯气相流化床中静电产生机理以及静电特征具有非常重要的理论意义，而对于大庆石化分公司，生产中LLDPE装置采用UNIPOL低压气相流化床工艺，上述问题的研究和解决对于企业的安全生产具有重要的意义。
1、静电与结片在聚乙烯生产过程中，具有一定粒径分布的树脂颗粒以粉体形式分散并悬浮于流化气体中。
在同样的重量下，粉体表面积要比整块固体大得多，从而使聚乙烯颗粒表面与其他物体的接触机会大大增多，同时流化床内的颗粒处于与大地绝缘状态，这些特点均增大了流化床中静电产生和积累的可能性。
聚乙烯流化床反应器中静电的产生主要有以下几种原因：颗粒与颗粒之间、颗粒与设备、颗粒与气体间的接触、碰撞、摩擦和分离引起静电，原料气和催化剂进料带入的电荷，助催化剂或活性催化剂与气体中微量杂质反应生成的物质改变了聚乙烯颗粒表面性质，从而引发高静电。
UNIPOL聚乙烯静电与结片产生的原因及预防57
UNIPOL聚乙烯静电与结片产生的原因及预防摘要：神华包头煤化工有限责任公司采用UNIPOL低压气相法流化床工艺。
在生产过程中反应器易产生静电并导致结片，严重影响生产的正常运行。
当静电波动较大时，反应器内聚乙烯粉末和催化剂细粉易被吸附到反应器器壁上，形成一个不流化层，并在此继续反应，因为该区域不流化或者流化不充分，导致反映热无法撤出，细粉受热熔融，形成片状物，并随着时间的延续而不断增大，严重时刻堵塞分布板，结片使反应器工况恶化，打乱了生产平稳操作。
关键词：UNIPOL；流化床；静电；结片1.静电产生的机理反应器中的静电是由于流化床内粒子与粒子之间的摩擦，粒子和器壁之间的摩擦，以及颗粒与气体的摩擦而产生，前两种为主要摩擦方式[1]。
原料中存在的杂质在与活化剂三乙基铝反应的过程中会分别生成正负静电引发剂因此不可避免的会造成静电的产生和积累，而电量的大小则取决于颗粒的属性、颗粒的尺寸分布、表面粗糙度、湿度、床体材料、表观气速和操作时间等。
一般来说，产生电荷和消除电荷是同时进行的，整个系统的带电情况遵循电荷守恒定律：聚合电荷=产生电荷-消除电荷。
粉料与粉料的接触会产生偶极电荷粒子分布，粉料与反应器壁的接触会产生同性电荷。
产生的静电会严重影响流化床内的流体流动行为，形成死区和沟流，并造成颗粒团聚、粘壁甚至熔融结片等现象，当静电积累到一定程度，还可能引起火花放电甚至爆炸。
反应器的静电情况对能否顺利开车成功有很大的影响，也是平稳运行时需要注意的最重要参数之一，因此，弄清楚流化床反应器中静电的产生机理对今后的生产有着至关重要的意义。
2.影响静电平衡的因素反应器处于平衡状态下才能平稳生产，但这种平衡是暂时的，是有条件的。
当外界条件改变时，这种平衡将被破坏，而在新的条件下建立新的平衡关系。
静电平衡也是如此，也是有条件的，反应器的平稳和波动，都是“平衡”的作用。
2.1原辅材料中的杂质原料中的一氧化碳、二氧化碳、氧气、水、醇类等杂质与三乙基铝反应，所产生的物质是静电引发剂，原辅材料中的杂质较少时，产生的静电较少，静电可以通过反应器接地以及反应器的出料导出，维持原有的静电平衡，若原料中的杂质浓度较高，杂质与三乙基铝作用后导致反应器内出现较大的静电，且温度波动较大，若静电持续较长时间，将打破反应器内的静电平衡，导致反应器结片。
浅析影响UNIPOL气相法聚乙烯聚合系统的原因及处理方法
浅析影响UNIPOL气相法聚乙烯聚合系统的原因及处理方法摘要：本文分析了大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯装置采用的UNIPOL气相流化床聚乙烯冷凝技术生产工艺的聚合系统的循环回路、反应过程中的影响因素、原因及处理方法。
关键词：聚合系统；循环回路；原因；处理方法中国石油大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯装置采用UNIVATION公司的UNIPOL气相流化床聚乙烯冷凝技术生产工艺，UNIPOL? PE反应系统设计非常简单，所需设备很少，动设备仅有循环气压缩机和少量的泵。
聚合反应在流化床反应器中进行。
气相反应物(乙烯、氢气、惰性组分和共聚单体的混合物)通过循环气压缩机连续循环，循环气流经树脂床，使床层流化并带走聚合热，通过循环气冷却器从循环气中撤走聚合反应热及压缩热。
一、聚合系统循环回路反应循环回路由反应器、循环气冷却器、循环气压缩机和循环水泵组成。
气相反应物和惰性组分通过压缩机（提供动力），在含少量催化剂的树脂流化床中连续循环，聚合反应热通过循环气被循环气冷却器撤走。
二、影响聚合系统的原因及处理方法2.1温度2.1.1影响反应温度是控制聚合反应的主要工艺参数，稳定的温度是维持聚合反应各项参数稳定的基础，温度过低则聚合反应速率、催化剂活性和收率降低；适当提高温度有利于聚合反应速率的上升，但温度过高会使反应操作弹性变差，导致反应器产生热点，从而产生块料；严重时产生暴聚,另外反应温度对树脂产品质量有很大影响。
2.1.2反应器温度波动的原因及处理方法①原料质量波动；查明原料质量波动原因，必要时对原料精制床进行切换、再生。
②循环气流量波动；检查循环气压缩机入口导叶以及设备运转情况。
③调温水温度、水流量波动；检查调温水温度调节阀、调温水泵运行状况。
④反应器床高波动幅度过大；稳定床高，加强PDS出料系统控制。
2.2压力2.2.1影响适当提高反应器压力有利于提高聚合反应速率和催化剂收率。
稳定反应器压力可以稳定循环气各组份浓度、循环气流量、表观气速（SGV）。
浅谈UNIPOL聚乙烯反应器结片问题
浅谈UNIPOL聚乙烯反应器结片问题UNIPOL聚乙烯反应器结片、结块现象是影响聚乙烯装置生产的棘手问题，文中分析了反应器结片和结块的现象判断依据，并总结了反应器结片、结块的类型及产生的原因，并提出了有效的预防措施，从而确保装置能够安全、稳定、长周期运行。
标签：结片;现象;原因;措施中国石油大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置采用UNIV ATION公司的UNIPOL气相流化床聚乙烯冷凝技术生产工艺，本工艺生产灵活性大，能生产高、中、低各种密度的全系列产品，且具有较大的操作弹性，且产品性能均一，易于操作。
但由于气相法聚乙烯装置运行条件苛刻，易出现反应器结片或结块现象，从而导致相关装置上下游物料平衡困难，严重影响了装置的平稳运行。
一、结片现象判断1.1流化床堆积密度的改变（1）流化床堆积密度（FBD）趋势线带变窄;（2）上部FBD向下走，下部FBD向上走;（3）如果没有进行转产，堆积密度下降1.2壁温偏移（1）向上漂移。
壁温从床温漂移到熔点。
这表明有局部热点存在且正在形成结片;（2）向下漂移。
低于床温10～15℃，表明树脂积聚在器壁上。
这通常是由于在开车期间出现静电而造成的。
但是出现这样的冷带也表明流化可能不好，可能是由于分布板孔堵塞或薄片、结块造成循环气流分布不均造成的。
1.3静电波动静电基线偏移和/或峰值频率增加表明已出现工艺偏差，接下来可能形成结片。
静电活动增加可能先于壁温的漂移（有时早一个小时）。
在大多数情况下，当静电水平大于±3 kV和/或峰值高达±3-6kV时反应器很容易结片，甚至在探头测得静电较低时也可能出现结片。
1.4反应器分布板热电偶大多数情况下，分布板处的热电偶温度偏差是反应器发生结块现象的最早指示。
若在分布板处热电偶的上方发生结块时，进入反应器底部的冷循环气体最先冷却该处热电偶，使它温度降低。
如果结块进行了较长时间，且包住了热电偶，热电偶的温度可能大于床层温度。
冷凝模式下Unipol LLDPE流化床分布板堵塞原因分析
冷凝模式下Unipol LLDPE流化床分布板堵塞原因分析摘要：本文通过对Unipol气相法聚乙烯生产工艺控制过程中出现的反应器分布板堵塞原因进行了分析并提出解决分布板堵塞的措施加以探讨。
关键词：聚乙烯；流化床；冷凝模式；分布板；堵塞1.前言：中石化天津分公司烯烃部聚乙烯装置，原引进美国UCC公司提供的Unipol 专利技术和工艺包，设计能力为6万吨/年，操作时数8000小时/年，操作弹性为50~110~115%，1995年11月份建成投产。
2001年3-4月聚乙烯装置利用自主开发的气相流化床冷凝技术进行了装置扩能改造，使装置生产能力达到12万吨/年。
在聚乙烯流化床反应器分布板是其内部唯一组件分布板起到分散循环气的作用，循环气流量控制在380-550T/H，如若分布板堵塞则会使循环气流量降低，循环气流量的降低，会使反应器内流化状态恶化，滞留区增大，反应热不能及时撤出反应器，导致在反应器内结块、结片，影响排料系统和造粒单元的正常运行。
2. 流化床分布板作用及其构造在聚乙烯流化床反应器中，除反应器入口导流环外，分布板是其内部唯一组件，其主要作用是使循环气能够均匀的分布到反应器整个横截面上，并且支撑反应器中的树脂床。
分布板厚度为2.5英寸，在分布板上共有679个孔，除去靠近最外边的孔圈外，有598个直径为21/32英寸的孔，在这些孔的上方是厚3/16英寸长3.5英寸的角钢，角钢的主要作用是防止下落的树脂颗粒堵塞分布板，在中心处有1个直径为1.375英寸的孔，用来放置铯源。
3. 分布板堵塞的危害若分布板堵塞发生局部堵塞，则循环气不能均匀通过整个横截面，在反应器内形成偏流，流化状态会严重恶化，此时在器壁上形成一层含有催化剂的正在聚合的树脂细粉，不能带出聚合热，颗粒熔融并吸附在器壁上，形成薄片，轻则堵塞大小头和造粒系统，重则造成停车事故。
4. 分布板堵塞原因及分析4.1粉末夹带量大粉末夹带量大是造成分布板堵塞的主要原因之一。
Unipol气相流化床反应器结片原因分析和对策
Unipol气相流化床反应器结片原因分析和对策
周铜峰;张文辉;翟学刚;毛东辉;宋寿亮
【期刊名称】《四川化工》
【年(卷),期】2023(26)1
【摘要】某装置采用Unipol气相法生产聚丙烯工艺,近期出现了反应器分布板上方温度点呈规律性跳跃波动、静电波动幅度大、一条排料线排料少和大小头处取出的长条状片料等现象,通过采取一系列的调整手段后,反应器状态趋于良好。
本文从静电、原料、催化剂体系、细粉、种子床以及操作等方面分析反应器内出现片料的原因,并将理论分析与实践操作中的有效调整手段相结合,总结出反应器出现结片时的调整策略,从而保证了反应器连续稳定运行。
【总页数】4页(P22-25)
【作者】周铜峰;张文辉;翟学刚;毛东辉;宋寿亮
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ3
【相关文献】
1.UNIPOL气相流化床聚丙烯反应器静电的预防及控制
2.聚丙烯装置气相流化床反应器结片的判断及处理
3.Unipol工艺气相流化床反应器结片原因分析及控制措施
4.UNIPOL工艺气相流化床反应器结片原因分析及控制措施
5.Unipol工艺气相法聚乙烯流化床反应器回路压降的控制
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UNIPOL聚乙烯反应器结块原因浅析
作者：孔红波
来源：《中国科技博览》2017年第34期
[摘要]根据UNIPOL反应器结块的部位分四类情况对结块原因进行分析，并对 UNIPOL 反应器结块的判断方法做了介绍，对不同部位结块的形状及成因做了比较，最后提出相应的预防和处理措施。
[关键词]UNIPOL反应器结块原因分析
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）34-0066-01
结块是UNIPOL反应器的缺点之一，引起反应器结块的原因千差万别，但从反应器内结块的部位来分类的话不外乎以下四类：反应器扩大段的结片、反应器直筒段的结片、反应器分布板上的结块和流化过程产生的结块。
正常的生产过程也会有极少量的块料产生，以本装置生产DJM-1820B树脂为例，块料的含量一般在0.26‰左右，生产不正常时含量会达到1.2‰以上。
反应器的结块一般通过结块探测器的报警、反应器壁温趋势、产品出料系统的出料状况和块料含量来判断。
当反应器中块料增多变大时，结块探测器的趋势会上扬，如果不频繁发生产品出料系统出料时间不均匀和下料管线堵塞，则可以继续维持生产，但此时反应的流化状况变差了，抗干扰能力也下降了；如果同时出现结块探测器报警、反应器壁温大幅波动、产品出料系统出料时间不均匀且出料管线频繁堵塞，则表明反应器中结块严重且块料较大，此时必须停车处理。
1 反应器扩大段的结片
反应器扩大段是一个下部小上部大的锥体结构，主要作用是通过增加循环气流通面积来减小流化气速，使循环气夹带的树脂粉末沉降回落到反应器中。
由于扩大段是锥体结构，部分树脂粉末在沉降过程中会粘附在扩大段内壁上，树脂中含有的少量催化剂会继续引发聚合反应导致结片。
通常扩大段壁温出现偏低的趋势是结片的前兆，这说明扩大段相应部位出现树脂粉末的积聚，如果出现瞬间扩大段壁温高于正常值，则表示该部位发生了结片。
由于扩大段壁温测量的局限性，很多扩大段的结片并不能单纯从壁温趋势上反映出来。
这些结片往往会因为树脂的不断冲刷而脱落进入反应器，在反应器底部参与流化。
通常情况下，绝大部分的结片会随着生产的进行而从出料系统排出，但也有少量的结片会继续留在反应器中，如果条件满足，这些结片就会长大，影响正常生产。
引起反应器扩大段结片最常见原因就是反应器料位和床重控制的不合理，如果长时间不合理操作，将会导致扩大段大面积结片，这对正常生产是严重的威胁；另外，由于反应状况变化产生大量的树脂细粉也会增大扩大段结片的可能性。
定期的改变反应器床层料位的设定是冲刷扩大段很好的办法，这样可以有效减少扩大段的结片。
2 反应器直筒段的结片
反应器直筒段的结片是因为反应系统内存在杂质造成的，开车初期如果反应系统没有吹扫置换彻底或者生产过程中原料杂质含量超标等都会引起反应器直筒段的结片。
UNIPOL工艺理论这样描述：流化的树脂颗粒趋向于在反应器中产生一个强大的电场，杂质是静电的引发剂。
反应器中静电的波动是反应系统存在杂质的直接反映，也是结片的先兆。
间断性的少量杂质（如反应系统开车时未彻底置换干净而引入的杂质）进入反应器虽说会引起反应器内静电的波动和结片的产生，但由于反应系统有一定的抗干扰能力，随着生产的持续进行，这些杂质会慢慢由产品出料系统排出，一般不会长时间影响生产，而冷凝操作模式可以大大增加反应系统抗静电干扰的能力。
但如果是持续性的杂质进入反应器（如生产原料中杂质含量超标）则会导致反应器中大量结片，反应流化恶化，进而造成停车，如果结片的根本原因没有被找到并解决，那么重新开车后这种现象还会产生。
3 反应器分布板上的结块
分布板位于反应器底部附近，在反应过程中主要起到均匀分布循环气和支撑种子床的作用。
反应器分布板上的结块多是因为分布板局部堵塞造成局部流化恶化所致，而从反应器扩大段或者直筒段脱落的树脂结片是造成分布板堵塞的重要因素，分布板上的结块大都是这些没有被出料系统排掉的结片长大而成。
通常器壁上的结片为条状或片状，而分布板上的结块往往较大较厚呈团状，如图1所示。
相对于器壁上的结片，分布板上的结块对生产的影响更大更严重，分布板上的结块能加重分布板的堵塞，进而导致反应流化的恶化产生更大的结块。
理论上说，在分布板的中央是流化最好的区域，一般不容易产生结片，但实际情况并非如此。
事实是分布板的中央位置和分布板的外沿，都是分布板易结块的区域。
对于生产过程中分布板边沿的结块，除了结块探测器报警可以做出判断外，位于分布板附近的反应器壁温趋势也是很好的结块指示，当分布板附近某处壁温发生波动时，往往意味着分布板相应区域已经产生了结块。
4 流化过程产生的结块
流化过程中产生的结块通常是因为催化剂活性高或催化剂活性中心分散不均匀而形成。
催化剂在进入反应器后出现局部密集，进而在该部位引发强烈的聚合反应产生局部“热点”，导致周围的树脂熔融粘结成块。
由于这样的块料生成过程时间很短，且发生在流化过程中，所以一
般不大，块料很快被冷却并随树脂一起流化，树脂之间彼此的摩擦使得块料最终呈现为球状，大小跟花生米相近，如图2所示。
如果反应过程中出现球状块料，可通过适当降低乙烯分压和提高流化气速等措施来应对。
流化过程产生结块的根本原因在于聚合热没有被及时撤出，所以任何原因导致的冷却水丧失都会使反应器产生大量的结块，甚至会引起反应暴聚。
5 结语
反应控制是UNIPOL气相流化床工艺中的重点，UNIPOL反应器结块是反应控制的难点，所以，详细全面的了解UNIPOL反应器结块的原因和结块的先兆，并根据实际情况做出正确地判断和处理是UNIPOL反应器操作的关键，是保证装置正常运行的重要因素。
参考文献
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[3] 沈继红，徐文俊，黄飞.气相流化床反应器内聚合物结块的检测[J].石油化工技术经济，2007，（04）：50-51+54.。