淺談如何延長聚丙烯氣相反應(yīng)器運行周期

鄭隆強

[摘要]本文主要介紹了聚丙烯的用途和生產(chǎn)聚丙烯的方法，分析了影響氣相反應(yīng)器運行周期的因素；同時提出系統(tǒng)中存在大量有黏性的細(xì)小粉末、循環(huán)氣壓縮機故障、氣相反應(yīng)器料位控制闋堵塞是影響裝置長周期運行的主要原因。

[關(guān)鍵詞]聚丙烯；氣相反應(yīng)器；運行周期

前言

在化學(xué)上，聚丙烯是一種合成樹脂材料，由于其耐腐蝕性和耐熱性等特性，它被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的多個方面。但是由于其耐低溫沖擊差，因此使用范圍受到制約。為了解決這個問題，我們需要采用一些方法來改善其耐低溫沖擊性差的特性。對于它的這個缺點，人們想出了一些解決方法。其中抗沖共聚聚丙烯是工業(yè)中用的最多，也是最常見的方法。在制作抗沖共聚聚丙烯時，采用的是液相環(huán)管反應(yīng)器和氣相流化床反應(yīng)器的組合方式。然而氣相反應(yīng)器的平穩(wěn)運行又是制約長周期運行的關(guān)鍵，提高氣相反應(yīng)器的運行質(zhì)量對裝置抗沖共聚聚丙烯的生產(chǎn)顯得尤為重要。

一、工藝概況

制作抗沖共聚聚丙烯時，用到的工藝主要是Hirnont的Spheri-pol工藝技術(shù)。生產(chǎn)抗拒共聚聚丙烯的過程并不是簡單的聚合。下面介紹一下生產(chǎn)抗沖共聚物的整過過程：第一步是生產(chǎn)均聚物，生產(chǎn)該物時需要提供的內(nèi)部環(huán)境條件是70℃的溫度、3.4Mpa壓力。該聚合物是在環(huán)管反應(yīng)器R201/R202中生成。這個是嚴(yán)格的要求的，因為無論是溫度過高或者氣壓過低，都會影響生成的均聚物的質(zhì)量。影響后續(xù)生成物的生成，因此，注意條件的限制。第二步，經(jīng)過閃蒸后帶活性的該均聚物進入氣相反應(yīng)器R401。在上一步的反應(yīng)中，均聚物是經(jīng)過閃蒸后的，閃蒸后的均聚烯的特點是帶活性。在氣相反應(yīng)器R401中，提前把一定比率的乙烯和丙烯通人其中，這個比例是提前預(yù)設(shè)好的。該步驟中，生成聚合物需要提供的條件是溫度75℃～80℃、壓力1.2～1.4Mpa。乙烯和丙烯進入氣相反應(yīng)器R401時，跟帶有活性的均聚物在該容器中發(fā)生二元共聚。值得關(guān)注的是，生成的二元共聚物在均聚物球粒的內(nèi)部，它會隨著時間的推進，在內(nèi)部逐漸的變大。同時加入乙烯時也會通入氫氣，通入氫氣的作用是用于粘度的調(diào)節(jié)，因為抗沖聚合物的粘度有著較高的要求，因此，在生產(chǎn)不同粘度的抗沖聚合物時你就會通過假如氫氣，作為調(diào)節(jié)，從而生產(chǎn)出合適粘度的聚合物。最終的產(chǎn)品是均聚相、無規(guī)共聚相和多嵌段共聚相的混合物。

氣相反應(yīng)單元反應(yīng)器R401為流化態(tài)反應(yīng)器，乙烯和丙烯在通入時是分別通人的，乙烯直接通入R401中，而丙烯是先經(jīng)過D301反應(yīng)器，然后再進入R401中，乙烯與丙烯在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)。經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，生成的物質(zhì)是乙丙橡膠。但是由于乙丙橡膠的粘性特點，所以，有一個缺點就是會堵塞反應(yīng)器的換熱器F401、分布板。容易結(jié)塊的特點也容易堵塞反應(yīng)器的出料口。所以，經(jīng)過一段時間的化學(xué)反應(yīng)，要進行清理堵塞物。同時每次氣相反應(yīng)單元開停車均需要用丙烯置換排放，造成物耗的增加。

二、影響抗沖共聚單元長周期運行的因素及對策

（一）系統(tǒng)中存在大量黏性的細(xì)小粉末

在共聚反應(yīng)器R401中，閃蒸的均聚物和通人的丙烯和乙烯經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，會生成乙丙橡膠，乙丙橡膠的特點是，它具有特別強的粘性。這種粘性的小粉末如果長期不處理，產(chǎn)生的后果是好多細(xì)小的粉末容易黏在R401器壁上。造成底部的口會堵塞，如果時間過長，還會影響進料和出料的過程。久而久之，影響反應(yīng)器的運行時間，嚴(yán)重情況下，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的停止。因此，為了延長反應(yīng)器的隱匿性時間，要及時清理著些粘性的小顆粒。

（二）壓縮機C4加1故障

除了原料本身的原因，還要考慮到系統(tǒng)中裝置的質(zhì)量問題。壓縮機C401是系統(tǒng)中進行生產(chǎn)中的難點，它出現(xiàn)故障問題時，機會造成整個系統(tǒng)的停止，因此這也是該裝置中的核心和關(guān)鍵是保障壓縮機的正常運行。在從裝置生產(chǎn)運行情況看，壓縮機出現(xiàn)故障的情況占一半以上。因此，壓縮機對于氣相反應(yīng)器的運行周期特別重要。通過分析C401故障停機的原因，發(fā)現(xiàn)最主要的原因就是密封油控制系統(tǒng)觸發(fā)連鎖而產(chǎn)生的。但是如果確定該裝置五故障時，還有一種情況，在循環(huán)氣中存在細(xì)粉，這種情況下會使調(diào)節(jié)閥緩沖線堵塞。從而造成氣相反應(yīng)器的運行停止。為了解決這個問題，我們采用的方法是，設(shè)置反吹氣，同時在反吹氣上加調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)反吹氣量，這樣可以延長氣相反應(yīng)器的運行時間。

（三）R401料位控制閥堵塞

反應(yīng)器料位的作用是控制聚合物顆粒停留時間和通入的物料中的反應(yīng)速度。同時也會影響反應(yīng)時的壓力問題。通過分析得知，有如下的原因：控制閥$401堵塞：反應(yīng)器內(nèi)有生成的料塊：通過后期，人們的不斷摸索。思考出如下的措施。

1，抗沖單元運行前100%DONOR給電子體的加入時間：提前加入有助于消除有黏性的細(xì)小顆粒，防止黏壁。

2，每次氣相反應(yīng)器運行停止后，及時清洗系統(tǒng)，保證R401器壁光滑。

（四）抗靜電劑加入量不穩(wěn)定

抗靜電劑的作用是“殺滅”環(huán)管出來的物料中的細(xì)粉和顆粒表面催化劑的活性，起到調(diào)節(jié)物料活性的作用，防止細(xì)粉繼續(xù)與乙烯、丙烯反應(yīng)，物料粘結(jié)在氣相單元的設(shè)備器壁上。抗靜電劑的加入量波動時，無法阻止粘料的產(chǎn)生，從而縮短了系統(tǒng)的運行周期。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，第一閃蒸線壓力的變化是導(dǎo)致抗靜電劑加入量不穩(wěn)的主要原因。為了解決這一問題，采取的方式是通過控制環(huán)管的反應(yīng)，保持環(huán)管出料及D301壓力的平穩(wěn)，增大抗靜電劑泵的出口壓力，使抗靜電劑流量平穩(wěn)。

三、調(diào)整效果

（一）運行狀況

經(jīng)過一系列調(diào)整后，氣象反應(yīng)器的運行周期明顯加長，反應(yīng)器出料閥和汽蒸器出料閥沒有發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

（二）產(chǎn)品質(zhì)量并未受影響。

四、結(jié)論

通過分析得知，要想延長氣相反應(yīng)器的運行周期，既要考慮本身原料的問題，它造成粘性小顆粒堵塞，可以通過及時的處理解決。同時，由于氣相反應(yīng)器的規(guī)定溫度和壓力都有特殊的要求，因此，在運行時，我嚴(yán)格控制好裝置的壓力和溫度。以及通入物料時，也要注意比例適中，嚴(yán)格控制其進料的量和速度。同時在催化劑的選擇上，要選擇合適的催化劑，控制好整個系統(tǒng)的正常的運行。endprint