为提高SPG工艺聚丙烯装置的生产应用效果,优化装置服务功能,同时扩大SPG工艺的实际应用范围,需加强SPG工艺作用下聚丙烯装置生产瓶颈问题的分析,综合评价装置性能,优化SPG工艺聚丙烯装置性能。
为此,需要结合SPG工艺在该装置上的实际应用情况和效果,对其中的生产瓶颈问题进行分析,制定切实可行的技术改造措施,以达到聚丙烯生产高效益 目标。
首先节聚丙烯生产工艺和SPG工艺概述
1.1概述了聚丙烯的生产工艺。
通过对由三氯化钛和一氯二乙基铝组成的催化剂在多种技术手段的作用下的合理应用,然后得到聚丙烯。自从聚丙烯大规模生产计划实施以来,它对各种不同的生产工艺都有很强的依赖关系。在聚丙烯生产过程中,涉及到的生产工艺如下:
(1)泥浆法工艺。这就是所谓的淤浆聚合工艺,它在聚丙烯生产应用中出现得比较早。浆法制法工艺原理如下:将催化剂作用于丙烯单体,通过合理使用搅拌斧反应器,加入适量己烷作为液体溶剂,再加入约20%丙烯进行聚合。
从浆液法工艺实际应用情况看,该工艺工艺流程复杂,难以有效地控制产品质量,经过长期改进,该生产工艺的应用范围不断扩大。
二是本体法聚合法。本发明是一种较先进的液相本体聚合技术,通过对丙烯单体的有效操作,可以得到性能可靠的丙烯产品。采用本工艺,不需添加任何溶剂,单体浓度高,聚合速度快,实际操作控制比较容易。
本体法聚合工艺的应用应注重间歇法工艺和连续法聚合工艺的有效利用,以保证聚丙烯生产能达到预期效果。在这些方法中,间歇法工艺也可以被称为小本体工艺,在使用中具有工艺流程简单,易于控制等优点,为我国合理应用聚丙烯生产工艺提供了重要保证。
间隙法工艺在实际应用中需要各种催化剂的配合使用,可以满足钢材、编织袋等聚丙烯制品的生产要求;通过对间隙法聚合工艺的不断改进,可以获得科学的连续法工艺。本发明包含了多种本体法聚合工艺,在目前聚丙烯生产和制造中具有很好的应用价值,有利于提高聚丙烯生产效率。
三是本体法-气相组合工艺。此技术在生产高性能聚丙烯树脂产品中取得了较好的应用效果,满足了多相聚丙烯产品的生产要求,丰富了聚丙烯产品的成分。
(4)可靠的气相技术。与液相法工艺相比,该工艺可在一定范围内调节产品品种,提高了装置的安全性,有利于加强对丙烯产品分子量的控制,保证生产效率。
1.2SPG过程概览。
如果选择的装置在聚丙烯生产过程中采用液相本体与气相本体组合连续聚合工艺,则该工艺可以称为SPG工艺。通过本工艺的支持,使丙烯原料通过脱水、脱硫等工艺进行有效操作,之后达到聚合要求,在聚丙烯生产工艺中具有催化剂利用效率高、共聚物容易生产等优点,占有举足轻重的地位。为此,应重视合理使用该工艺装置,优化聚丙烯生产模式。
分析了2SPG法聚丙烯装置生产瓶颈和工艺优化措施。
2.1催化剂主系统的生产瓶颈和优化。
科学地设计和有效使用SPG工艺聚丙烯装置主催化剂加料器,有利于提高聚丙烯生产效率。加料装置采用立式搅拌罐,电磁阀按合理方式设置在加料器底部,使主催化器能在电磁阀的控制下参与反应,保证装置能持续生产。
备用加料器也包括在主催化剂系统中,其主要目的是保持加料器正常运转,使主催化剂使用完毕后能及时切换到备用加料器,使生产装置处于稳定的工作状态。
分析了SPG工艺聚丙烯装置主催化剂加料器的结构,得出其容量只有20L。在加料装置高负荷运行时,催化剂可支撑的生产时间有限,每一班主催化剂都要及时切换,以保证装置的持续生产。
但由于聚合釜反应温度、内部压力动态变化,且呈先降后升的趋势,在切换过程中聚合反应波动较大,给生产环节操作人员的有效调整带来了困难,在一定条件下还会出现加料器故障,增加了聚丙烯生产中暴聚事故的发生概率。这就要求对主催化剂加料系统进行必要的改造,优化生产工艺,强化对催化剂系统瓶颈问题的有效处理。
改造过程中,应采取以下优化措施:加强主催化剂系统切换频率的严格控制,为该系统在线外加剂工艺中的推广应用提供保证;
在实践中,应结合主催化剂的工作过程,将中间控制添加到分装过程中,并在既有加料器上增设中间罐,使主催化剂系统运行中、中小罐的催化剂可先进入中间罐,再在新鲜丙烯的作用下对中间罐进行针对性操作,然后达到升压目的。
该装置能使中间罐压力与加料装置压力相等时,两种催化剂均处于贯通状态,并能在重力作用下,将中间罐内的催化剂放置在预制的加料装置中,实现主催化剂的在线加料操作,使催化剂的使用得到有效控制,避免频繁切料的现象。
2D203系统的生产瓶颈与优化。
从SPG法聚丙烯装置气相反应釜D203系统的实际应用情况来看,它在以下方面存在生产瓶颈:
D203的实际工作负荷与设计负荷不符,且经常出现超温现象,影响到温度指标的准确性,使生产操作过程很难得到有效控制,给设备的正常运行带来安全隐患;
D203型丙烯气相循环系统中容易出现粉体挂壁问题,影响管道通畅,使气相反应釜的控制作用难以发挥,从而影响聚丙烯生产效率。与此同时,由于气相反应釜旋风分离器处理能力小,D203中聚丙烯的细段难以完全清除,间接地增加了劳动强度,影响装置生产调节效果;
三、丙烯凝液泵设计流量偏小,难以满足实际生产要求。
应在以下方面对D203系统生产瓶颈问题进行优化:
结合D203反应釜的操作条件,掌握反应釜的温度分布规律,制定科学的釜温控制指标,达到优化系统性能的目的;
(2)聚丙烯装置丙烯凝液泵出口分支流量的科学设计,保证其合理分配,并能满足釜温控制要求;
将气相釜顶气包出口线改为30度角方向,以避免气相线被堵塞。
3.丙烯循环退料系统生产瓶颈及优化措施。
这个系统的生产瓶颈包括:
(1)在系统长期运行过程中,内部会出现各种杂质,影响系统的纯净;
当大量杂质进入气相反应系统时,催化剂消耗会增加,影响聚合系统的正常运行,有可能导致装置停机。
对于丙烯循环退料系统在工作中出现的问题,在具体处理中应采取以下优化措施:
(1)结合系统组成结构,将能够连接到高压力丙烯清洗塔退料过滤器的管道装入液相反应釜紧急下料线调节阀,以确保将丙烯退料管道输送到指定区域;
定期对退料系统的安全状况进行分析,及时解决存在的问题,拓展系统改造思路,为退料系统运行可靠性提供保障。
三为结论。
SPG聚丙烯装置作为重要的工业化装置,在实际应用中取得了很好的效果。为进一步扩大该工艺装置的实际应用范围,实现装置的重大工艺技术改造,应深入分析目前此类装置使用中存在的生产瓶颈,从多个角度对装置的工艺技术改造进行探讨,找出科学的技术改造措施,以保证SPG工艺支撑下的装置在今后的使用中能长期处于稳定、高效的运行状态。