為提高SPG工藝聚丙烯裝置的生產(chǎn)應(yīng)用效果,優(yōu)化裝置服務(wù)功能,同時擴(kuò)大SPG工藝的實際應(yīng)用范圍,需加強SPG工藝作用下聚丙烯裝置生產(chǎn)瓶頸問題的分析,綜合評價裝置性能,優(yōu)化SPG工藝聚丙烯裝置性能。
為此,需要結(jié)合SPG工藝在該裝置上的實際應(yīng)用情況和效果,對其中的生產(chǎn)瓶頸問題進(jìn)行分析,制定切實可行的技術(shù)改造措施,以達(dá)到聚丙烯生產(chǎn)高效益 目標(biāo)。
首先節(jié)聚丙烯生產(chǎn)工藝和SPG工藝概述
1.1概述了聚丙烯的生產(chǎn)工藝。
通過對由三氯化鈦和一氯二乙基鋁組成的催化劑在多種技術(shù)手段的作用下的合理應(yīng)用,然后得到聚丙烯。自從聚丙烯大規(guī)模生產(chǎn)計劃實施以來,它對各種不同的生產(chǎn)工藝都有很強的依賴關(guān)系。在聚丙烯生產(chǎn)過程中,涉及到的生產(chǎn)工藝如下:
(1)泥漿法工藝。這就是所謂的淤漿聚合工藝,它在聚丙烯生產(chǎn)應(yīng)用中出現(xiàn)得比較早。漿法制法工藝原理如下:將催化劑作用于丙烯單體,通過合理使用攪拌斧反應(yīng)器,加入適量己烷作為液體溶劑,再加入約20%丙烯進(jìn)行聚合。
從漿液法工藝實際應(yīng)用情況看,該工藝工藝流程復(fù)雜,難以有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)過長期改進(jìn),該生產(chǎn)工藝的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
二是本體法聚合法。本發(fā)明是一種較先進(jìn)的液相本體聚合技術(shù),通過對丙烯單體的有效操作,可以得到性能可靠的丙烯產(chǎn)品。采用本工藝,不需添加任何溶劑,單體濃度高,聚合速度快,實際操作控制比較容易。
本體法聚合工藝的應(yīng)用應(yīng)注重間歇法工藝和連續(xù)法聚合工藝的有效利用,以保證聚丙烯生產(chǎn)能達(dá)到預(yù)期效果。在這些方法中,間歇法工藝也可以被稱為小本體工藝,在使用中具有工藝流程簡單,易于控制等優(yōu)點,為我國合理應(yīng)用聚丙烯生產(chǎn)工藝提供了重要保證。
間隙法工藝在實際應(yīng)用中需要各種催化劑的配合使用,可以滿足鋼材、編織袋等聚丙烯制品的生產(chǎn)要求;通過對間隙法聚合工藝的不斷改進(jìn),可以獲得科學(xué)的連續(xù)法工藝。本發(fā)明包含了多種本體法聚合工藝,在目前聚丙烯生產(chǎn)和制造中具有很好的應(yīng)用價值,有利于提高聚丙烯生產(chǎn)效率。
三是本體法-氣相組合工藝。此技術(shù)在生產(chǎn)高性能聚丙烯樹脂產(chǎn)品中取得了較好的應(yīng)用效果,滿足了多相聚丙烯產(chǎn)品的生產(chǎn)要求,豐富了聚丙烯產(chǎn)品的成分。
(4)可靠的氣相技術(shù)。與液相法工藝相比,該工藝可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)品品種,提高了裝置的安全性,有利于加強對丙烯產(chǎn)品分子量的控制,保證生產(chǎn)效率。
1.2SPG過程概覽。
如果選擇的裝置在聚丙烯生產(chǎn)過程中采用液相本體與氣相本體組合連續(xù)聚合工藝,則該工藝可以稱為SPG工藝。通過本工藝的支持,使丙烯原料通過脫水、脫硫等工藝進(jìn)行有效操作,之后達(dá)到聚合要求,在聚丙烯生產(chǎn)工藝中具有催化劑利用效率高、共聚物容易生產(chǎn)等優(yōu)點,占有舉足輕重的地位。為此,應(yīng)重視合理使用該工藝裝置,優(yōu)化聚丙烯生產(chǎn)模式。
分析了2SPG法聚丙烯裝置生產(chǎn)瓶頸和工藝優(yōu)化措施。
2.1催化劑主系統(tǒng)的生產(chǎn)瓶頸和優(yōu)化。
科學(xué)地設(shè)計和有效使用SPG工藝聚丙烯裝置主催化劑加料器,有利于提高聚丙烯生產(chǎn)效率。加料裝置采用立式攪拌罐,電磁閥按合理方式設(shè)置在加料器底部,使主催化器能在電磁閥的控制下參與反應(yīng),保證裝置能持續(xù)生產(chǎn)。
備用加料器也包括在主催化劑系統(tǒng)中,其主要目的是保持加料器正常運轉(zhuǎn),使主催化劑使用完畢后能及時切換到備用加料器,使生產(chǎn)裝置處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
分析了SPG工藝聚丙烯裝置主催化劑加料器的結(jié)構(gòu),得出其容量只有20L。在加料裝置高負(fù)荷運行時,催化劑可支撐的生產(chǎn)時間有限,每一班主催化劑都要及時切換,以保證裝置的持續(xù)生產(chǎn)。
但由于聚合釜反應(yīng)溫度、內(nèi)部壓力動態(tài)變化,且呈先降后升的趨勢,在切換過程中聚合反應(yīng)波動較大,給生產(chǎn)環(huán)節(jié)操作人員的有效調(diào)整帶來了困難,在一定條件下還會出現(xiàn)加料器故障,增加了聚丙烯生產(chǎn)中暴聚事故的發(fā)生概率。這就要求對主催化劑加料系統(tǒng)進(jìn)行必要的改造,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,強化對催化劑系統(tǒng)瓶頸問題的有效處理。
改造過程中,應(yīng)采取以下優(yōu)化措施:加強主催化劑系統(tǒng)切換頻率的嚴(yán)格控制,為該系統(tǒng)在線外加劑工藝中的推廣應(yīng)用提供保證;
在實踐中,應(yīng)結(jié)合主催化劑的工作過程,將中間控制添加到分裝過程中,并在既有加料器上增設(shè)中間罐,使主催化劑系統(tǒng)運行中、中小罐的催化劑可先進(jìn)入中間罐,再在新鮮丙烯的作用下對中間罐進(jìn)行針對性操作,然后達(dá)到升壓目的。
該裝置能使中間罐壓力與加料裝置壓力相等時,兩種催化劑均處于貫通狀態(tài),并能在重力作用下,將中間罐內(nèi)的催化劑放置在預(yù)制的加料裝置中,實現(xiàn)主催化劑的在線加料操作,使催化劑的使用得到有效控制,避免頻繁切料的現(xiàn)象。
2D203系統(tǒng)的生產(chǎn)瓶頸與優(yōu)化。
從SPG法聚丙烯裝置氣相反應(yīng)釜D203系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況來看,它在以下方面存在生產(chǎn)瓶頸:
D203的實際工作負(fù)荷與設(shè)計負(fù)荷不符,且經(jīng)常出現(xiàn)超溫現(xiàn)象,影響到溫度指標(biāo)的準(zhǔn)確性,使生產(chǎn)操作過程很難得到有效控制,給設(shè)備的正常運行帶來安全隱患;
D203型丙烯氣相循環(huán)系統(tǒng)中容易出現(xiàn)粉體掛壁問題,影響管道通暢,使氣相反應(yīng)釜的控制作用難以發(fā)揮,從而影響聚丙烯生產(chǎn)效率。與此同時,由于氣相反應(yīng)釜旋風(fēng)分離器處理能力小,D203中聚丙烯的細(xì)段難以完全清除,間接地增加了勞動強度,影響裝置生產(chǎn)調(diào)節(jié)效果;
三、丙烯凝液泵設(shè)計流量偏小,難以滿足實際生產(chǎn)要求。
應(yīng)在以下方面對D203系統(tǒng)生產(chǎn)瓶頸問題進(jìn)行優(yōu)化:
結(jié)合D203反應(yīng)釜的操作條件,掌握反應(yīng)釜的溫度分布規(guī)律,制定科學(xué)的釜溫控制指標(biāo),達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)性能的目的;
(2)聚丙烯裝置丙烯凝液泵出口分支流量的科學(xué)設(shè)計,保證其合理分配,并能滿足釜溫控制要求;
將氣相釜頂氣包出口線改為30度角方向,以避免氣相線被堵塞。
3.丙烯循環(huán)退料系統(tǒng)生產(chǎn)瓶頸及優(yōu)化措施。
這個系統(tǒng)的生產(chǎn)瓶頸包括:
(1)在系統(tǒng)長期運行過程中,內(nèi)部會出現(xiàn)各種雜質(zhì),影響系統(tǒng)的純凈;
當(dāng)大量雜質(zhì)進(jìn)入氣相反應(yīng)系統(tǒng)時,催化劑消耗會增加,影響聚合系統(tǒng)的正常運行,有可能導(dǎo)致裝置停機。
對于丙烯循環(huán)退料系統(tǒng)在工作中出現(xiàn)的問題,在具體處理中應(yīng)采取以下優(yōu)化措施:
(1)結(jié)合系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu),將能夠連接到高壓力丙烯清洗塔退料過濾器的管道裝入液相反應(yīng)釜緊急下料線調(diào)節(jié)閥,以確保將丙烯退料管道輸送到指定區(qū)域;
定期對退料系統(tǒng)的安全狀況進(jìn)行分析,及時解決存在的問題,拓展系統(tǒng)改造思路,為退料系統(tǒng)運行可靠性提供保障。
三為結(jié)論。
SPG聚丙烯裝置作為重要的工業(yè)化裝置,在實際應(yīng)用中取得了很好的效果。為進(jìn)一步擴(kuò)大該工藝裝置的實際應(yīng)用范圍,實現(xiàn)裝置的重大工藝技術(shù)改造,應(yīng)深入分析目前此類裝置使用中存在的生產(chǎn)瓶頸,從多個角度對裝置的工藝技術(shù)改造進(jìn)行探討,找出科學(xué)的技術(shù)改造措施,以保證SPG工藝支撐下的裝置在今后的使用中能長期處于穩(wěn)定、高效的運行狀態(tài)。
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