影响聚丙烯生产的原因分析及对策

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影响聚丙烯生产的原因分析及对策

摘 要:在聚丙烯生产中,聚合反应受原料中残渣、氡气浓度值、金属催化剂活力等要素的影响。详细介绍了某炼油厂10万ta聚丙烯装置生产发现异常时,根据剖析各种各样影响因素,清查异常阶段,提升有关实际操作的有效性,解决了装置生产问题,逐渐修复和完善聚合反应,生产逐渐平稳。

关键词:聚丙烯生产 影响因素 解决对策

炼油厂10万ta聚丙烯装置选用二代国内双孔管高效液相法生产工艺设计方案,并取得成功建成和投产,使石油集团企业步入了由单一燃料生产加工公司向能源化工厂企业转型发展的重要一步。很多年来,很多加工工艺和机器设备显现出的一些问题,根据实际操作的持续提升聚丙烯生产有效性,通过多次技术创新获得了改善,管理状况趋向优良。但发电机组大修到目前,回路反映起伏比较大,传动带联接多次阻塞,回路相对密度多次不达标,混流泵输出功率在最低值上下起伏(即小于标准值140 kW,如90 kW)【1】。

一、影响聚丙烯生产的原因分析

1.1原料丙烯中的杂质

丙烯中的杂质带有很多对催化剂有危害的化学物质,如H2O、O2、S、AsCO等。假如原料丙烯中杂质成分过高,尽管去除较全,但达不到汇聚级的规定。假如杂质超标准,会导致催化剂失效了,造成催化剂活性降低,反应变弱。伴随着聚丙烯水分含量的提升,反映活性快速降低。

在设备动工前期反应变弱时,根据对原料丙烯的分析发现,原料丙烯中的水分较高,造成丙烯潮湿。通过预精制、特制和丙烯回收利用系统后,对全部热交换器逐一开展充压和查验。在这段时间,发现出现了E-201、E- 305、E304和E704等好几个泄露点,将所有处理完毕后,丙烯剖析水分含量一切正常。但因为炼油厂检测分析机器设备和技术的限定,对少量烷烃、炔烃和金属材料杂质都还没非常好的统计分析方法。在原料丙烯中,因此原料问题要进一步调研。

图1. 砷含量与反应活性关系

1.2催化剂自身活性

CS-B型高效率催化剂,反映活性约为40kgPPlg cat。炼油厂在异常生产制造情况下,粗略地测算催化剂活性,反映活性仅为16 kgPPlg cat。觉得活性降低的因素可能是制取加工工艺或催化剂自身的问题。因而,炼油厂最先完全清理D105和D106,随后开启D106的孔完全查验A106,直到一切正常,并重新部署催化剂,严苛配备加工工艺实际操作。之后被石油化工厂用于配置同生产批号的催化剂。在冶炼厂对催化剂进行了大量的试验工作中后,催化剂被再次计量检定并运行。结果和最初相对密度电机功率基本一致。当反映贴近正常时,2 ~ 3小时后相对密度输出功率快速降低,相对密度降到400 kg/m3以下。当输出功率降低到纯液态烷烃以下时,异常情况又像之前一样发生,表明工作时加催化剂可以使反应加强,但无法保证一切正常。

图2. 水含量与反应活性的关系 1.3 液化气的影响

一部分气体分离出来和特制原料是来源于同车间的液化石油气。第二协同车间2 Mta催化装置原料为自然压榨油和购入的油(掺炼量达到15%),购入油品质不稳定。假如停用2号协同车间的液化石油气,缩聚反应基本上恢复过来。可以看得出,二联车间液化石油气中有杂质,减少了反应活性,在特制的空气分离出来流程中并没有有效地去除。

总的来说,原料中带有一些烷烃和炔烃杂质,会造成相应的不良反应,造成相对密度小于聚丙烯。这种物质会在反应容器沉积,造成循环效率降低,货运物流不畅。因而发生控制回路密度仪无变化(或相对密度起伏)、混流泵输出功率起伏等异常现象。

二、提高聚丙烯生产效率的对策

(1)调整原料组成,降低杂质含量

按时分析原料丙烯的残渣成分,追踪精制的实际效果,从根源控制丙烯品质,频繁拆换预精制和精制系统的模块填充料,确保精制实际效果,保证入料合乎汇聚级丙烯的规定。

(2)调节预汇聚温度,降低石粉的造成。

假如预聚温度过低,预聚度不足,高聚物石粉会增加,阻塞加工工艺系统运行,危害设备的长周期运作和生产量。因而调节预聚温度,将反应容器R200的设置温度从17.5℃慢慢提升到21℃(设计方案数值19℃~21℃),提升预聚深层,降低石粉的含量。

(3)调节反映系统的工作压力,确保成功进料

因为仪表盘操纵,聚丙烯设备反应系统中R200、R201、R202和D202工作压力不匀称。为了确保反应系统的工作压力平稳,将反映系统PIC231的工作压力由先前的3.35 MPa提升到3.45 MPa,既保证了操作系统的反映活力,又保障了出入原材料的均衡,进而平稳接入系统工作压力和液位仪【2】。 (4)提升AVC值和催化剂高效率

在汇聚中,用催化剂将三乙基铝(TEAL)烷基化,转变成具备催化剂的活性的Ti3。伴随着Al/T比的提升,催化剂活力达到最高值,随后达到一个平稳值。

当生产制造负载平稳时,ALTi与AlC占比一致。因而,根据操纵AlC5的比值来调节AVTi值。AlC值太高小,催化剂达不到较大催化反应的效率,会造成催化剂料耗提升。AlC过大,不但耗费提升,商品灰份也会提升,危害产品品质。依据设备的异常现象,

(5)车间维修期内,车间液化石油气泊车提炼出原料时,汇聚基本上能够恢复过来。表明协同车间液化石油气中存有减少反应特异性的残渣,在精制过程中并没有实现有效的除去。

根据调研分析,伴随着汇聚原料构成的变动对反应的改善,发现原料中出现一些烷烃和炔烃残渣,非常容易与催化剂反应转化成很多的石粉和浓稠化学物质。与此同时,一些金属材料成分(如Ni、V等都无法清除)原料中超标准,造成催化剂临时失去活性。但这些化学物质很可能是以2号协同车间的液化石油气带到系统的。

总而言之,要调节精制设备的原料构成,从根源控制丙烯品质,使丙烯中的残渣达到汇聚规定;立即拆换填充料,确保精制和预精制的实际效果;严苛催化剂配备程序流程;原料中烷烃、炔烃的剖析要像水、氧一样列入基本条件进行分析,不可以超标准。

三、结语:

综上所述,根据分析聚丙烯生产制造的异常现象,找到了危害聚丙烯生产的首要要素。根据改进反应入料中原料的构成,调整预汇聚温度,调整反映系统工作压力,提升ALC值,使回路反应波动比较大,传动带联接易阻塞,回路相对密度达标,混流泵输出功率波动获得合理抑止,聚丙烯反映逐渐恢复过来,生产制造逐渐平稳【3】。

四、参考文献: [1]延安炼油厂.延安炼油厂10万吨/年聚丙烯装置操作规程[G].延安:延安炼油厂,2005.裴亚河.聚丙烯催化剂活性分析[J].辽宁化工,2008,2: 20-24.

[2]张旭之.丙烯衍生物工学[M].北京:化学工业出版社,1995.洪定一.聚丙烯—原理.工艺与技术[M].北京:中国石[3]化出版社,2005.

[3]白尔铮.烯经歧化催化工艺进展[J].精细石油化工进展,2001,22:24-28.