浅谈UNIPOL聚丙烯反应器静电及结片的产生、控制方法
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聚丙烯厂静电的危害及消除措施摘要:本文论述了我厂聚丙烯装置中静电的产生的原因、产生部位、危害以及消除的方法,重点介绍了静电消除器的结构、原理及使用效果。
关键字:聚丙烯安全静电静电消除器聚丙烯的生产过程是丙烯和氢气等在催化剂、活化剂的作用下,聚合成聚丙烯粉料。
整个生产过程所用的原料及生产的产品,均属易燃易爆物品,在静电放电时往往造成装置爆炸、燃烧事故。
静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。
我厂曾经发生过一起闪蒸岗位包装聚丙烯粉料时静电造成的着火事故,造成很大的经济损失,给公司带了不良影响。
静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。
因此,如何预防和消除静电,保证装置安全生产,做好装置防静电工作十分重要。
1、静电产生及危害1.1 静电产生原理静电是由物质平面所产生的电荷造成的,具有很高电阻的液体和固体颗粒、粉尘等物质在经受剧烈的机械运动时,例如,物料高速流过管线,对聚合釜进行搅拌,向容器中喷洒或投入物料等生产过程,都会产生静电。
另外,物料从管道设备的裂缝中喷出时也会产生静电。
液态烃的电阻率一般不小于108Ω·m,因而电导率很低,静电荷不易疏散,其电势将产生足够电能,使电弧足以点燃气体混合物聚丙烯粉料是高分子化合物,其吸水性能差,表面干燥,电阻率高,大于1016Ω·m。
粉料在输送、包装过程中与管壁和容器发生摩擦、冲撞,使得粉料颗粒表面带有大量电荷,产生静电。
又因为聚丙烯粉料具有良好的绝缘性,其本身所带静电不易消除,当静电数量达到一定时,带电表面场强超过极限值便会放电。
其放电过程为:两相接触→介质中电荷在界面有序排列→介质运动带动电荷移动与起电→电荷积聚→带电表面场强超过极限值→放电。
在聚丙烯的实际生产过程中,所使用的丙烯原料和氢气均属易燃易爆气体,其着火能都很小,当静电放电能量大于易燃易爆物着火能时就会发生着火爆燃现象。
1.2 静电产生部位聚丙烯粉料在生产过程中经历聚合、搅拌、喷料、下料包装等过程,静电产生主要集中在以下地方:(1)聚合釜放料管聚合回收完毕后,聚合釜内压力为 1.2~1.4MPa,在高压的作用下,聚丙烯粉料由聚合釜高速穿过直径为100mm的放料管,进入闪蒸釜内。
聚丙烯厂静电的危害及消除措施聚丙烯是人工合成的一种塑料材料,由于其优良的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于工业生产和家庭日用品中。
然而,在聚丙烯生产过程中,静电问题一直是引起关注的一个热点。
因此,本文将探讨聚丙烯厂静电的危害及消除措施。
一、静电的危害聚丙烯生产过程中,静电问题不可避免地出现。
产生的静电对人、设备和产品都会产生不同程度的危害。
具体表现如下:1. 安全隐患聚丙烯生产过程中,如不及时消除静电,静电电荷会积累到一定程度,一旦触电,会产生火花,引发爆炸或火灾事故。
2. 产品质量下降聚丙烯静电会吸附空气中的微粒,使产品表面产生灰尘和颗粒物等异物附着,影响产品表面质量。
3. 设备寿命缩短由于静电的存在,设备表面会产生积存异物,影响设备的正常运转,缩短设备寿命。
4. 工作人员的健康在聚丙烯生产过程中,如果静电不能及时消除,会产生不可感知的静电电场,对工作人员的身体健康产生影响,甚至可能引发心血管等疾病。
二、消除静电的措施为了消除聚丙烯生产过程中的静电问题,采取一系列合理的技术措施和管理手段具有十分重要的意义。
以下为消除静电的具体措施:1. 对生产场所进行防静电处理生产场所的防静电处理是消除静电的必要措施。
具体做法是对场地、墙壁、地面等进行导电覆盖,使其能够及时消散静电,避免电荷积存。
2. 使用静电消除器在生产过程中,使用静电消除器将电荷从设备表面地方排除,能及时消除静电,并避免电荷积聚,防止静电产生危害。
3. 采用合适的工艺条件合适的工艺条件通常能有效避免静电产生。
如调整温度、湿度、流速、出产速度等参数以减少静电的产生并防止静电危害发生。
4. 做好设备维护保养及时修补、清洁设备,检查设备温度、电流和地线是否正常,能有效地减少静电的产生。
5. 采用静电慢放材料使用静电慢放材料,能减少静电的产生和积存,防止静电产生危害。
慢放材料具有导电性并释放静电荷的特点,是消除静电的有效方式之一。
综上所述,静电在聚丙烯生产过程中是不可避免的,但通过科学合理的技术措施和管理方法能有效消除静电的危害。
Unipol聚丙烯工艺无规共聚生产连续性及控制措施分析作者:赵海明来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第08期摘要:介绍了Unipol气相流化床工艺生产无规共聚聚丙烯时,影响连续性运行的主要风险,引起风险的主要原因及消除的主要控制措施。
关键词:聚丙烯;无规共聚;连续性;控制1 无规聚丙烯生产连续性分析反应器连续性是一常用的聚丙烯技术术语,它指流化床反应器运行的总体质量。
良好的连续性仅指正常的、稳态反应器运行,无需停车。
连续性差则指需要停止反应或者停车并打开反应器清除聚合物积聚物或者碎片。
由于加入乙烯造成熔体粘度的加大,是装置连续性生产的难题,以下为反应器连续性差的主要风险:1.1 结团结团是指催化剂或树脂颗粒粘附在一起形成一种烧粘颗粒。
结团是无规则的小块,因为结团重量轻且空心,形状相互折叠在一起,所以通常被它们称之为“爆米花”。
结团是由不连续的催化剂或树脂颗粒局部过热造成的。
当生产乙烯无规共聚物时也会增加结团,主要是因为它们的粘结温度低和高萃聚物含量。
在有乙烯存在时当增加催化剂的活性时会增加这种影响。
生产乙烯无规聚物时这种增加的活性会使床层更容易形成热点。
当结团的数量和尺寸使流化松密度大大降低时,树脂流动性就会变差,导致排料效率降低,下游设备堵塞,旋阀加料器的运行异常。
1.2 结片结片是在反应器中形成固体聚合物厚板片,它会堵塞PDS系统,迫使反应器停止。
结片是平板块,通常有硬的熔体核,上面覆盖着熔结的粉状树脂。
结片的形成通常是由于催化剂颗粒粘附在反应系统的平面上,特别是床层上面的部分引起的,在那些地方因为传热不够而导致过热。
结片的厚度取决于结片留在反应器的时间。
1.3 结块结块指在反应器中形成固体聚合物块,它像结片一样,通常尺寸足够大会堵塞PDS和强制反应器停止。
结块是椭圆形块,直径从几英寸至几英尺不等。
结块显示的大多数物理性质与结片相同,包括形成熔体核,外层为粘结的树脂,并且通常是定向的或者纤维状的外观。
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。
Unipol聚丙烯工艺细粉的危害及改善措施针对国产催化剂在使用过程中出现细粉含量高的问题,分析了粉料细粉的危害,对出现细粉的原因进行了分析,并提出了改善措施,同时提出在Unipol聚丙烯工艺细粉含量达到一定程度进行置换细粉的方法。
关键词:细粉催化剂飞温随着国内聚烯烃产业的不断发展,催化剂的国产化、产品差异化高端化已成为趋势,特别是性能优异、附加值高的催化剂得到前所未有的重视。
在Unipol 工艺聚丙烯上催化剂已实现国产化,国产催化剂不仅价格低,在部分性能上也达到或超过了国外同类产品。
但在生产过程中,出现了聚合物粒径分布不理想及细粉含量高的问题,这也是Unipol工艺聚丙烯装置上普遍存在的共性问题,给生产和产品性能带来一定的影响。
本文探讨了细粉含量高对生产及产品的影响,对细粉产生的原因进行了分析,并提出实际解决办法。
1.细粉在实际生产中的的危害案列一:中煤陕西公司2020年11月出现一次反应在正常运行情况,在1分钟造成反应突然飞温,壁温快速波动,后经各种参数对比分析,判断为反应器内细粉含量过高,致使大量细粉吸壁脱落,干扰流化,造成反应飞温。
图一:反应器壁温曲线图二:粉料粒径分布二、细粉对产品和设备的影响(1)聚合物中的细粉或超细粉会改变聚丙烯分子间的受力状况,对产品的抗冲击强度,模量等带来不良影响,使产品的使用性能下降。
(2)聚合物细粉易黏附在反应器内壁、分布板、E4002上,导致分布板和换热器逐渐堵塞导致运行周期缩短。
(3)聚合物细粉在脱气仓滤袋上积累,造成滤袋更换周期变短,部分超细粉随着上升气流穿过顶部保护过滤器,进入回收压缩压缩机,吸附在压缩机的阀片上,影响压缩机运行。
(4)过多的细粉含量会产生大量静电,造成反应器结片停车。
三、细粉产生的原因(1)催化剂粒径普遍认为,聚合物颗粒的形成是催化剂粒子的复制和放大过程,因此催化剂本身的粒径分布对产品的粒径分布有很大影响,也就是说催化剂的细粉多,其产品的细粉就多。
聚丙烯厂静电的危害及消除措施摘要静电是在聚丙烯厂常见并且常被忽视的问题。
本文将介绍静电的形成原因及其对聚丙烯生产过程中的危害。
同时,本文还将提出一些有效的静电消除措施,以减少静电带来的损失和安全风险。
1. 引言在聚丙烯厂的生产过程中,静电问题往往被低估和忽视。
然而,静电在聚丙烯生产中可能引发许多严重的问题,包括设备故障、火灾和爆炸等。
因此,聚丙烯厂需要采取适当的措施来消除静电,以确保生产过程的安全和稳定。
2. 静电的形成原因静电的形成主要是由摩擦产生的。
在聚丙烯生产中,一些常见的静电形成原因包括: - 物料和设备之间的摩擦,如聚丙烯颗粒与传送带之间的摩擦; - 气体和液体的流动摩擦,如气流和液流经过管道或阀门;- 聚丙烯颗粒在传送过程中的磨擦。
3. 聚丙烯厂静电的危害聚丙烯厂的静电问题可能造成以下危害: - 设备故障:静电可以引起设备的故障和损坏,如电子设备的闪烁和断电。
- 火灾和爆炸:聚丙烯厂中的静电积聚可能引发火灾和爆炸。
当静电能量积聚到一定程度时,一旦有点火源出现,就会引发可燃气体、液体或粉尘的爆炸。
- 人员伤害:静电也可能对聚丙烯厂的工作人员造成伤害,例如触电或火灾引起的烧伤。
4. 聚丙烯厂静电消除措施为了有效消除聚丙烯厂中的静电问题,以下是一些常见的静电消除措施:4.1. 接地系统建立良好的接地系统是消除静电的关键措施之一。
通过将设备和金属结构接地,可以将静电的电荷释放到地面,减少静电的积聚。
应确保接地系统的质量良好,并定期检查和维护。
4.2. 导电地板和防静电设备在关键区域使用导电地板和防静电设备可以有效地减少静电的积聚。
导电地板和防静电设备能够将静电电荷导向地面,同时也提供了一个安全的工作环境。
4.3. 保持适当的湿度保持适当的湿度可降低静电的影响。
在干燥的环境下,静电的形成更容易,因此应根据需要使用加湿设备来保持工作区域的湿度在适当的范围内。
4.4. 控制静电生成和传输的速度通过控制物料的流速和摩擦程度,可以减少静电的形成。
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。
聚丙烯厂静电的危害及消除措施摘要:本文论述了我厂聚丙烯装置中静电的产生的原因、产生部位、危害以及消除的方法,重点介绍了静电消除器的结构、原理及使用效果。
关键字:聚丙烯安全静电静电消除器聚丙烯的生产过程是丙烯和氢气等在催化剂、活化剂的作用下,聚合成聚丙烯粉料。
整个生产过程所用的原料及生产的产品,均属易燃易爆物品,在静电放电时往往造成装置爆炸、燃烧事故。
静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。
我厂曾经发生过一起闪蒸岗位包装聚丙烯粉料时静电造成的着火事故,造成很大的经济损失,给公司带了不良影响。
静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。
因此,如何预防和消除静电,保证装置安全生产,做好装置防静电工作十分重要。
1、静电产生及危害1.1 静电产生原理静电是由物质平面所产生的电荷造成的,具有很高电阻的液体和固体颗粒、粉尘等物质在经受剧烈的机械运动时,例如,物料高速流过管线,对聚合釜进行搅拌,向容器中喷洒或投入物料等生产过程,都会产生静电。
另外,物料从管道设备的裂缝中喷出时也会产生静电。
液态烃的电阻率一般不小于108Ω·m,因而电导率很低,静电荷不易疏散,其电势将产生足够电能,使电弧足以点燃气体混合物聚丙烯粉料是高分子化合物,其吸水性能差,表面干燥,电阻率高,大于1016Ω·m。
粉料在输送、包装过程中与管壁和容器发生摩擦、冲撞,使得粉料颗粒表面带有大量电荷,产生静电。
又因为聚丙烯粉料具有良好的绝缘性,其本身所带静电不易消除,当静电数量达到一定时,带电表面场强超过极限值便会放电。
其放电过程为:两相接触→介质中电荷在界面有序排列→介质运动带动电荷移动与起电→电荷积聚→带电表面场强超过极限值→放电。
在聚丙烯的实际生产过程中,所使用的丙烯原料和氢气均属易燃易爆气体,其着火能都很小,当静电放电能量大于易燃易爆物着火能时就会发生着火爆燃现象。
1.2 静电产生部位聚丙烯粉料在生产过程中经历聚合、搅拌、喷料、下料包装等过程,静电产生主要集中在以下地方:(1)聚合釜放料管聚合回收完毕后,聚合釜内压力为 1.2~1.4MPa,在高压的作用下,聚丙烯粉料由聚合釜高速穿过直径为100mm的放料管,进入闪蒸釜内。
聚乙烯反应器静电的形成原因及控制措施作者:邢莹来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第02期【摘要】本文分析了UNIPOL气相流化床聚乙烯反应器中静电的形成原因、造成的危害、操作中对静电的预防措施以及反应器出现静电时采取的主要措施,及时消除静电才能保证生产装置连续平稳运行。
【关键词】静电;危害;原因;预防;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UNIVATION公司的UNIPOL 气相流化床聚乙烯冷凝技术生产工艺,在流化状态下,颗粒与颗粒,颗粒与壁面以及颗粒与气体之间存在不断的碰撞和摩擦,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,不可避免地会造成静电的产生和积累。
一、静电对反应器造成的危害在UNIPOL反应器中,像聚乙烯颗粒这样的物质流化时会产生一个大的电场,虽然聚乙烯颗粒是一种绝缘体,意味着它不导电但能提供电荷。
这些带电粒子及其形成的电场在UNIPOL 设备中会带来一些潜在的问题,如结片(树脂颗粒熔结在一起形成片状的物质)。
结片会不断形成直到静电被控制或反应被终止。
如果造成结片的根本原因没有被发现并解决,在接下来的开车中会产生同样的结片。
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的发生。
当静电积累到一定程度,还可能引起火花放电甚至爆炸。
聚乙烯流化床反应器易产生静电的这一特点决定了反应将始终处于静电的环境中进行。
聚乙烯粉料在反应器中受到浮力,重力,拖曳力以及静电力的作用。
浮力和重力的作用维持流化床的流化状态床层的料位。
静电力使粒子附到器壁上,拖曳力使粒子从器壁上脱开的。
带电树脂颗粒产生的电场使粒子向反应器壁方向运动。
起初,气泡和固体运动产生的拖曳力比静电力占有主导地位。
原料精制系统精制效果下降时进入流化床反应器的杂质含量会不断升高,聚合静电会在反应器中不断累积。
当静电超过拖曳力时,在反应器壁上便会形成含有催化剂的正在聚合着的树脂粉层。
分析 Unipol聚丙烯工艺反应过程失控原因及控制难点摘要:Unipol气相流化床反应器的内部流化状态较为复杂且依赖于外循环撤热,容易受反应器参数异常波动、原料杂质含量高、排料系统故障、反应器循环水系统故障等因素造成反应器失控,所以在运行期间操作人员需要把控好催化剂的加入流量,匹配新鲜丙烯加入量,根据反应撤热情况找到操作平衡点,再投APC或者先进控制操作。
关键词:Unipol聚丙烯;失控原因;控制难点一、Unipol聚丙烯工艺过程失控原因及应对措施(一)反应器参数异常波动在Unipol聚丙烯生产过程中,内部或外部因素所导致的反应器波动异常提高,很可能引发反应器温度、压力、组分及静电的大幅波动,造成反应器超温、超压、过度冷凝甚至结块等现象,Unipol气相流化床运行期间,操作人员需要对工艺参数的变化敏感,及时发现问题,分析原因和可能造成的影响,采取相应的应对措施,包括检查分析装置内的电气仪表是否存在异常、在线色谱分析是否正常工作、及时与丙烯罐区、空分空压、PSA等上游装置进行沟通,进行丙烯、氢气、氮气等原料的精制前和精制后的采样分析,必要时进行切换原料精制床层操作,提高装置工艺的运作安全性。
(二)原料杂质含量高Unipol气相流化床工艺对于生产原料的纯度具有较为严苛的要求,如要求丙烯纯度≥99.6%,氢气浓度≥99.9%,氮气浓度≥99.99%。
若原料中含有的杂质较多,可能会引发催化剂活性降低、静电异常波动等现象,导致气相流化床运行效率降低,造成树脂产品熔融指数和等规度的变化,静电异常波动会造成反应器结片,严重时还可能会演变为质量或安全问题。
在Unipol气相流化床生产期间,原料中的水、一氧化碳、二氧化碳、氧、水、甲醇、硫类及乙炔等不饱和烃类等没能有效脱除,装置的反应效率也难以提升。
对此,对聚丙烯原料质量的检测很有必要,必须保证在线分析表的正常工作,定期的采样化验分析、对比,根据精制床层的精制效果定期切换精制备用塔等措施保证丙烯原料的质量稳定。
Unipol 聚丙烯生产过程的危险分析与控制2、恒力石化(大连)化工有限公司聚乙烯车间摘要:Unipol聚丙烯生产工艺在气相法聚丙烯工艺中占主导地位,本工艺是我国各类聚丙烯生产工艺中套数最多,生产能力最大的一种,在生产过程中工艺、设备、环境方面均会产生各种各样的危险因素,本文对聚丙烯生产工艺中存在的危险性进行了分析并提出了相应的安全控制和措施,保障安全生产。
关键词:Unipol 聚丙烯;生产工艺;危险因素;控制措施1、工艺简介1.1 工艺流程恒力石化40万吨/年聚丙烯装置引进美国GRACE化学公司Unipol聚丙烯生产工艺。
Unipol 聚丙烯工艺的开发首先是在40kt/a聚乙烯装置上进行聚丙烯的均聚和无规共聚实验,然后借鉴流化床聚乙烯的工程放大经验和流化床反应器的生产经验,使用SHAC系列高效催化剂,能够生产全范围商业化的聚丙烯产品。
原料丙烯经脱硫、脱水精制后采用多级离心泵注入至反应器循环气管线,同时将催化剂通过催化剂注入管注入至流化床反应器,通过氢气的加入量控制产品熔融指数,通过给电子体的加入量控制产品的二甲苯可溶物,在反应器内反应生成的聚丙烯粉料通过产品(Product)排放( Discharge)系统( System )简称PDS转移至脱气仓,将未反应的单体分离通过尾气回收压缩机进行回收利用,聚丙烯粉料灭活后加入添加剂进入挤压机进行造粒。
1.2工艺特点聚合反应的工艺操作条件为: 反应温度约为68℃、反应压力约为3.2MPa。
本工艺反应机理为阴离子配位聚合,采用丙烯、丙烷蒸发潜热以及采用循环气体移走反应热技术,提高反应热量的移出能力无需使用溶剂,因此减少了溶剂回收系统,降低了处理可燃液体带来的危险。
工艺流程简单,设备台数较少,大部分设备采用碳钢,投资较少。
2、聚丙烯生产过程中主要危险分析及控制2.1聚合过程中反应热的移出2.1.1在聚丙烯反应过程中如果热量不能及时移出, 即反应放出的热量远远超出了反应移出的热量, 导致反应器飞温, 随着反应物料温度上升, 发生裂解和爆聚, 反应所产生的热量使爆聚过程进一步加剧, 进而引发反应器爆炸。
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。
气相流化床聚丙烯反应器静电的控制发布时间:2023-01-29T08:48:12.660Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者:李征[导读] 静电是气固流化床反应器中普遍存在的现象,聚丙烯反应器流化颗粒绝缘性高,李征大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司内蒙古多伦县 027300【摘要】静电是气固流化床反应器中普遍存在的现象,聚丙烯反应器流化颗粒绝缘性高,工业生产中静电导致结块爆炸等安全事故时有发生,流化床内静电过量积累引发颗粒团聚结块爆炸等事故。
流化床反应器内过量静电荷聚集引起流化化聚合物颗粒粘附在反应器壁上形成结片,减少静电荷在聚丙烯流化床反应器内聚集能降低结片事故发生频次。
研究分析气相流化床介绍聚丙烯工艺与反应器静电产生原因,论述流化床反应器静电的危害,总结介绍聚丙烯反应器静电控制措施。
【关键词】气相流化床;聚丙烯反应器;静电控制近年来汽车家电等制造业快速发展使聚丙烯用量急剧增加,我国聚丙烯消费量不断增加,目前聚丙烯生产工艺技术已有20多种,按聚合类型包括溶剂溶液法与气相法等,气相法是丙烯单体气态在反应器中聚合,具有生产安全成本低等特点。
反应器静电是装置生产需要注意的参数,Unipol聚丙烯反应器静电控制在-300~300v,产生较大静电聚丙烯粉料吸附在反应器内壁,流化状态变差粉料熔融成片状,块料质量增加自动脱落到床层,小块料从产品出口料系统排出造成下料阀堵塞。
质量大的块料积存在反应器底部,影响循环气流化效果,加大操作难度带来经济损失。
聚丙烯流化床中颗粒与气体间存在反复碰撞摩擦,减少静电荷在流化床反应器内聚集可降低结片事故发生频次降低运行费用。
1.气相流化床工艺聚丙烯反应器静电的危害现代生活中聚烯烃树脂广泛应用于生活中,聚丙烯树脂由于其物化性能优异等特点得到广泛应用。
气相流化床工艺具有设备流程简单,灵活性高等优点成为催化聚合生产聚丙烯的主要方式【1】。
气相法聚丙烯工艺具有众多优点,生产中流化床内颗粒与内壁反复摩擦碰撞引发静电产生积累,导致颗粒团聚形成死区沟流等,聚丙烯细粉熔融形成结片掉落到分布板上导致停车,由于静电现象复杂性等客观条件限制,导致流化床静电现象关注较少。
1 静电对UNIPOL气相流化床聚丙烯反应器的危害在正常生产中微量的静电对丙烯聚合反应的影响并不十分明显,但反应器静电累计较高时静电就会对反应器产生较大影响。
使反应器内产生结片就是静电对聚合反应最常见也是最直接的影响。
结片的产生会影响流化床的正常流化,反应热的有效扩散,及反应器PDS出料系统的正常出料。
较高的静电会使反应器在短时间内产生大量结片,严重时会导致反应器分布板堵塞,PDS出料线堵塞,反应器爆聚,最终导致聚合反应停车。
2 气相流化床产生静电的主要途径2.1 摩擦产生静电在流化床中粉料的充分流化保证了丙烯在催化剂的作用下发生聚合反应和反应热均匀的扩散。
床层的流化必然使粉料颗粒之间,粉料颗粒与反应器器壁间相互摩擦产生静电,这种静电的产生是正常的其形成稳定较弱的电场,静电可通过反应器静电接地及反应器PDS出料有效的消除。
2.2 原料带电为维持聚合反应的进行聚合反应所需要的各种原料同时都以较高的压力和流速通过管道注入流化床反应器。
原料在管道内的运输过程中原料粒子之间,原料粒子与管道之间的相互摩擦都不可避免的会产生静电,原料携带的这些电荷在输送过程中都不能被有效的消除,这些原料中残余的静电最终都会和原料一起带入反应器。
2.3 原料中的杂质在反应器中产生静电聚合反应所需要的各种原料经常含有引发或增加静电产生的杂质,这些杂质很多都可以与具有强还原性的TEAL反应产生静电。
目前已知大多数含氧化合物都会产生静电 。
例如:水通常产生负静电,氧气,甲醇,氨等通常产生正静电。
如果原料中夹带大量能够在流化床中产生大量静电的杂质,此时反应器中大量静电荷并不能通过反应器静电接地及PDS出料两种途径及时消除,静电荷的累计导致流化床内静电势能全面增加 。
2.4 反应器发生较大生产波动产生静电在反应器的各项控制参数都达到工艺指标运行状况十分平稳的情况下,反应器内静电也是处于一个稳定的平衡状态。
当反应器运行工艺参数发生急剧变化时,静电平衡也被破坏。
Unipol工艺聚丙烯装置产生片料的原理、依据及对策研究发表时间:2018-07-02T16:41:36.147Z 来源:《科技新时代》2018年4期作者:严凌,方鹤,陈廷勇,夏俊[导读] 摘要:针对Unipol工艺聚丙烯装置生产运行过程中易于出现结片的普遍现象,本论文通过深入研究Unipol工艺气相流化床反应器基本原理,结合多年实际操作经验,对流化床流化原理、反应器结片原理及结片判断依据方面进行了详细的阐述,并给出了反应器结片的应对措施。
摘要:针对Unipol工艺聚丙烯装置生产运行过程中易于出现结片的普遍现象,本论文通过深入研究Unipol工艺气相流化床反应器基本原理,结合多年实际操作经验,对流化床流化原理、反应器结片原理及结片判断依据方面进行了详细的阐述,并给出了反应器结片的应对措施。
关键词:聚丙烯;Unipol工艺;流化床;反应器结片;1 前言目前,国内外主流的聚丙烯加工工艺为Spheripol、Innoven、Novolen、Unipol及Bostar工艺,与其他聚丙烯和工艺相比Unipol工艺的反应器为气相流化床,反应器内无诸如轴流泵、搅拌器等设备,因此流化床反应器在操作中需要注意的关键问题是避免结块和熔床等爆聚的发生。
片料是在反应器内由固体聚合物片形成的,呈扁平状,一般2.54cm到几厘米厚,尺寸大小可能从几厘米到几米之间不等,典型的片料是一个硬的、熔结物或粉料树脂覆盖的熔融核心。
片料容易造成流化床反应器分布板及PDS下料系统或输送系统堵塞,最终将导致反应器被迫停车,对生产企业造成较大的经济损失,因此,对Unipol工艺流化床反应器中片料的产生原因、产生片料的判断方法、片料造成的影响以及反应器出现结块现象后的处理方法进行研究具有重要的现实意义。
2 Unipol工艺聚丙烯反应器Unipol工艺聚丙烯采用流化床反应器,将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中,从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特性,这种状态称为固体流态化,反应系统简图如下:图2.1 Unipol工艺反应系统简图2.1 流化基本原理(1)固定床阶段聚丙烯流化床反应器在开工运行之前需要提前填装聚丙烯种子料,聚丙烯颗粒处于流体介质中,若颗粒与介质之间的相对速度Ut,、流体的流速为U1,则颗粒的绝对运动速度为Up(Up= U1-Ut)。
浅析Unipol聚丙烯工艺床重对生产的影响及控制措施摘要:床重是Unipol聚丙烯工艺控制反应的重要参数之一,床重的正常与否直接影响反应器内的流化状态,同时是PDS出料系统正常运行的关键性控制指标。
一旦床重偏离正常值过大时,会造成床层流化状态不好,热量无法及时撤出,细粉夹带过多,堵塞循环器冷却器或分布板,严重时造成装置紧急停车甚至结块爆聚,本文基于Unipol聚丙烯装置生产数据,重点分析了床重偏高或偏低对反应器控制的影响因素及处理措施,为确保反应系统连续稳定运行打下坚实的基础。
关键词:Unipol聚丙烯床重流化反应器控制一、概述青海大美煤业股份有限公司40万吨/年聚丙烯装置,采用GRACE公司Unipol聚丙烯工艺。
以丙烯为原料、氢气为链转移剂、采用高效催化剂体系,在气相流化床反应器中进行聚合反应,生产均聚、无规共聚和抗冲共聚聚丙烯树脂产品。
为了保证聚丙烯装置长周期稳定运行,研究分析床重偏离的影响因素和处理措施对反应系统的控制尤为重要,对青海大美煤业股份有限公司聚丙烯装置的“安”“稳”“长”“满”“优”运行具有重要的现实意义。
二、床重偏离对生产控制的影响床重偏离直接影响聚合反应的正常流化,导致聚丙烯产品质量不合格,同时造成装置停车,企业遭受严重的经济损失。
造成床重偏离存在多种原因,但是影响结果不尽相同,显示床重比实际床重偏大,如果不及时处理,PDS系统由于持续出料,将造成床层料位拉低,催化剂停留时间减少,产率降低,造成催化剂的损耗增加。
显示床重比实际床重偏小,如处理不及时,实际床重增加,粉料在反应中的停留时间过长,容易形成低等规度、无规物以及细粉增加,细粉含量增加易出现静电、温度波动,催化剂活性降低等情况。
三、原因分析及处理措施图1 流化床反应器循环回路及仪表示意图1、床重偏大的原因及处理措施(1)反应器内存在块料,堵塞PDS出料口,造成床重偏高。
处理措施:观察反应器上、中、下流化松密度显示是否升高,如果升高则说明在循环气速维持不变的前提下床重升高,同时底部流化松密度变化较大。