淺談如何延長聚丙烯氣相反應器運行周期

鄭隆強

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

[關鍵詞]聚丙烯；氣相反應器；運行周期

前言

在化學上，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，它被廣泛用于工業生產的多個方面。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，采用的是液相環管反應器和氣相流化床反應器的組合方式。然而氣相反應器的平穩運行又是制約長周期運行的關鍵，提高氣相反應器的運行質量對裝置抗沖共聚聚丙烯的生產顯得尤為重要。

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。生產抗拒共聚聚丙烯的過程并不是簡單的聚合。下面介紹一下生產抗沖共聚物的整過過程：第一步是生產均聚物，生產該物時需要提供的內部環境條件是70℃的溫度、3.4Mpa壓力。該聚合物是在環管反應器R201/R202中生成。這個是嚴格的要求的，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量。影響后續生成物的生成，因此，注意條件的限制。第二步，經過閃蒸后帶活性的該均聚物進入氣相反應器R401。在上一步的反應中，均聚物是經過閃蒸后的，閃蒸后的均聚烯的特點是帶活性。在氣相反應器R401中，提前把一定比率的乙烯和丙烯通人其中，這個比例是提前預設好的。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器R401時，跟帶有活性的均聚物在該容器中發生二元共聚。值得關注的是，生成的二元共聚物在均聚物球粒的內部，它會隨著時間的推進，在內部逐漸的變大。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節，因為抗沖聚合物的粘度有著較高的要求，因此，在生產不同粘度的抗沖聚合物時你就會通過假如氫氣，作為調節，從而生產出合適粘度的聚合物。最終的產品是均聚相、無規共聚相和多嵌段共聚相的混合物。

氣相反應單元反應器R401為流化態反應器，乙烯和丙烯在通入時是分別通人的，乙烯直接通入R401中，而丙烯是先經過D301反應器，然后再進入R401中，乙烯與丙烯在反應器中發生反應。經過一系列的化學反應，生成的物質是乙丙橡膠。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器的換熱器F401、分布板。容易結塊的特點也容易堵塞反應器的出料口。所以，經過一段時間的化學反應，要進行清理堵塞物。同時每次氣相反應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）系統中存在大量黏性的細小粉末

在共聚反應器R401中，閃蒸的均聚物和通人的丙烯和乙烯經過一系列的化學反應，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，產生的后果是好多細小的粉末容易黏在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，影響反應器的運行時間，嚴重情況下，會導致整個系統的停止。因此，為了延長反應器的隱匿性時間，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，還要考慮到系統中裝置的質量問題。壓縮機C401是系統中進行生產中的難點，它出現故障問題時，機會造成整個系統的停止，因此這也是該裝置中的核心和關鍵是保障壓縮機的正常運行。在從裝置生產運行情況看，壓縮機出現故障的情況占一半以上。因此，壓縮機對于氣相反應器的運行周期特別重要。通過分析C401故障停機的原因，發現最主要的原因就是密封油控制系統觸發連鎖而產生的。但是如果確定該裝置五故障時，還有一種情況，在循環氣中存在細粉，這種情況下會使調節閥緩沖線堵塞。從而造成氣相反應器的運行停止。為了解決這個問題，我們采用的方法是，設置反吹氣，同時在反吹氣上加調節閥調節反吹氣量，這樣可以延長氣相反應器的運行時間。

（三）R401料位控制閥堵塞

反應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速度。同時也會影響反應時的壓力問題。通過分析得知，有如下的原因：控制閥$401堵塞：反應器內有生成的料塊：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小顆粒，防止黏壁。

2，每次氣相反應器運行停止后，及時清洗系統，保證R401器壁光滑。

（四）抗靜電劑加入量不穩定

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

三、調整效果

（一）運行狀況

經過一系列調整后，氣象反應器的運行周期明顯加長，反應器出料閥和汽蒸器出料閥沒有發生堵塞現象。

（二）產品質量并未受影響。

四、結論

通過分析得知，要想延長氣相反應器的運行周期，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，由于氣相反應器的規定溫度和壓力都有特殊的要求，因此，在運行時，我嚴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，控制好整個系統的正常的運行。endprint