聚丙烯裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH—Y30過(guò)程優(yōu)化

葉可

摘要：從以往歷次轉(zhuǎn)產(chǎn)中總結(jié)出催化劑切換后的DO調(diào)整，環(huán)管反應(yīng)控制，AIC201氫氣濃度的調(diào)整幅度以及調(diào)整時(shí)機(jī)，從而盡可能縮短生產(chǎn)過(guò)渡料的時(shí)間，減少過(guò)渡料產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：聚丙烯；催化劑；等規(guī)度；融指；DONOR

1 PPH-Y30/Y40簡(jiǎn)介及指標(biāo)

我裝置PPH-Y30使用HR型聚合高效催化劑生產(chǎn)，以三乙基鋁為助催化劑、DONOR為外給電子體組成的催化劑體系，特點(diǎn)是具有較高的催化活性，較好的立體定向性、高表觀密度、高等規(guī)度、氫調(diào)性能良好，以及粒度分布、流動(dòng)性較好等特點(diǎn)。由于HR催化劑加入二醇酯作為內(nèi)給電子體，高等規(guī)度、分子量分布窄的特點(diǎn)適合生產(chǎn)纖維料，PPH-Y30/Y40主要應(yīng)用在無(wú)紡布的生產(chǎn)上。

1.DQ催化劑切HR催化劑轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH-Y30

1.2轉(zhuǎn)產(chǎn)前準(zhǔn)備

提氫氣轉(zhuǎn)產(chǎn)前確保D802為拉空狀態(tài)，防止有存料影響AC26融指分析，完成過(guò)渡料偏多。

轉(zhuǎn)產(chǎn)提氫氣前6小時(shí)將DQ催化劑切至HR催化劑使用。切HR催化劑的同時(shí)FX121調(diào)至0.02kg/t，防止等規(guī)度下降過(guò)快。

切至HR催化劑后，由于HR催化劑的催化特性，在高濃度外給電子體的反應(yīng)下，氫調(diào)性得到抑制，所以AIC201逐步往上調(diào)節(jié)約100ppm，否則AC25融指將大幅下降。

從表1可以看出，從歷次轉(zhuǎn)產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，DQ催化劑切至HR催化劑后，大約2小時(shí)后逐步提高氫氣濃度，提升幅度約為20ppm/半小時(shí)，從而保證產(chǎn)品融指的為穩(wěn)定。否則，熔融指數(shù)將低于PPH-T03工藝指標(biāo)低限2.5g/10min，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 生產(chǎn)PPH-Y30的給電子體濃度

目前聚丙烯裝置生產(chǎn)PPH-Y30采用的HR型高效催化劑其定向能力高，產(chǎn)品等規(guī)度可達(dá)96%-99%，但是在生產(chǎn)中其它因素如：活化劑的加入量、原料丙烯質(zhì)量、工藝條件的影響，也會(huì)使催化劑的定向能力得不到發(fā)揮。按照北化院的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，HR催化劑加入二醇酯作為內(nèi)給電子體，使用過(guò)程中可不加外給電子體。可在我們裝置實(shí)際摸索之中，由于實(shí)驗(yàn)室聚合用丙烯純度較高，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，丙烯質(zhì)量不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)純度，導(dǎo)致聚丙烯產(chǎn)品等規(guī)度波動(dòng)過(guò)大，所以不加外給電子體并不可行。

從表2分析，以及歷次生產(chǎn)PPH-Y30的實(shí)際情況來(lái)看，DONOR配比濃度為15%時(shí)，對(duì)D108催化劑的計(jì)量、氫氣的調(diào)節(jié)靈敏性及幅度控制，都是最理想的。而且可兼顧低融指PPH-F03G/F03D生產(chǎn)，轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)無(wú)需重新配置配置DO，減少了工作量，也減少了因配置時(shí)DO罐內(nèi)殘存料的濃度干擾。

1.4 HR催化劑的配比濃度

HR催化劑活性約是DQ催化劑的2倍。所以注定催化劑的加入量不能大幅調(diào)整，否則對(duì)環(huán)管反應(yīng)造成很大波動(dòng)。配置80kg的DQ時(shí)加入370L油脂，同樣濃度配置的HR催化劑在使用過(guò)程中，催化劑小幅度調(diào)整將會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器大幅波動(dòng)，操作難度大，且造成產(chǎn)品融指波動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

在配置催化劑的過(guò)程中，也有過(guò)多次修訂。在D106配置催化劑時(shí)，80kg的HR催化劑所對(duì)應(yīng)加入的油脂量直接決定了催化劑的濃度。之前加入470L油脂，結(jié)果配置的催化劑濃度過(guò)高，催化劑的微調(diào)就導(dǎo)致環(huán)管波動(dòng)，經(jīng)過(guò)歷次催化劑配比濃度調(diào)整，現(xiàn)配置80kg的DQ時(shí)加入570L油脂，現(xiàn)已基本解決這個(gè)問(wèn)題。

1.5 轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH-Y30的氫氣加入量及反應(yīng)控制

1.4.1 氫氣的加入作用

一是大幅提高M(jìn)gCl2載體催化劑聚合的活性和初始聚合速率，且過(guò)程可逆。氫氣對(duì)含二醇酯內(nèi)給電子體MgCl2載體催化劑的活化作用明顯，在加入氫氣后，聚合活性明顯提高。二是氫氣起活性鏈的轉(zhuǎn)移作用，可用作分子量的調(diào)節(jié)劑，可降低聚合物的分子量。

1.4.2 氫氣的加入控制

切至HR催化劑生產(chǎn)時(shí)，催化劑泵不宜過(guò)快降沖程，在低氫氣加入和高DONOR加入量情況下，HR的活性比DQ催化劑的提升并不是很明顯。

催化劑DQ切換至HR沖程不變 1小時(shí)后，R201反應(yīng)開(kāi)始明顯下降，轉(zhuǎn)產(chǎn)前負(fù)荷降至13t/h。

催化劑切換至HR后6小時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)催化劑已基本置換為HR催化劑，開(kāi)始提氫氣，提氫氣同時(shí)FX121降至0.01kg/t，開(kāi)始向PPH-Y30轉(zhuǎn)產(chǎn)，把AIC201逐步提到2200PPM并保持穩(wěn)定。

根據(jù)AC25熔融指數(shù)調(diào)節(jié)AIC201氫氣濃度，在調(diào)節(jié)的過(guò)程中，一定要穩(wěn)定控制環(huán)管密度和溫度等參數(shù)，提氫氣濃度過(guò)程中確保轉(zhuǎn)化率不高于51%。

提氫氣濃度后1小時(shí)加AC26熔指樣，并切過(guò)渡料倉(cāng)，熔融指數(shù)達(dá)到 24～26g/10min，切PPH-Y30成品料倉(cāng)。轉(zhuǎn)產(chǎn)到位后開(kāi)始調(diào)整P108沖程，逐步調(diào)整聚合進(jìn)料至16-16.5t/h（具體按照丙烯庫(kù)存調(diào)整）。

1.5 造粒參數(shù)調(diào)整：

1.5.1造粒崗位依據(jù)AC26融指及EX801電流變化情況逐步降低筒體溫度至205℃，熱油溫度逐步降至265℃，切粒水溫逐步降至58℃，筒體間隙不調(diào)整。

1.5.2由于過(guò)渡料熔融指數(shù)跨度大約3～30g/10min，且產(chǎn)量不均勻，為了保證過(guò)渡料的融指均勻分布，要求造粒崗位將過(guò)渡料罐D(zhuǎn)901每?jī)商炀瘍尚r(shí)。

1.5.3PPH-Y30生產(chǎn)期間造粒負(fù)荷控制在13T/H。

3.效果小結(jié)

按照本成果調(diào)整后，轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH-Y30期間的過(guò)渡料PPH-M17每月生產(chǎn)量約減少150t，轉(zhuǎn)而生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益更高的纖維料PPH-Y30/Y40。

由于各牌號(hào)的融指區(qū)別差別很大，所以不同牌號(hào)生產(chǎn)時(shí)造粒系統(tǒng)不能按照同樣的負(fù)荷、參數(shù)平穩(wěn)運(yùn)行。以前造粒參數(shù)調(diào)整較為混亂，導(dǎo)致切粒效果差，切出粒子帶尾、大小不均勻、連料碎料多，客戶評(píng)價(jià)口碑降低，造粒頻繁停車整改，造成物料浪費(fèi)和影響聚丙烯裝置產(chǎn)量。現(xiàn)造粒切粒效果明顯好轉(zhuǎn)，停機(jī)次數(shù)較同期減少。

本項(xiàng)目成果不僅可以實(shí)現(xiàn)效益創(chuàng)收，而且可大大提高我裝置聚丙烯產(chǎn)品的穩(wěn)定性，提升公司在聚丙烯行業(yè)的形象，大大提高了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與口碑的雙收。

參考文獻(xiàn)：

[1]《十萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置崗位操作法》中國(guó)石化股份有限公司長(zhǎng)嶺分公司2012.12.01

[2]《十萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置工藝操作規(guī)程》中國(guó)石化股份有限公司長(zhǎng)嶺分公司2006.09.15