聚丙烯裝置排產優化

李世博

摘? 要： 本文討論了聚丙烯裝置在生產多個牌號時，以減少各牌號之間切換次數和降低過渡料量為原則，通過優化調整各個牌號的切換次序，達到 穩定工藝生產，滿足客戶要求，增加企業效益的目的。

關鍵詞： 聚丙烯裝置;排產優化

引言：某公司烯烴部聚丙烯裝置產能為6萬噸/年，由于近年來聚丙烯 市場競爭激烈，通用類樹脂產品效益下滑。對于企業來說，只生產通用料 牌號產品遠遠不能滿足企業效益要求，因此開發生產多個牌號的樹脂專用 料、新產品，適應各個不同領域的專用需求，來提高產品牌號的附加值。 但由于專用料市場應用的局限性，每月的牌號生產是根據客戶的要求，以 銷定產的原則來安排，這樣生產裝置每月都要安排多個樹脂牌號生產。本 文對聚丙烯裝置每個月的牌號排產優化進行了討論。

1 聚丙烯裝置簡介

某公司烯烴部聚丙烯裝置采用Basell公司的“Spheripol”工藝，反應系 統由一個液相環管反應器和一個氣相流化床反應器組成，采用裂解裝置聚 合級丙烯為主要原料，可生產聚丙烯均聚產品，無規共聚產品和抗沖共聚 產品，? 1995年11月裝置建成投產，產能6萬噸/年。

2 聚丙烯牌號切換和過渡料

聚丙烯的每個牌號均是由一組裝置工藝參數組合生產的，牌號切換指 的是從生產一個牌號的一組裝置工藝操作參數組合切換到另外一個牌號的 另一組工藝操作參數組合的過程[1] ，在這個過程中產生的產品既不符合上 一個牌號的工藝指標要求，又不符合下一個牌號的工藝指標要求，而且在 這個過程中各項參數不是穩定的，而是變化的，所以這段時間生產的產品 性能較低，稱為過渡料，價格也比正品料低。

3 優化排產的原則

樹脂產品大多是買方市場，排產遵循的原則是滿足客戶需求，以銷 定產。裝置基本是以月度計劃作為周期進行排產的，客戶上報月度需求計 劃，并在當月把產品提走。聚丙烯裝置做排產前需要首先由銷售部門收集 主要客戶月度需求計劃量，對需求進行整合分析，然后根據本裝置的月度 計劃產量排出各分牌號產品的產量。確定了各牌號產量后，在安排各牌號 的生產順序所遵循的原則是最少的牌號切換次數和產生的過渡料量最少，? 因為在總產量一定的情況下，少產過渡料意味著多生產正品料，可以提高 經濟效益。

4 聚丙烯裝置典型月度排產示例

聚丙烯每月生產的牌號主要有T30S， EPS30R， M12， 6012， 5015， 5015M， ET02， BT02， E03等，它們的主要性能參數和產品類型如表1。

從表1可以看出，聚丙烯裝置生產的主要產品牌號包括了所有三個聚 丙烯產品類型，? T30S、 E03、 CM01、 M12、 PP6012是均聚聚丙烯牌號，? 5015、 5015M、 ET02、 BT02幾個牌號是無規共聚聚丙烯牌號，而EPS30R是 抗沖共聚聚丙烯牌號。其中T30S為通用料牌號，生產難度低，生產廠家 多，市場容量大，附加值較低。其他牌號為專用料牌號，生產難度高，? 市場集中于少數客戶，附加值高。同類型聚丙烯牌號之間切換產生的過 渡料量主要依賴于牌號的熔體流動速率，即MFR值的差異。如同為均聚聚丙烯的CM01 （MFR： 0.7g/10min）， T30S （MFR： 3.0 g/10min）， M12 （ MFR： 9.5 g/10min ）之間切換，MFR差異越大，切換起來過渡料量越 多，例從CM01切換到T30S過渡料為25噸，從T30S切換到M12過渡料為30 噸，而從CM01切換到M12的過渡料為35噸。由于工藝特點，從高MFR的牌 號切換到低MFR的牌號過程要比同樣低MFR到高MFR產生更多的過渡料，? 如以上過程倒過來切換時，從M12切換至T30S產生過渡料35噸，從T30S切 換至CM01過渡料30噸，從M12直接切換至CM01過渡料50噸，所以排產時 應避免直接從極高MFR的牌號切換至極低MFR的牌號，而要在其中安排中 間MFR的牌號進行過渡，以減少過渡料的總量。相近MFR的牌號要安排連 產，例T30S和E03連產，? 5015和5015M連產，? M12和PP6012連產等，由于這 幾組牌號MFR相同或相近，連產時基本不產生過渡料。不同類型的聚丙烯 牌號之間切換情形不同，抗沖共聚聚丙烯牌號由于要開氣相流化床共聚反 應器，牌號中乙烯含量高，大幅度提高產品的沖擊性能。所以從各個牌號 切換到抗沖共聚牌號過渡料均較多，都在40噸以上。所以抗沖共聚牌號切 換后應保持一個相對較長的生產周期，最好安排在月末和下月初連產，這 樣可以一次切換滿足前后兩個月的客戶需求，盡最大可能減少過渡料。無 規共聚聚丙烯與均聚聚丙烯一樣，只開環管反應器，只是在大量丙烯的基 礎上加少量乙烯，增加產品的沖擊性能和透明性。排產時主要考慮MFR， 次要考慮乙烯含量。表2為幾個典型牌號之間切換產生的過渡料量。

聚丙烯裝置月度計劃產量約6000噸，各個牌號的典型月度需求量見表3。

如果本月初的牌號是T30S， 那么最優化的排產順序為：? T30S→E0 3→6012→M12→5015→5015M→ET02→CM01→EPS30R ，然后 EPS30R 下月初連產。若本月初的牌號是 EPS 30R ，則優化的排產順序變為 EPS30R→CM01→ET02→5015→5015M→ 6012→M12→E03→T30S ，然后 T30S下月初連產。這樣兩種排產當月過渡料量總體約為150噸，如果采用 其他順序排產，過渡料都在150噸以上。在排產時應盡量把量大的牌號放 在月底和月初連產，這樣做是為了避免裝置發生波動達不到月計劃產量 時，可以保證前面排產的量小的專用料牌號的交貨，月底量大的牌號少交 貨一部分，減少對市場客戶的影響。

5 結論

通過對聚丙烯牌號類型、熔體流動速率等參數指標的分析，對聚丙 烯的排產進行了優化，以減少牌號切換次數，減少過渡料量，增加企業效 益。隨著市場的變化，還會有更多的新開發牌號加入到排產序列中，根據 新牌號參數進行科學分析，優化排產，提高企業效益，是一個長期的持續 的過程。

參考文獻：

[1]張偉，聚丙烯排產牌號的篩選與優化[J].廣東化工，2014，41（24）：61-62.