聚丙烯生产

小本体聚丙烯生产一、总体概述：小本体聚丙烯装置是以聚合反应为中心的生产装置，聚合反应对原料要求不是很苛刻。一般要求丙烯中的杂质，水≤5PPm，氧≤10PPm，硫≤5PPm，二氧化碳≤10PPm，双烯烃≤5PPm，炔烃≤5PPm，一氧化碳≤10PPm。当原料丙烯中含硫、烯烃、丙炔等杂质较高时，尽管采用了固碱脱水、脱硫剂脱硫、分子筛干燥等处理，精制后的原料丙烯，质量仍然很差，如何稳定生产，是我们聚丙烯生产厂家当前面临的主要问题。其主要原因是由于原料丙烯质量越来越差、不稳定，给我们生产带来不便和困难。因此，我们只有通过选用合适的催化剂、活化剂、调整生产条件、调整工艺配比、稳定操作等手段，从而实现稳定生产。二、影响反应的因素分析及处理措施：1、选用合适的催化剂：考虑一种催化剂应用性能的优与劣，首先要考虑它的稳定性、可操作性、产品质量产量、消耗及成本。我们对国内的两种络合II型催化剂做过生产比较，通过生产比较发现，淄博凯远恒业催化剂在反应前期、后期都存在反应高峰的现象，反应速度快，放热量大，降温困难，在目前同行业中只能靠回收部分丙烯来维持短暂的反应，造成产量低，产品质量难以控制，甚至生产次品。因此，我们仍然选用北京化学研究院生产的络合II型催化剂，毕竟有了30多年的生产经验，催化剂的活性控制比较合理，生产过程中反应力度比较稳定，没有大起大落，较容易控制，生产节奏非常平缓，产量合理质量达标，消耗低。2、优化工艺配比，保证生产平稳运行：（1）氯铝比对生产反应的影响：（2）铝钛比对生产反应的影响：活化剂的加入量与催化剂加入量有一定的比例关系，我们称为AI/Ti比。为保证生产的稳定运行，根据不同的原料，调整不同AI/Ti比。当原料质量好时，投入的催化剂量少些，但是催化剂在分装、储存、投加等过程中与空气接触，部分催化剂表面被破坏，为保证反应正常，适当提高AI/Ti比，AI/Ti比一般调整在之间，最高不得超过。当原料质量较差，催化剂耗量较大时，适当减小AI/Ti比，一般在之间，最低不得超过，若过低很容易出现粘料，影响产品的质量。（3）氢气的加入量：在聚合反应中，氢气起活性链的转移作用，可用作分子量的调节剂，随着氢气量的加大，聚丙烯的分子量相应的变小，熔融指数增大。络合II型催化剂对氢调比较敏感，通过调节氢气加入量可以生产不同牌号的产品，从而适应市场的需求。氢气加入量可根据原料质量的变化、搅拌轴密封情况灵活调节，以此来生产不同牌号的产品。由于影响熔融指数的因素很多，除投氢气外，催化剂、氢损失、干锅程度、釜结构、轴封密封等对熔融指数的影响也很大。因此，在生产中，必须熟练掌握各变化因素的影响规律，根据生产不同牌号的要求，灵活采取有效措施，才能做好做精，适应市场的需求。（4）第三组分DDS的应用：由于丙烯质量的千变万化，在生产聚丙烯过程中经常出现粘料，尤其在原料质量好或聚合反应差时，极易产生粘料。如何减少或杜绝出现粘料是同行业一直需要解决的老问题，使用南京长江第一化学厂生产的DDS促进剂，可有效的防止粘料的出现，但这并不是绝对的，仍需要自己把握尺度，据情况而定，控制好加入量。三、严格工艺条件，实现安全生产：1、物料投料量：在正常生产中，其它工艺条件恒定的情况下，投料量直接影响反应能否正常。当投料量过多时，投入的催化剂浓度降低、活性下降、反应差，由此带来的是产量低、产品有时发粘、发湿、发潮、消耗高；当投料量过少时，催化剂浓度就高，反应速度过快，所有降温系统全部打开仍控制不住，不得不靠回收丙烯来控制压力和温度，由此导致越回收催化剂浓度越大，反应更加剧烈，甚至造成局部爆聚。因此，定量的投料量是保证安全生产的有利前提。2、反应温度：聚合反应受温度的影响较大，温度越高，反应速度越快，催化剂收率和丙烯转化率也会随之提高。因此，针对络合II型催化剂的特点和不同的原料，需选择不同的反应温度，来保证正常运行。当原料质量差时，可适当提高反应温度。实践证明，对12m3聚合釜来说，反应温度每提高1℃相当于增加2－3克催化剂。但是，由于丙烯的气液临界温度为91.9℃，反应温度不宜过高，以76－80℃为宜，最高不要大于82℃，底部温度不要大于79℃。当底部温度大于79℃时，丙烯气相浓度增大，不利于转化率的提高，同时，反应不易控制，往往会造成爆聚，产生聚块，造成产品质量不合格，还容易产生事故。当原料质量好时，可适当降低反应温度，但顶部温度不要低于75℃，当低于75℃时，产品的等规度偏低，甚至会发粘。此外，升温速度对生产的影响也很大，升温慢，反应周期延长，会降低产量；但升温过快，容易造成液相丙烯满釜，反应剧烈、严重超温、超压，处理不好就会爆聚结块。3、反应时间：间歇式聚丙烯装置用络合II型催化剂，生产比较灵活，可根据产品市场情况、原料情况，通过调整催化剂加入量缩短反应时间，提高装置的生产能力，最大可使装置的生产能力扩大一倍。四、优化原料，平稳操作，提高产品质量：1、催化剂及活化剂的化学性质都及其活泼，丙烯中含有少量的杂质就会破坏催化体系的活性，因此原料质量的优劣直接影响反应是否能够平稳。为保证反应平稳，应在做好原料精制的前提下，尽量减少原料质量的波动，做到原料质量相对平稳，对进装置的原料进行混配，加强原料质量观察与分析跟踪，最大可能的减少波动。2、对装置实现平稳操作，小本体聚丙烯装置大多为人工操作，由于操作工水平不同、操作模式各异，造成人为误差，影响反应。实现装置的自动控制，可减少人为因素，稳定最佳操作，缩短反应时间，提高装置生产能力。3、通过优化工艺条件、稳定原料、选用合适的催化剂、应用先进的DCS自动操作系统等手段，生产比较平稳，产品产量、质量逐年提高，消耗逐年降低，1、严把原料丙烯质量关：间歇式聚丙烯装置的生产，产品质量的好坏与原料丙烯质量密切相关。由于催化剂可与水、氧、硫等发生剧烈的反应而失去活性，使催化剂活性下降，甚至不聚合，所以必须对原料中的杂质进行控制，避免其进入反应系统中。为了满足络合II型催化剂对原料的要求，充分发挥催化剂的作用，我厂致力于设备改造，增大精制系统的处理能力，提高了丙烯的质量，满足生产平稳的需求。2、连续使用DDS能够防止出粘料，同时也提高产品的等规度：络合II型催化剂生产的最大特点是对原料的要求不苛刻，催化剂性能较稳定，流动性好，但受原料丙烯杂质含量大的影响，聚丙烯产品的等规度长期处于较低的状态，有时等规度偏低，出现粘料。为了提高产品等规度，我们连续使用南京长江第一化学厂的促进剂（甲基醚）,效果比较明显，粘料不再出现了，对产品等规度的提高起到了很好的促进作用。3、完善回收系统，降低丙烯单耗：以往的生产过程中，当反应结束后只是简单地采取高压回收将未反应完的丙烯回收，高压回收后釜压在1.3－1.5Mpa之间，就向闪蒸釜喷料了，这样不但使低压回收气柜和丙烯压缩机的负荷增加，没有办法完全回收丙烯，而且喷料压力太大，旋风分离器管线及现场管线都积聚了大量的粉尘，给安全生产带来了极大的隐患。经过技术改造，进一步完善了回收系统，降低了丙烯单耗，杜绝了聚丙烯粉尘。一是准确判断反应终点，严格控制回收速度，以防冷凝器冷凝不及，同时也可将回收丙烯中夹带的聚丙烯粉料减少到最低程度。4、引入DCS控制操作系统，实现自动化控制过程：为了能聚合反应过程更加平稳，更易控制，引进国内先进的聚丙烯专用DCS操作系统，从投料开始至回收结束，全部形成了自动控制，使产品质量稳定，安全系数大大增强，节省了劳动力。通过与相关的技术机构合并，对投料、升温、恒温恒压、回收过程实行自动控制，生产更加平稳，进一步提高了产量和产品质量。