Novolen工藝聚丙烯細粉的改進措施研究

侯尚鵬

摘 要：本文介紹了聚丙烯細粉過多而導致載氣系統，反應器循環氣系統，粉料輸送系統產生的影響，主要從催化劑，丙烯質量，生產負荷等方面對聚丙烯細粉過多的原因展開分析，并提出相應的解決措施。主要通過對過濾器和主密封氣進行改進，通過后期實踐證明，采用這些措施能夠有效減少細粉產生量，能夠維持裝置穩定運行。

關鍵詞：Novolen工藝；聚丙烯；細粉；措施

很多煤化工公司的采用的是ABB Novolen聚丙烯裝置，同時利用了采用Z-N型的催化劑，這種工藝最大的優勢是無需進行預聚合，可以進行不同產品生產，目前存在兩條生產線：其中一條生產線是通過兩臺聚合反應器串聯而成的，而第二條生產線是由兩臺反應器并聯操作。在生產中如果聚丙烯細粉存在過多則可能會使系統運行時發生過濾器堵塞，進而影響系統的運行周期，同時也會使反應器發生連鎖故障，導致裝置停車，對公司來說會造成較大的經濟損失。本文結合煤化工公司的生產情況闡述了聚丙烯細粉在生產過程中的不利影響，并分析了細粉過多的產生原因，提出相應的改進措施，希望能給相關工作人員提供幫助。

1 聚丙烯細粉在生產中的不利影響

從聚丙烯細粉對反應器循環氣系統的影響程度上來看，如果過濾器壓差較高，此時將過濾器切出后會發現有大量的聚丙烯細粉堵塞濾袋的情況，這時需要更換新的濾袋，會從一定程度上縮短濾袋的使用壽命。從聚丙烯細粉對載氣系統影響來看，含有細粉的載氣經過載氣壓縮機級間冷卻器時，細粉會粘附在管束的外壁，使得散熱效果降低，傳熱阻力增大，進而導致載氣壓縮機被迫停車。從細粉對于粉料輸送系統的影響來看，粉料輸送壓縮機入口筒式過濾器被堵塞，或者聚丙烯細粉在粉料輸送壓縮機輸送粉料時累計，使得樹脂發生熔化而咬合，螺桿與墻板摩擦導致墻板端面產生裂紋。

2 產生過多細粉的原因分析

首先從催化劑角度來看，催化劑與聚丙烯細粉在尺寸，外觀方面存在著一定的聯系，催化劑對于細粉分布的影響也是比較大的，較小的催化劑很容易產生聚丙烯細粉，而且在催化劑的儲運和配置過程中也會造成催化劑的破碎。催化劑的破碎主要是與聚合物增長壓力以及催化劑載體材料的剛性平衡有關。從操作條件的變化來看，根據工廠生產任務的要求以及丙烯原料庫存，往往選擇提高負荷來實現生產，在這個過程中就要先增加催化劑的進料量，進而增加丙烯的進料量，硅烷，氫氣等會也相應增加。在實際操作過程中，如果反應器處于高負荷狀態時，此時反應器內部壓力較高，加入的催化劑過量之后，會存在進料不穩定的情況，進而會導致循環丙烯中濃度增加，容易受到波動影響，需要工作人員花費大量的時間進行調節，這種情況下不僅增加了操作難度，同時還會產生較多細粉。當處于停車狀態時，由于聚丙烯細粉顆粒較小，暫時失活的催化劑仍然會留在反應器中，使得反應器在下一次操作時剛開始的反應聚合速率較高，在短時間內壓力增長過快，造成細粉增加。

3 聚丙烯細粉的改進措施

3.1 優化催化劑的配置和進料

首先在生產過程中需要選擇顆粒大小均勻，機械強度適中的催化劑，在對催化劑進行搬運過程中，嚴禁發生碰撞，可以設置滾筒器，避免催化劑發生結塊，進而能夠降低催化劑的濃度，減少每次填充的劑量，適當提高計量罐攪拌速度，使催化劑能夠分布均勻，從而降低聚合反應的速度。

3.2 優化開停車操作以及轉牌號操作

當反應器處于開車狀態時需要適當降低反應器的溫度，并釋放催化劑，以防反應器中含有較多的未反應的催化劑，減少或者停止催化劑進料。而如果當反應器處于運行狀態時，需要嚴格按照設計方案實施操作，將主催化劑累積到一定程度之后，對反應器進行實時監測，包括溫度的變化，及時調整丙烯的進料量，防止反應器在短時間內發生較大的溫度變化。

3.3 優化負荷調整操作

工作人員需要逐步調節反應器的負荷，要注意盡可能保證調節幅度小，避免反應器出現較大波動。調整時，需要先調節主催化劑進量，進而調節丙烯進量，對反應器的溫度，以及反應器內部的壓力參數也需要進行實時監測。同時還需要注意主催化劑，三乙基鋁，氫氣，硅烷進料量是否穩定，當進料泵出現故障和反應器壓力波動較大時，應當及時調整以防過度累積。還需要根據聚丙烯粉料熔脂以及氫氣的實時濃度曲線變化，及時調整氫氣的進料量，防止出現反應器大幅度波動的情況。

3.4 嚴格控制丙烯的質量

需要嚴格按照操作規定，針對不同的時間點對丙烯進行分批取樣分析，之后進行丙烯干燥脫水，脫硫過程，最終能夠保證丙烯中催化劑毒物的脫除效果。

4 小結

聚丙烯生產中因為反應器在正常生產過程中會產生較多的聚丙烯細粉，若不采取措施，會使得設備的穩定性降低，造成裝置停車，對企業生產造成嚴重的經濟損失，工作人員可采取以上有效的措施來減少聚丙烯細粉的產生。目前企業在生產過程中，相比過去細粉產生量明顯減少，基本能夠實現確保設備長期穩定運行的目的。

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