在石化領域,聚乙烯的生產是非常基礎的生產環節,其對于國家工業建設有著非常重要的影響,是很多化工產業的基礎原料。在實際的聚乙烯生產中,線性低密度聚乙烯生產是非常普遍的一種生產模式和設備體系,整個生產的過程要消耗較大數量的能源,是化工產業中節能降耗的關鍵環節。但因為各種原因造成了能耗過大問題,這不僅導致企業的電能成本居高不下,還引發其他很多現實的問題。節能降耗不但可以提升能源的使用效率,還可以同時解決這些問題。
針對聚乙烯的生產,我國目前普遍采用線性低密度聚乙烯的生產方式,用到的設備通常稱作LLDPE,該設備裝置將乙烯作為原料,以鈦系元素作為催化劑,氫氣作為分子調節劑,將己烯或丁烯作為反應的共聚單體,以此為基礎生產出各種產品,各產品品種的密度以及熔融指數可根據需要進行設計。所生產的產品通常用于制造塑料薄膜這一主要方向,產品面比較窄,且產品的性能非常單一。
國內現在采用的這種傳統式線性低密度生產設備有比較顯著的問題,其具體表現為三個方面:一是設備的設計技術水平不高,使得采用這些設備的生產運行中存在成本過高的問題。二是該設備體系的技術能力比較落后,尤其是與一些新技術的整合和兼容方面,存在較大難度,并嚴重阻礙了其發展空間。三是采用該設備制造的產品難以獲得生產牌號,其實際的附加價值非常低,沒有市場競爭力。
對于傳統線性低密度聚乙烯生產裝置存在的諸多問題進行節能降耗優化,其關鍵在于對整個系統裝置的優化設計方面,通過采用一些必要的特殊設計和設備改造,使得裝置的能耗水平被有效控制。
聚乙烯線性低密度生產裝置屬于較大型的設備體系,對其進行節能降耗優化設計時,需要按照企業的具體生產能力及需求情況作為優化設計的基本依據,并制定詳實系統的開發裝配計劃內容,按照具體規范要求完成整個設計工作。過程中,切換牌號是節能降耗實現程度的關鍵環節和技術要點。必須考慮盡可能降低對過渡料的使用,在采用的節能降耗技術選擇上,要根據實際情況采用適合的技術手段,不能過度追求科技的先進性,要以實用可靠作為出發點,不能過度依賴沒有實踐檢驗的技術手段。由于這種設備優化升級是一種有限條件下的設備升級,必須確保整體運行的穩定性和安全性,因此,升級技術手段以穩健可靠為第一選擇依據。
2.2.1 對冷凝態技術的優化運用
在線性低密度聚乙烯裝置的運行過程中,冷凝態技術是非常關鍵的技術保障方式,在目前使用的也比較廣泛,通常情況下,我國的化工企業采用UNIPOL氣相流化床方法。該方法在運用中可以節約生產中所投入的資本,進而提升了實際的競爭力。就目前我國的行業發展情況來看,一些大型的氣相流化床方法和技術在具體的線性低密度聚乙烯生產過程中都采取這種冷凝態技術,而節能降耗工作都體現在對冷凝態技術的升級和完善,強化了設備的節能能力。
2.2.2 對變頻器技術的優化運用
為進一步提升整個聚乙烯裝置的節能降耗性能,必須注重整個裝置體系各個環節的性能優化,進而確保產品的生產質量和生產能力,企業實現收益最大化,為此,對聚乙烯生產裝置的優化設計必須從困擾系統運行狀態的耗能關鍵環節入手,尤其是對能源的使用方面。采用變頻器技術是一種非常有效的方法,其廣泛用于攪拌設備以及輸送設備等環節,可以實現增加容量的優化目標。變頻器對于聚乙烯生產裝置的性能發揮有著非常重要的影響,因此在選擇變頻器時,必須根據實際的功耗情況和生產輸出需求,既要確保功率輸出滿足各種工況下的運行,又要在各種工況下進行自動切換輸出狀態,以滿足整個聚乙烯生產裝置的工作需要。具體到一些生產環節中,要將聚合物整合變頻器里面的PID功能優化轉變為集散控制體系的具體調節配置。
2.2.3 對集散控制技術的優化運用
線性低密度聚乙烯生產裝置內置了集散控制系統,該系統具備強大的調節能力,這些調節能力可有助于工人對整個生產實施有效的監控和系統管理,以保證集散控制系統各設備的穩定運行。此時,需要將把變頻器的工作模式設成外控方式,進而實現了對電動機的有效控制。通過優化集散控制系統,可將變頻器功能和技術運用更便捷靈活。經過優化改造后,聚乙烯生產裝置在生產質量以及生產能力上都有顯著提升,實現了預期的節能降耗目標,同時也實現了降低生產成本的目的。
2.2.4 對催化劑加料技術的優化運用
對于催化劑的添加,需要利用加料器完成該項工作,在節能降耗設計中,該設備頂部可以設計必要的緩沖門。這種優化設計可以將備用緩沖劑以及催化劑實現加料器內的壓強平衡,當壓強不平衡時,加料器會主動報警,并打開設備之間的控制閥門,避免了因為加料器被放空而發生負荷問題以及溫度變化,并提升整個冷凝態系統運行時的穩定性,同時不會對生產裝置形成負面影響。這些控制操作可以采用自動化的方式完成,提高了反應的速度,并有助于生產安全。通過加裝適量數目的閥門,可有效保障線性低密度聚乙烯生產裝置的運行穩定狀態。
綜上所述,聚乙烯生產屬于化工領域較為基本的環節,而線性低密度聚乙烯生產形式比較廣泛。按照傳統的先行低密度生產方式,存在很多客觀問題,尤其是能耗問題比較突出。基于此,需要對原有的線性低密度聚乙烯裝置進行節能降耗的優化改造,通過一些具體的技術手段,實現能耗水平的有效控制。從實踐看,優化后節能降耗效果比較突出,達到了預期設計目標。同時,因為能耗的降低,節省了大量的能源消耗,對于企業的盈利水平也是顯著的提升。