聚丙烯裝置排產(chǎn)優(yōu)化

李世博

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

關鍵詞： 聚丙烯裝置;排產(chǎn)優(yōu)化

引言：某公司烯烴部聚丙烯裝置產(chǎn)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(chǎn)品效益下滑。對于企業(yè)來說，只生產(chǎn)通用料 牌號產(chǎn)品遠遠不能滿足企業(yè)效益要求，因此開發(fā)生產(chǎn)多個牌號的樹脂專用 料、新產(chǎn)品，適應各個不同領域的專用需求，來提高產(chǎn)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(chǎn)是根據(jù)客戶的要求，以 銷定產(chǎn)的原則來安排，這樣生產(chǎn)裝置每月都要安排多個樹脂牌號生產(chǎn)。本 文對聚丙烯裝置每個月的牌號排產(chǎn)優(yōu)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(tǒng)由一個液相環(huán)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(chǎn)聚丙烯均聚產(chǎn)品，無規(guī)共聚產(chǎn)品和抗沖共聚 產(chǎn)品，? 1995年11月裝置建成投產(chǎn)，產(chǎn)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(shù)組合生產(chǎn)的，牌號切換指 的是從生產(chǎn)一個牌號的一組裝置工藝操作參數(shù)組合切換到另外一個牌號的 另一組工藝操作參數(shù)組合的過程[1] ，在這個過程中產(chǎn)生的產(chǎn)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(shù)不是穩(wěn)定的，而是變化的，所以這段時間生產(chǎn)的產(chǎn)品 性能較低，稱為過渡料，價格也比正品料低。

3 優(yōu)化排產(chǎn)的原則

樹脂產(chǎn)品大多是買方市場，排產(chǎn)遵循的原則是滿足客戶需求，以銷 定產(chǎn)。裝置基本是以月度計劃作為周期進行排產(chǎn)的，客戶上報月度需求計 劃，并在當月把產(chǎn)品提走。聚丙烯裝置做排產(chǎn)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(jù)本裝置的月度 計劃產(chǎn)量排出各分牌號產(chǎn)品的產(chǎn)量。確定了各牌號產(chǎn)量后，在安排各牌號 的生產(chǎn)順序所遵循的原則是最少的牌號切換次數(shù)和產(chǎn)生的過渡料量最少，? 因為在總產(chǎn)量一定的情況下，少產(chǎn)過渡料意味著多生產(chǎn)正品料，可以提高 經(jīng)濟效益。

4 聚丙烯裝置典型月度排產(chǎn)示例

聚丙烯每月生產(chǎn)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(shù)和產(chǎn)品類型如表1。

從表1可以看出，聚丙烯裝置生產(chǎn)的主要產(chǎn)品牌號包括了所有三個聚 丙烯產(chǎn)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(guī)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(chǎn)難度低，生產(chǎn)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(chǎn)難度高，? 市場集中于少數(shù)客戶，附加值高。同類型聚丙烯牌號之間切換產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)，例T30S和E03連產(chǎn)，? 5015和5015M連產(chǎn)，? M12和PP6012連產(chǎn)等，由于這 幾組牌號MFR相同或相近，連產(chǎn)時基本不產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)周期，最好安排在月末和下月初連產(chǎn)，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(guī)共聚聚丙烯與均聚聚丙烯一樣，只開環(huán)管反應器，只是在大量丙烯的基 礎上加少量乙烯，增加產(chǎn)品的沖擊性能和透明性。排產(chǎn)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(chǎn)生的過渡料量。

聚丙烯裝置月度計劃產(chǎn)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(yōu)化的排產(chǎn)順序為：? T30S→E0 3→6012→M12→5015→5015M→ET02→CM01→EPS30R ，然后 EPS30R 下月初連產(chǎn)。若本月初的牌號是 EPS 30R ，則優(yōu)化的排產(chǎn)順序變?yōu)?EPS30R→CM01→ET02→5015→5015M→ 6012→M12→E03→T30S ，然后 T30S下月初連產(chǎn)。這樣兩種排產(chǎn)當月過渡料量總體約為150噸，如果采用 其他順序排產(chǎn)，過渡料都在150噸以上。在排產(chǎn)時應盡量把量大的牌號放 在月底和月初連產(chǎn)，這樣做是為了避免裝置發(fā)生波動達不到月計劃產(chǎn)量 時，可以保證前面排產(chǎn)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(shù)指標的分析，對聚丙 烯的排產(chǎn)進行了優(yōu)化，以減少牌號切換次數(shù)，減少過渡料量，增加企業(yè)效 益。隨著市場的變化，還會有更多的新開發(fā)牌號加入到排產(chǎn)序列中，根據(jù) 新牌號參數(shù)進行科學分析，優(yōu)化排產(chǎn)，提高企業(yè)效益，是一個長期的持續(xù) 的過程。

參考文獻：

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