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1、防止催化剂线堵塞的工艺优化河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2005年第22卷防止催化剂线堵塞的工艺优化侯卫锋(洛阳石化聚丙烯有限责任公司,河南洛阳471012)摘要:分析了影响聚丙烯装置催化剂线堵塞的原因,提出了净化己烷,增上管线伴热等解决措施,对防止催化剂线堵塞,保证装置的平稳运行,具有一定的实际意义.关键词:催化剂线;堵塞;原因;对策中图分类号:TE622.11文献标识码:13文章编号:10033467(2005)110028021概述洛阳石化聚丙烯有限责任公司8万t/a聚丙烯装置引进日本三井油化公司的HYPOL工艺技术,利用炼厂气体中的丙烯,精制生产本色粒料均聚聚丙烯树
2、脂.装置主要由丙烯罐区,精制,聚合,干燥,催化剂,公用工程等六个工段组成.目前使用的主催化剂(由NCAT,CSICAT代替了原来的TKCAT)已实现国产化,但国产催化剂厂家没有相应的配制指导方案,不同批次的产品,质量都不尽相同,因此,在配制中工艺参数还是沿用原进口催化剂的有关数据,导致催化剂在使用中容易出现结块,引起催化剂线频繁堵塞,不仅严重影响了装置的安稳,长,满,优生产,而且增加了操作难度.2催化剂线堵塞的原因分析催化剂线堵塞的主要原因是预聚合过程中反应不均匀,催化剂内含有较多,较大的块状颗粒催化剂,压送时没有被有效过滤掉,引起催化剂线频繁堵塞,导致催化剂不能正常供应;在催化剂内插管及冲洗
3、丙烯三通等处,也极易因催化剂的缓慢积累而造成堵塞,从而影响催化剂的正常供应.2.1催化剂的质量国产催化剂质量不太稳定.如果催化剂本身的颗粒不均匀,含有较多的大颗粒催化剂,则催化剂在预聚合的过程中就会产生较多的块状颗粒,这些块状颗粒影响侄化剂的平稳输送.2.2催化剂的预聚合质量影响催化剂预聚合质量的因素主要有以下几点:预聚合和稀释所使用的己烷未经Z一107过滤器过滤,机械杂质带人预聚合釜D一101,催化剂储罐D一102,造成催化剂在杂质上附着结块.在预聚合过程中气相丙烯进料线未加伴热,使气相丙烯大量液化,造成催化剂预聚合丙烯进料不稳定,从而影响预聚合质量.在预聚合过程中丙烯进料速度过快,预聚合温
4、度偏高,搅拌速度不合适以及预聚合配比不合适等原因,造成釜内聚合反应不均匀,局部反应剧烈,易造成多个催化剂颗粒聚集而结块晗.催化剂加入D一101后在己烷中分散不均匀,有部分颗粒团存在,在预聚合过程中催化剂颗粒团长大结块,造成催化剂预聚后出现较大的块状物,引起催化剂泵P一103出口单向阀频繁堵塞.2.3稀释压送速度在稀释压送催化剂过程中,从D一101向D一102压入催化剂的速度过快,较大的催化剂颗粒来不及磨碎,使D一102内大颗粒的催化剂较多,因而造成堵塞.2.4催化剂内插管及冲洗丙烯三通堵塞2.4.1催化剂的流速催化剂流速的大小对防止催化剂管线堵塞起着非常重要的作用,流速越低,催化剂对管线的冲刷
5、作用越弱,管壁的滞留层就越厚,催化剂就越容易挂壁粘附.2.4.2催化剂线及催化剂内插管内壁的光洁度催化剂线及催化剂内插管内壁的光洁度好坏,直接影响着管线内催化剂的挂壁速度.内插管光洁度低,容易使催化剂颗粒停留在催化剂管线内,使催化剂进釜流程不畅,从而导致催化剂线堵塞.收稿日期:20050823作者简介:侯卫锋(1976一),男,助理工程师,从事聚丙烯的生产,电话:(0379)66994046.第11期侯卫锋:防止催化剂线堵塞的工艺优化?29?2.4.3催化剂的活性催化剂活性越高,越容易在输送过程中与丙烯反应,生成粘性较高的低等规度聚丙烯而粘附在催化剂管线内壁上,导致催化剂管线堵塞.2.4.4催
6、化剂输送温度催化剂的温度越高,其活性就越强,越容易在输送过程中与丙烯反应,生成低等规度聚丙烯,从而引起催化剂管线堵塞.3解决方法3.1催化剂预聚合前采取措施催化剂预聚合时,催化剂本身颗粒不均,有较多大块状颗粒时,应及时向催化剂厂家反馈情况,及时了解催化剂在制备过程中是否出现筛网破裂的情况.若筛网破裂,应及时更换.3.2催化剂预聚合中采取措施3.2.1净化己烷所有稀释及预聚合加入催化剂中的己烷,全部经过Z一107过滤器过滤,防止有机杂质带入D一101,D一102.3.2.2增上管线伴热在预聚合过程中特别是在刚刚开始进料时,丙烯进料管线里存在大量液化的丙烯进入D一101,容易和聚合物生成无规物,从
7、而造成催化剂预聚合丙烯进料不稳定而影响预聚合质量.为防止将液相丙烯带入预聚合釜,增上管线伴热并确保投用正常,避免进料丙烯液化;在每次预聚合过程中,由丙烯进料线的导凝处将液相排除.3.2.3浸泡催化剂催化剂加入D一101后在己烷中分散不均匀,有部分颗粒团存在.针对这一问题,我们采用两种方法:第一,将催化剂提前加入D一101中浸泡以提高催化剂的分散度.通过实验可知,催化剂预聚合前是否浸泡对催化剂的活性影响较小,并且经浸泡后催化剂线堵塞次数明显减少.因此,采用浸泡是可取的.第二,在浸泡过程中MX101一直低速搅拌可以提高分散效果,但搅拌速度过高则会降低催化剂活性.搅拌速度在40r/min时效果最佳.
8、3.2.4调整丙烯进料速度根据生产经验,预聚合温度不应高于15,因此降低预聚合过程中丙烯进料速度,即将丙烯进料速度由原来的4550kg/h降至40kg/h,防止反应过于激烈.丙烯进料速度调整过于频繁也会造成配制后粘结物的大量产生.我们把丙烯进料分为二次,第一次进料速度控制在15kg/h2kg/h,第二次进料速度控制在45kg/h2kg/h,效果比较明显.因此,应严格控制丙烯进料速度的范围和频率.3.2.5平稳控制预聚合温度预聚合的温度控制平稳与否直接影响到催化剂的活性以及催化剂线的运行工况.温度越高,反应越激烈,但温度过高将会导致局部爆聚.因此,我们尽可能把反应温度控制在最低,保证预聚合反应的
9、平稳.重打浆温度控制在O以下,第一段丙烯进料温度控制在O一5,第二段丙烯进料温度控制在515.3.2.6反应过程中搅拌转速控制MX101转速低会使配制物料混合不均匀,容易结块;但过高则会造成催化剂颗粒破碎,影响活性.将搅拌速度由原来的95r/min2r/rain,逐步提高到120r/rain,虽然活性降低,但可使配制时丙烯与主催化剂进行充分混合,反应均匀,效果显着.3.2.7优化催化剂配比方案催化剂虽已国产化,但在配制过程中一直沿用进口催化剂的配比,不能满足生产的要求,是粘结物产生的重要原因.针对丙烯/催化剂(质量比,下同)与助催化剂/主催化剂配制比例均不合适的问题,既要保证活性又要保证催化剂
10、线的正常运行,将工艺配比由原来的主催化剂与丙烯之比为1:4,主催化剂与助催化剂之比为1:0.16改为1:3.O,1:0.17,发现催化剂的活性和机械稳定性能得到提高,粘结物的产生也相对减少.3.3催化剂稀释后采取措施3.3.1改进稀释操作方法针对催化剂从D一101向D一102压入速度过快的问题,要求催化剂操作人员在稀释催化剂时,将催化剂从D一101压入D一102的速度减半.根据经验,压送时间由原来的1h延长到2h以上.3.3.2及时清理过滤器Z一109每次催化剂压送前对Z一109清洗两次,直至己烷纯净,防止上次压送催化剂所遗留的颗粒被带至D一102.3.4催化剂内插管及冲洗丙烯三通堵塞的解决3
11、.4.1提高催化剂的流速在催化剂线输送过程中尽量避免催化剂流速较低,若催化剂活性过高或者负荷低使流量低于35L/h,即要求催化剂操作人员降低催化剂的使用浓度,保证较高的流量,从而尽量减弱催化剂在输送管线内的反应强度.3.4.2提高内插管的冲洗丙烯量河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2005年第22卷变频器应用中的常见问题及注意事项王跃军,连书耀(河南神马尼龙化工有限责任公司,河南平顶山467013)摘要:介绍了变频器的选择,内部电子热保护的使用,使用环境以及和接触器配套使用时的注意事项,指出选择合适的变频器及控制保护方案,才能保证变频器长周期,安全,稳定运行.关键词:变频器;电
12、动机;应用中图分类号:TM344.6文献标识码:B文章编号:1003-3467(2005)11-0030一o2变频调速在我国已广泛应用,如何正确使用变频器并使其充分发挥效益,已成为人们关注的焦点.本文就变频器在河南神马尼龙化工有限责任公司实际应用中常见的一些问题及注意事项做一介绍.l笼型异步电动机配套使用变频器的选择笼型异步电动机在拖动系统中应用最为广泛,当采用变频器运转时,由于变频器输出电压,电流中所含谐波的影响,电动机的效率,功率因数将降低,电流增加.变频器选择时应注意以下几个方面:对于同一负载,使用通用变频器传动与工频电源传动相比,电流约增加10%.一般的通用变频器,按照4极电动机的电流
13、值和各参数能满足运转进行设计.因此,若电动机不是4极时(如8极,10极等多极电动机),不能仅以电动机的容量来选择变频器,必须以电流来校核.但当电动机负载非常轻时,即使电动机电流在变频器额定电流以内,亦不能使用比电动机容量小很多的变频器.以河南神马尼龙化工有限责任公司实际选择变频器的情况为例,加以说明.现场使用电机功率为冲洗丙烯流量小,使催化剂在人釜处不能尽快地被丙烯稀释,以致在入釜口处形成高浓度区,与高温高压丙烯发生反应堵塞催化剂线.将冲洗丙烯流量由1000L/h提高到1200L/h,备用催化剂线冲洗丙烯流量由500L/h提高到700L/h,增大内插管的冲洗丙烯量,有效阻止了催化剂线堵塞.3.
14、4.3提高催化剂内插管内壁的光洁度为提高催化剂内插管内壁的光洁度,我们对几个催化剂内插管供货厂家进行对比,尽可能选用光洁度较高的内插管,减少催化剂线内的挂壁反应.3.4.4降低催化剂输送时的温度为了降低催化剂输送时的温度,我们将D一101,D一102中的催化剂温度控制在0以下,并对催化剂输送管线进行保温,尽量减少催化剂在输送过程中的冷量损失.3.4.5降低深冷丙烯的温度深冷丙烯温度高容易使催化剂在催化剂线内与丙烯发生反应生成聚丙烯粘料,从而导致催化剂线堵塞.为保证冷冻效果,抑制催化剂在人釜处反应,增加了换热器E219B,通过冷却水对深冷丙烯进行一级冷却,使冲洗丙烯的温度低于5,以充分保证深冷丙烯的低温冷却效果,使催化剂在入釜口处的高浓度区形成低温环境,以抑制其反应.采取以上措施后,预聚后的催化剂使用效果良好,催化剂线堵塞的次数由原来的710次降低到目前的1-2次,甚至一次也不堵塞;同时催化剂内插管更换次数明显减少,由以前的34个月增加到现在的1年左右,能够满足装置安稳,长,满,优生产的要求.参考文献:1洪定一.聚丙烯原理,工艺与技术M.北京:中国石化出版社.2002.,2潘祖仁.高分子化学M.北京:化学工业出版社,1997.3何曼君.高分子物理学M.上海:复旦大学出版社,1993.4赵德仁.高聚物合成工艺学M.北京:化学工业出版社.1996.
