环管聚丙烯装置生产中细粉产生的原因及对策

环管聚丙烯装置生产中细粉产生的原因及对策

李强赵鑫任益宏

蒲城清洁能源化工有限责任公司陕西渭南715500

摘要：随着当前社会经济的快速发展，化工行业的发展也获得了较多的实践机会，其中环管聚丙烯装置生产设备在应用中，也占据了较大的比重。大量的设备使用造成在作业过程中，关于其细粉产生的问题，也引起了广泛的关注。文章简要分析当前环管聚丙烯装置生产设备产生细粉的原因，以盼能为我国化工行业中，环管聚丙烯装置生产设备提供相应的对策。

关键词：环管聚丙烯；细粉；产生原因；危害；对策

1前言

社会经济在发展的过程中，对于各类化工产品的需求量也快速增加，其中聚丙烯作为主要的化工产品，当前在社会发展中需求量极大。因此关于环管聚丙烯装置生产过程中细粉的产生原因的故障诊断，也引起了广泛的关注。如何有效的提升设备细粉产生原因的诊断效果，并且及时提出相应的对策来改善，成为当前环管聚丙烯装置关键设备应用中主要存在的问题。

2细粉产生的原因

2.1预聚合的效果不理想

预聚合会在剧烈反应的情况下造成反应热在颗粒中无法分散，丙烯被气化，颗粒被压碎形成细粉。预聚合度受催化剂活化程度、预聚合反应温度和R200停留时间的影响。

2.2催化剂在D201中活化程度不够

假如所使用的催化剂的活性较低，就会造成在聚合反应器中生成的聚合物在生长以后，形成的颗粒就会很小，所以就很容易破碎，从而形成细粉。

2.3聚合反应的影响

预聚合反应器中丙烯单体的聚合速率非常低，大多数丙烯在R201中聚合成PP树脂。催化剂的活性基本可以达到最大值的温度为70℃。如果由于某种原因，催化剂颗粒较大，或催化剂的进料量突然增加，则反应器R201的局部温度突然升高，反应度就会急剧升高。

2.4原料丙烯含有杂质

丙烯精制装置还不足以清除所有杂质，进入反应器造成催化剂中毒后，活性降低，降低丙烯转化，聚丙烯粒径的聚合小，形成细粉。

2.5催化剂的质量

催化剂在生产、运输和配置过程中可能导致催化剂载体颗粒破碎，或催化剂本身颗粒不均匀，颗粒相对较小，因此在聚合聚丙烯树脂的反应中，粒径就会很不均匀，产生大量细粉。

2.6环管反应器内流体力学性质的影响

在R200，R201环管循环反应器中，为了使材料均匀混合，更好的散出热量，防止聚合在泥浆反应器的内壁上，形成链挂墙，材料应根据轴流泵的动力保持较高的流速。聚合物颗粒、聚合物颗粒和轴流泵的高速流动，管内壁的连续碰撞也会导致颗粒破碎，形成细粉、超细粉。

3细粉的危害

3.1对聚合物闪蒸脱气的影响

聚合物浆料在反应器内，在闪蒸线和F300中去除未反应的丙烯单体，这样闪凝汽套和外部闪蒸线直径逐渐增大，加热了浆料，丙烯体积膨胀，限制了其速度。因为太多的粉末容易被带到丙烯洗涤塔T301里，很长时间会导致E301的堵塞和小的闪蒸线堵塞。细粉较多导致T302洗涤有了太多的负担，如果粉末进入PK301，则会导致PK301进气过滤堵塞，由于吸入压力不足导致联锁停车，丙烯回收率降低，产品消耗增加。

3.2对汽蒸干燥单元的影响

过多的粉末会导致S501、S502，J503的堵塞，导致T501和C502引流中有大量的粉末。当T501的洗涤效果不好时，会使PK501的入口过滤器被细粉堵塞，导致PK501进气道吸力低从而造成联锁停止。P501到T501的热水里较多的细粉，导致经常堵塞T501，T502，经常清理需要耗费大量的人力和财力资源，对设备的经济核算产生影响。过多的粉剂会导致D508网络堵塞，T502堵塞，导致C502吸力低，严重时可能联锁停车，影响干燥氮气的洗涤和加热效果不好，影响PP粉干燥。

3.3对环境和设备的影响

细粉过多会损坏轴承和密封的工艺设备损坏，甚至是管道和阀门在生产过程中严重堵塞，导致设备进行切换，更严重的是HV300001，HV301001工的艺设备造成损坏。

4改进措施

4.1改进D201的温度控制

D201里面的主催化剂、三乙基铝和给电子体相互作用形成催化剂中心，D201在10℃时基本可以达到最佳活化条件。D201的温度由D201的夹套水温间接控制。除了可以控制三个剂量的进料温度，而且还可以提高冷冻水的流量，稳定D201温度在10℃，尽量使用最好的催化剂并稳定其催化活性。同时也能增加D201材料的滞留时间，从而达到催化剂的最佳活化。

4.2改进预聚合的反应条件

预聚合温度是影响催化剂活性的主要因素，温度升高，聚合反应速率也会增加。反应温度过高，催化剂颗粒就会破碎。在低温条件下，在催化剂表面形成保护膜，但其强度不够，导致催化剂颗粒进入R201反应器时大量破碎，而聚丙烯粉的用量也相应增加。预聚作用随着停留的实践增长效果会较好一点，且在催化剂表面涂覆聚丙烯的效果更强。

4.3稳定反应器及后续系统的操作

为了使生产负荷尽可能稳定，控制适当的浆料密度，丙烯进料的量控制在适当的范围内。尽量减少反应器内的聚丙烯颗粒告诉流动，因为摩擦碰撞会造成细粉的产生。

4.4保证丙烯原料的质量

及时更换催化剂，确保生产过程操作正确。为了避免因杂质引起的催化剂中毒，从而影响产品质量，将H2O、CO、H2S等有害杂质在丙烯中去除。

4.5保证催化剂的质量

选择和发展具有较强特性的催化剂；尽可能减少催化剂运输和配置的振动；改进生产过程，如使用类似于旋转下料阀的工具，在催化剂被配置时，通过将催化剂装到配药罐来代替工厂的风震，减少由外力破坏催化剂。

4.6催化剂的选择和储运

催化剂粒径分布和强载体的强度对催化活性的丙烯聚合反应速率、产量和产品粒度分布有明显的影响，因此，应该选择粒度均匀，有一定的机械强度和分布均匀的催化剂活性中心，可以减少产品粒度分布引起的催化剂粒子形式太宽的现象。所以在反应中，可以释放均匀的催化剂活性，有利于防止聚合物颗粒破碎，避免反应速率不平衡引起的，从而减少细粉的含量，在贮藏和处理过程中催化剂应轻拿轻放，避免频繁移动。

5结束语

石化工业聚丙烯生产中产生的细粉现象对生产质量的提高和设备的稳定造成了严重的危害和影响。在此基础上，对产生细粉的现象进行了分析和探讨。在聚丙烯生产中，不可能避免细粉的生产，但可以通过选择合适的催化剂和工艺调整以及系统优化来降低细粉的产生。在日常生产中，优化催化剂的组成和聚合条件，加强反应后处理系统的操作控制，防止细粉和设备故障导致的管道堵塞，确保工厂的安全运行。

参考文献：

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