浅谈如何延长聚丙烯气相反应器运行周期

郑隆强

[摘要]本文主要介绍了聚丙烯的用途和生产聚丙烯的方法，分析了影响气相反应器运行周期的因素；同时提出系统中存在大量有黏性的细小粉末、循环气压缩机故障、气相反应器料位控制阕堵塞是影响装置长周期运行的主要原因。

[关键词]聚丙烯；气相反应器；运行周期

前言

在化学上，聚丙烯是一种合成树脂材料，由于其耐腐蚀性和耐热性等特性，它被广泛用于工业生产的多个方面。但是由于其耐低温冲击差，因此使用范围受到制约。为了解决这个问题，我们需要采用一些方法来改善其耐低温冲击性差的特性。对于它的这个缺点，人们想出了一些解决方法。其中抗冲共聚聚丙烯是工业中用的最多，也是最常见的方法。在制作抗冲共聚聚丙烯时，采用的是液相环管反应器和气相流化床反应器的组合方式。然而气相反应器的平稳运行又是制约长周期运行的关键，提高气相反应器的运行质量对装置抗冲共聚聚丙烯的生产显得尤为重要。

一、工艺概况

制作抗冲共聚聚丙烯时，用到的工艺主要是Hirnont的Spheri-pol工艺技术。生产抗拒共聚聚丙烯的过程并不是简单的聚合。下面介绍一下生产抗冲共聚物的整过过程：第一步是生产均聚物，生产该物时需要提供的内部环境条件是70℃的温度、3.4Mpa压力。该聚合物是在环管反应器R201/R202中生成。这个是严格的要求的，因为无论是温度过高或者气压过低，都会影响生成的均聚物的质量。影响后续生成物的生成，因此，注意条件的限制。第二步，经过闪蒸后带活性的该均聚物进入气相反应器R401。在上一步的反应中，均聚物是经过闪蒸后的，闪蒸后的均聚烯的特点是带活性。在气相反应器R401中，提前把一定比率的乙烯和丙烯通人其中，这个比例是提前预设好的。该步骤中，生成聚合物需要提供的条件是温度75℃～80℃、压力1.2～1.4Mpa。乙烯和丙烯进入气相反应器R401时，跟带有活性的均聚物在该容器中发生二元共聚。值得关注的是，生成的二元共聚物在均聚物球粒的内部，它会随着时间的推进，在内部逐渐的变大。同时加入乙烯时也会通入氢气，通入氢气的作用是用于粘度的调节，因为抗冲聚合物的粘度有着较高的要求，因此，在生产不同粘度的抗冲聚合物时你就会通过假如氢气，作为调节，从而生产出合适粘度的聚合物。最终的产品是均聚相、无规共聚相和多嵌段共聚相的混合物。

气相反应单元反应器R401为流化态反应器，乙烯和丙烯在通入时是分别通人的，乙烯直接通入R401中，而丙烯是先经过D301反应器，然后再进入R401中，乙烯与丙烯在反应器中发生反应。经过一系列的化学反应，生成的物质是乙丙橡胶。但是由于乙丙橡胶的粘性特点，所以，有一个缺点就是会堵塞反应器的换热器F401、分布板。容易结块的特点也容易堵塞反应器的出料口。所以，经过一段时间的化学反应，要进行清理堵塞物。同时每次气相反应单元开停车均需要用丙烯置换排放，造成物耗的增加。

二、影响抗冲共聚单元长周期运行的因素及对策

（一）系统中存在大量黏性的细小粉末

在共聚反应器R401中，闪蒸的均聚物和通人的丙烯和乙烯经过一系列的化学反应，会生成乙丙橡胶，乙丙橡胶的特点是，它具有特别强的粘性。这种粘性的小粉末如果长期不处理，产生的后果是好多细小的粉末容易黏在R401器壁上。造成底部的口会堵塞，如果时间过长，还会影响进料和出料的过程。久而久之，影响反应器的运行时间，严重情况下，会导致整个系统的停止。因此，为了延长反应器的隐匿性时间，要及时清理着些粘性的小颗粒。

（二）压缩机C4加1故障

除了原料本身的原因，还要考虑到系统中装置的质量问题。压缩机C401是系统中进行生产中的难点，它出现故障问题时，机会造成整个系统的停止，因此这也是该装置中的核心和关键是保障压缩机的正常运行。在从装置生产运行情况看，压缩机出现故障的情况占一半以上。因此，压缩机对于气相反应器的运行周期特别重要。通过分析C401故障停机的原因，发现最主要的原因就是密封油控制系统触发连锁而产生的。但是如果确定该装置五故障时，还有一种情况，在循环气中存在细粉，这种情况下会使调节阀缓冲线堵塞。从而造成气相反应器的运行停止。为了解决这个问题，我们采用的方法是，设置反吹气，同时在反吹气上加调节阀调节反吹气量，这样可以延长气相反应器的运行时间。

（三）R401料位控制阀堵塞

反应器料位的作用是控制聚合物颗粒停留时间和通入的物料中的反应速度。同时也会影响反应时的压力问题。通过分析得知，有如下的原因：控制阀$401堵塞：反应器内有生成的料块：通过后期，人们的不断摸索。思考出如下的措施。

1，抗冲单元运行前100%DONOR给电子体的加入时间：提前加入有助于消除有黏性的细小颗粒，防止黏壁。

2，每次气相反应器运行停止后，及时清洗系统，保证R401器壁光滑。

（四）抗静电剂加入量不稳定

抗静电剂的作用是“杀灭”环管出来的物料中的细粉和颗粒表面催化剂的活性，起到调节物料活性的作用，防止细粉继续与乙烯、丙烯反应，物料粘结在气相单元的设备器壁上。抗静电剂的加入量波动时，无法阻止粘料的产生，从而缩短了系统的运行周期。通过分析可以发现，第一闪蒸线压力的变化是导致抗静电剂加入量不稳的主要原因。为了解决这一问题，采取的方式是通过控制环管的反应，保持环管出料及D301压力的平稳，增大抗静电剂泵的出口压力，使抗静电剂流量平稳。

三、调整效果

（一）运行状况

经过一系列调整后，气象反应器的运行周期明显加长，反应器出料阀和汽蒸器出料阀没有发生堵塞现象。

（二）产品质量并未受影响。

四、结论

通过分析得知，要想延长气相反应器的运行周期，既要考虑本身原料的问题，它造成粘性小颗粒堵塞，可以通过及时的处理解决。同时，由于气相反应器的规定温度和压力都有特殊的要求，因此，在运行时，我严格控制好装置的压力和温度。以及通入物料时，也要注意比例适中，严格控制其进料的量和速度。同时在催化劑的选择上，要选择合适的催化剂，控制好整个系统的正常的运行。endprint