提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径

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1、提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径提高间歇式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径第4卷第4期2004年12月兰州石化职业技术学院JourrudofLs/tzhotlPetrochemicalCollegeofTechnologyV01.4NO.4Dec.,2004文章编号:1671—4067(2004)04—0001—03提高间歇

2、式液相本体法聚丙烯单釜产量的途径丛国文(中国石油前郭炼油厂,吉林松原138008)摘要:从传热效果,-r-E条件,控制方法等方面讨论了影响液相本体法聚丙烯单釜产量的根本原因,给出了解决相关问题的实际操作方法.关键词:聚丙烯;间歇式;小本体;聚合;单釜产量中图分类号:TQ342.62文献标识码:A随着聚丙烯市场竞争不断加剧,丙烯原料价格一直居高不下.间歇式小本体聚丙烯装置要想适应目前激烈的市场竞争,必须结合自身的工艺特点,发挥间歇操作的灵活优势,在努力降低主剂和辅剂的前提下最大限度的提高单釜产量,才能在市场中占有一席之地.间歇式

3、液相本体法生产聚丙烯采用单釜操作,每批次投入定量的丙烯后,在催化剂,活化剂及第三组分的作用下,以聚合搅拌釜为反应器完成产品的生产.单釜产量是每批次投料所得产品PP的数量.在原料纯度,杂质含量,工艺条件相对稳定和主辅剂品质和型号相对不变的情况下,单釜产量高低直接反映了生产装置的操作水平,工艺现状和经济技术评价指标.从某种意义上讲,最大限度的提高单釜产量是生产装置的基本出发点.前郭炼油厂聚丙烯车间几年来一直致力于此项工作的探讨和研究,积累了一定的经验,取得了一定的成效.本文拟从传热效果,工艺条件,控制方法等方面讨论提高液相本体法聚

4、丙烯单釜产量的途径.1传热效果1.1传热因素分析聚合反应是一个非稳态强放热的过程,即各阶段的反应速度随时间而变化.在开始阶段,随着反应时间的增加,反应速率也在加快,很快就达到反应放热高峰期.然而,随着时间的推移,反应强度逐渐减弱,反应速度在加速降低,直至为零.同时,釜内收稿日期:20o4—03—22作者简介:丛国文(1966一),男,吉林铁岭人,工程师液相丙烯减少,粉料逐渐增加,传热效果明显变差.间歇式液相本体法聚合反应传热属于夹套式传热,满足下列基本传热方程:Q:KSAtm式中Q:总传热量单位w;K:传热系数单位W/nl.?

5、K;△tm:对数平均传热温差单位:K.从传热基本方程来看,在一定条件(投料定量,传热温差基本不变)下,总传热量一定,传热系数K和对数平均传热温差Atm相对来说是不变的.对于装置可在硬件上做文章,即根据现时设备条件调整传热面积s,改善聚合釜换热效果对提高单釜产量具有显着作用.1.2具体措施1.2.1改善换热手段由于该装置聚合釜总传热面积大于夹套传热面积,所以该装置采用了以夹套式撤热为主,辅以指形内冷却管撤热相结合的撤热方式,基本上满足生产需要(在使用络合——Ⅱ催化剂的情况下).2002年该装置开始采用高效催化剂CS一1,由于该催

6、化剂在使用中表现为反应迅速,放热相对集中,即反应前期放热高峰时撤热矛盾比较突出,为了及时有效的将热量撤出,该装置又对聚合内冷实施了改造,将指形内冷管改为U形冷却管,增大了换热面积,有效地加强了各釜及时撤热的能力,大大地提高了操作弹性,即避免了釜内结块,又提高了单釜产量.1.2.2适时化洗为了改善换热效果,该装置根据装置实际每年对聚合釜夹套进行一次化洗,及时清除污垢,使撤热手段得以有效加强.2工艺条件良好的工艺条件可使装置平稳运行,同时又可?2?兰州石化职业技术学院2004卑以提高单釜产量.间歇式液相本体法聚丙烯装置由于对原料纯

7、度,杂质含量,反应温度,操作压力等要求较为苛刻,因此摸清相关工艺条件并采取对应措施对提高丙烯转化率具有重要意义.2.1工艺条件的影响2.1.1原料纯度和杂质含量的影响前郭炼油厂聚丙烯装置所吃原料全部来自外购,丙烯纯度和杂质含量变化较大.该装置原料丙烯纯度指标为≥99.2%,但实际上纯度为97%一99.8%的丙烯均投用过,杂质含量控制指标也间或有所突破.通常情况下,由于丙烯纯度的下降会导致其它杂质含量的急剧上升(尤其是影响反应的敏感杂质).杂质成分复杂,H:0,0:,CO,CO:,S,A,C:H6,CH8等等十余种,含量更是高低

8、不等.由于这些因素的影响,使得聚合反应忽强忽弱,对装置的安全生产和平稳操作构成直接威胁,过低纯度的丙烯(95%)投人聚合釜,将使系统形成恶性循环,丙烯转化率急剧降低.控制好人厂丙烯纯度和杂质含量指标是保证聚丙烯生产的前提条件.2.1.2催化剂活性由于催化剂的活性受其制备,保管