白钢板流化床在聚乙烯装置粉末干燥中的应用.pdf

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1、632化工机械2012年白钢板流化床在聚乙烯装置粉末干燥中的应用熊国荣8孙丽荣管鹏智黄英(中国石油辽阳石化分公司烯烃厂)摘要分析了陶瓷板流化床在聚乙烯装置粉末干燥应用中出现的问题，并通过改造由白钢板流化床取代。装置通过一系列改造措施和工艺调整，使白钢板流化床在装置的应用取得了成功。关键词干燥设备白钢板流化床聚乙烯粉末中图分类号TQ051．8+92文献标识码B文章编号0254．6094(2012)05旬632一04中国石油辽阳石化分公司聚乙烯装置采用德国赫斯特公司淤浆法聚合工艺，生产低压高密度聚乙烯产品。原设计使用陶瓷板流

2、化床对聚乙烯粉末进行干燥处理。装置于大检修期间将流化床陶瓷板改造为白钢板，通过一系列工艺调整，使其在聚乙烯装置中的应用取得了很好的效果。笔者对白钢板流化床在聚乙烯装置的使用情况进行详细介绍。1聚乙烯装置工艺流程简介聚乙烯装置以蒸汽裂解所产生的乙烯为主要原料，以丙烯为共聚单体，采用沸程在125～170℃的链烷烃作为溶剂，用载体化的齐格勒催化剂体系进行淤浆聚合。已混合好的共聚单体(乙烯气体和少量丙烯气体)同溶剂(c，、c。链烷烃)、催化剂分别从聚合反应器底部进料，在一定的温度和压力下进行聚合反应，再经过后反应器进一步反应、降

3、温后，送入离心机进行固、液相分离，固相物料进入蒸汽蒸馏釜脱去溶剂之后进入流化床进行干燥处理，合格的产品由流化床的出料口排出，经振动筛把较大的或不合要求的粉末筛除，然后由压缩风送至后续工段包装出厂。装置于燥系统流程如图1所示。流化床包括风室和干燥室(图2)。底层为风室，分为3个室，经过预热的热氮气分3路进人流化床，然后从下部透过床板把聚乙烯粉末吹起对其进行干燥处理。含有聚乙烯粉末的氮气经除尘图1干燥系统流程装置(旋风分离器)净化后循环使用，而从旋风分离器分离出来的聚乙烯粉末则通过管线直接进入到振动筛；干燥室也分为3个室，每

4、室之间有挡板，用来调节粉层厚度，粉末在窗内处于流化状态，在每室之间有一定高度差，粉末依次从一室至三室，最后通过杓轮下料至振动筛¨。。图2流化床简图本装置流化床的主要作用是：蒸汽蒸馏釜经过脱油(母液)含有水的聚乙烯粉末进入流化床t熊国荣，男，1978年12月生，工程师。辽宁省辽阳市，111003。第39卷第5期化工机械633内，与热氮气在床板上方接触，聚乙烯粉末悬浮于气流之中，形成流化状态。呈流化状态的粉末与热氮气均匀、充分地混合，进行十分强烈的传热和传质，脱除水分，达到干燥目的旧1。流化床工艺操作参数如下：流化床处理量5

5、000kg／h氮气量10—20km’／h氮气温度100～105℃进料湿度10．0％出料湿度0．3％床内物料温度55～90cc粉末停留时间30～40min2陶瓷板流化床的缺陷装置原设计流化床床板为陶瓷板(图3)，它是由一种沙石烧结而成，其外形尺寸为：500mm×500mm×40mm，500mm×300mm×30mm。图3流化床陶瓷板由于材料原因，在生产使用过程中，陶瓷板暴露出了非常致命的缺陷：由于陶瓷板结构酥松，抗冲击性能较差。流化床内热氮气流量波动较大时，床板很容易就会因局部损坏，而导致大量氮气从损坏部位溢出，致使风量不

6、均，十燥效果不理想；陶瓷板怕水，一经水泡，很快就会变软，分解为沙粒，即所谓的床板塌陷。以上两种情况的出现经常造成装置干燥系统停车，并导致聚合系统停车或减量，为装置平稳生产带来很大麻烦。据统计，陶瓷板流化床平均2～3个月就需要进行更换，每次更换时间为6～8h，并且在更换过程中，作业人员必须进入流化床内进行拆、装，进入流化床内又属于受限空间作业，给人身和生产带来了极大的安全隐患。3白钢板流化床的优点装置于大检修期间对原陶瓷板流化床进行了技术改造，将原来的陶瓷床板改造成为白钢床板(图4)，该床板材料为316L，白钢板厚度为1．

7、0mm，孔径0．5mm，孔距为3．0mm。图4流化床白钢板相较于陶瓷板来说，白钢板完全克服了陶瓷板酥松和怕水的缺陷，并且具有以下优点：抵抗压力波动的程度加强，减少了损坏率；使用周期延长，一套完整陶瓷板的平均使用周期为2～3个月，而白钢板的使用周期可以达到10年左右；降低了维修成本，一套陶瓷板的成本在1．5万元左右，平均使用寿命为2～3个月，而白钢板的一次成本为lo万元；更换为白钢板流化床后，降低了维修频率，也就降低了员工的安全风险。在干燥效果方面，表1为改造前后不同负荷情况下，聚乙烯粉末干燥效果的比较(粉末干燥效果用粉末

8、挥发分来表示)，流化床流化效果通过取自振动筛的聚乙烯粉末的含水量来检验。表l振动筛挥发分统计振动筛挥发分／％生产负荷／t“～——陶瓷板流化床白钢板流化床从表1可以看出，在低负荷情况下，两种床板的流化床其干燥效果一样，随着负荷的逐步升高，白钢板流化床的干燥效果要比陶瓷板流化床的干燥效果好。4白钢板流化床使用过程中的工艺