聚丙烯装置连续化扩能改造项目的工艺设计.pdf

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1、聚丙烯装置连续化扩能改造项目的工艺设计王宏(大庆华科股份有限公司，黑龙江大庆163711)摘要：随着我国工艺化进程的快速发展，我国在工艺方面的技术愈发成熟，但仍有缺陷。为了提高我国工艺行业的建造效率和质量水平、且节省资源不浪费，对聚丙烯装置的改造成为我国工业行业目前的首要任务。对聚丙烯装置连续化改造的相关问题进行分析。关键词：聚丙烯装置；连续化；扩能改造项目；工艺设计近年来，由于科技水平的不断进步，和市场竞争力的不断加剧，大型化、经济化成为石油装置规模发展的方向，且基本在20k怕以上是新建聚丙烯装置的规模。由于聚丙烯装置投资较高

2、，及工艺流程和反应系统复杂，使大规模装置的建设要求远远在其之上。所以，对于要想有效提高市场竞争力和经济效益，对聚丙烯装置的改造迫在眉睫。对聚丙烯装置的扩能改造为例，对聚丙烯装置连续化扩能改造项目情况进行讨论。l聚丙烯装置介绍聚丙烯产品适用广泛，用于挤出吹塑成型、挤出热成型、双向拉伸、注塑成型、纤维级、嵌段共聚等多个领域。其使用气相工艺技术，即当今最先进的双环管，在一定工艺下，制定可使用应用领域中的各类产品。具有一系列不同特定性能和熔融指数的产品，涵盖了聚丙烯现有的所有应用领域。2工艺说明2．1生产方法及流程特点采用国内自主开发的

3、丙烯淤浆聚合与卧式釜气相聚合相组合的SPG，zHG聚合工艺，改造间歇法小本体聚丙烯生产装置，使其能够连续化生产、降低丙烯单耗、能耗、减轻工人劳动生产强度、提高产能与产品质量。该工艺以高效Ti载体催化剂为主催化剂、烷基铝(三乙基铝)为助催化剂、硅烷(环己基一甲基一二甲氧基硅烷)为给电子体，氢气作为分子量调节剂，丙烯作为聚合单体。先后通过丙烯淤浆聚合、气相聚合最终得到聚丙烯粉料。由于采用了带急冷液冷却的卧釜气相聚合，撤热效率高、物料的停留时间比较均匀，同时兼有聚合釜的生产能力大、催化剂的利用效率高、催化剂加料方式先进等特点，产品质量

4、明显高于间歇法聚丙烯工艺，经测算，其产品拉伸强度、弯曲模量等机械性能明显高于引进装置生产的产品。sPG亿HG工艺不需要通过造粒降解，在聚合釜直接得到熔融指数由<1～60以上牌号覆盖面很宽的粉料。2．2工艺流程叙述2．2．1丙烯精制及输送来自界区的原料丙烯经过原丙烯精制系统脱去cO、C02、硫、砷、氧、H20等杂质，达到聚合要求的丙烯进入丙烯罐(D009)，经丙烯加料泵(P001ⅣB)打入聚合系统。循环丙烯经高压丙烯回收泵(P301A／B)送入聚合系统。2．2．2催化剂配制及输送主催化剂用自主创新的专利技术经催化剂加料器(z111

5、A／B)用丙烯送入预聚釜(D200)。烷基铝和硅烷以100％的形态分别通过隔膜计量泵P10l刖B和P104～B加入预聚釜(D200)。2．2．3聚合(1)预聚合。主催化剂、烷基铝、硅烷、丙烯、氢气分别进入带有搅拌的立式预聚釜(D200)，在3～4MPaG，45℃下进行预聚合。预聚釜的停留时间约0．1小时，经过预聚的浆液进第一反应器(D201刖B／c)，3台第一反应器为并联操作，根据产量及季节的变化可以分别采用2～3台并联操作。(2)淤浆聚合。三台并联操作的第一反应器(D20l刖B，C)，分别在70℃、3～4MPaG下进行丙烯的淤

6、浆聚合。丙烯聚合热利用夹套和内冷管撤除。D20lA，B，C内的浆液在各自液位的控制下依靠反应器之间的压差进入卧式气相聚合釜第三反应器(D203)。3聚丙烯装置中存在的工艺问题①相对较少的产品牌号，使适宜装置的选择性范围缩小；②技术手段的不成熟，是其在改扩建聚丙烯装置方面，有着较大的难度；③其可操作弹性小，部分装置的反应操作的下限仅为二分之一；④由于工艺本身技术的不成熟，增大了液相聚合釜和输送浆料管道的操作难度，使输送浆料管道易造成堵塞现象。4聚丙烯装置扩能改造设计方案分析4．1重新分配丙烯进料量大庆华科股份有限公司对聚丙烯装置的

7、扩能改造工作，在第一反应器和第二反应器中分别加入新鲜丙烯和循环丙烯、及单独加入循环丙烯的操作方法，导致催化剂进料量增多的情况发生，进而影响了两个反应器的产率，产率的增加使聚丙烯装置的反应热也随之增加，造成反应器内加大浆液浓度的状况。因此，要想保证反应器平稳运行，必须增加一路新鲜丙烯，从而使新鲜丙烯和循环丙烯的进料量增大，以达到反应器内的增大丙烯进料量的效果。有利于适当调整催化剂活性后移，有利于对原料在反应器内的平均停留时间进行相应调整，达到对液相反应器浆液浓度进行控制的目的，从而对解决浆液管道堵塞问题提供技术支持。4．2增设第三

8、反应器丙烯的冷凝回收环节液相丙烯在经过第一、二反应器后到达第三反应器，一部分的液相丙烯参加反应，另一部分的液相丙烯在经过冷凝器的冷凝回收作用后，被送到液相反应器。液相反应器在收纳液相丙烯后，造成反应器压力上升的情况，因此，为避免反应器防控多余丙烯状况的发生，增大