王立家

（大庆石化化工三厂，黑龙江大庆 163714）

0 引言

聚丙烯的用处非常普遍，市场需要一直呈现出快速增长状态，现在它已经完全代替了聚氯乙烯成为第三大塑料，在合成树脂的地位也是越来越重要。20 世纪末，聚丙烯的生产一直存在设备堵塞问题，这样不仅会影响聚丙烯的生产效率、质量，过渡料也会急剧增加，带来很大的经济损失。

1 聚丙烯的制作流程

均聚物通过闪蒸罐导入共聚反应器。进入反应器的聚丙烯通过离心式压缩机的气相进行气相单体碰撞，然后把气相单体排出，通过共聚反应器的分布板在重复以上操作向上排气，这是聚丙烯制作流程操作（图1）。生产过程中，聚合物细粉多，旋风分离器（S502）分离效果差，氮气中夹带的聚合物细粉易堵塞闪蒸干燥系统设备和管线，每年因聚合物细粉堵塞闪蒸干燥系统管线和设备，装置需要停工2～3 次进行清理，严重影响装置能耗和丙烯单耗。旋风分离器容积2.7 m3，结构比例设计不合理，不能将氮气中夹带的聚合物完全分离，聚合物细粉堵塞管线和设备，导致风机（C502）（罗茨风机）电流高，能耗增加，细粉在风机壳体内壁粘壁严重，风机需要经常检修，检修费用高。

2 制作聚丙烯过程中出现的故障现象

（1）随着聚丙烯制作设备的连续工作，延长了连续运行时间，因此聚丙烯装置经常出现故障，第一如齿轮箱和循环反应堆轴流泵在振动问题上明显上升。分析的振动信号，根据体育的相关化学过程的基础上，经过分析和对比，得出的结论是，工作人员在操作聚丙烯装置时，在齿轮箱和循环反应轴流泵启动和关闭操作过多时，结壁层会停留在第二单元反应器及流化气管线上，然后经过操作人员冲洗后，形成大量的异物，经过时间的累积，形成块料，气蒸干燥系统操作后就会堵塞下料线管，形成故障（图2）。

图1 聚丙烯制作流程

图2 下料线管堵塞

（2）聚丙烯装置使用时间过久电机轴承振动会明显增加，此时操作员工应该及时停工修理，主要产生振动的原因是因为反应器内部堆积大量的粉料，这样的粉料很容易清理，但是就是因为员工发现不及时，导致振动现象发生，所以要及时发现和清理。然而反应器分布板上不会出现粉料的堆积，只有搅拌器的搅拌叶上会出现粉料（图3）。

图3 搅拌叶上出现粉料

（3）有时离心式风机会出现波动，反应器部分发亮，这会导致旋风分离器堵塞（图4）。所以当员工检测机器时，如果发现料位监测点，和搅拌器发生波动，要及时上报情况申请停工检测。

因此，员工与操作流程结合，非常重要，无论是避免齿轮箱和环状轴流泵经常停机，或者设备堵塞，操作工必须保证聚丙烯装置安全操作关键设备和连续生产能力，确保正常生产效率和生产效率。

图4 旋风分离器堵塞

3 提升操作的优化

3.1 聚丙烯设备组件选择

聚丙烯装置故障诊断分析中，使用高效载体催化剂的组合流体和反映了本体聚合的循环站过程中所拥有的设备，是聚丙烯设备中的最关键的成员，大多数聚丙烯生产商将采用原装进口组件单元。

因为原装进口的基础组件非常精密，调查和研究数据表明，进口组件的使用年限超过10 年后，设备运行依然稳定，相关的故障不会经常发生，维修成本也降低了许多，从而提生生产的速度和成本上的节约。所以使用进口聚丙烯设备组件是首选。

3.2 聚丙烯设备堵塞问题

聚丙烯设备自身带有清理堵塞装置，旋风分离器专门用来消除的粉末的，底部控制阀的主要目的是调整系统中惰性组分含量，还可以提供反应器气相组装成色谱采出点（在旋风分离器的出口线上，经分离后非常干净），关于抗冲产品质量的提升，有明显效果。所以关系到反应器气相，形成的控制旋风分离器的运转，影响较大。反应器出料口和旋风分离器出口线上色谱采出点处的主要堵塞原因，流化气不均匀，导致局部聚合物温度急速上升，所以才会出现堵塞现象。

旋风分离器壁上的小粉末的主要成分是二聚物中无定形态的部分，清理不当或者清理不够及时，会越来越多，所以使用机器的时候，清理粉末是工作的重中之重。可以采取5 个解决措施。

（1）抗冲单元发车前首先要做好充分准备，控制好产品参数，对于质量分数、催化剂活性分离后加入时间的把控，要严格按照参数设置来进行操作，不能马虎大意。

（2）均聚物扑向反应器时，下料液位的自动控制阀直角不小于30°，要经常使用该阀。

（3）机器运作时，下料液位自动控制阀直角不能低于40°，内操外操经常性活动旋风分离器下料液位自动控制阀和手阀，把粘在器壁上的粉末尽可能的去除。

（4）在第2 闪蒸线的抗冲单元开车前，避免输送气流减小，用高压蒸汽吹扫干净。

（5）停车之后务必须彻底打扫设备系统，这样才能保障旋风分离器S502 器壁洁净无粉料。

S502 经过优化之后，其运行时间将会上升到另一个档次。之前，S502 使用不到半个月就会出现堵塞停工现象，优化后的聚丙烯装置堵塞现象没有之前频繁。现在的气相反应器，运行时间上也比以前有了明显提升。以前D502 是停工的主要原因，但对于D502 形成的气体循环造成的堵塞是始料不及的，目前还没有更好的解决方法。

3.3 管制反应压力闪蒸罐D301 出料困难

出料困难的原因是压力太高，反应压力低会使反应速率升高，反应热消散相对于比较艰难。反应压力与催化剂所剩的活性、聚合物颗粒停留时间、惰性组分含量的关系十分微妙。根据以前的操作观察，关于反应压力的条件整理出以下的顺序。

第一，使用旋风分离器底部阀进行调整惰性组分的含量，下料自动控制阀直角减小惰性组分浓度增大，系统压力提升，开度减小惰性组分含量上升。使用机器时下料自动控制阀必须要有一定的高度，千万不要完全关闭它。第二，聚合物颗粒停留时间和反应压力通过反应器料位的低或者高进行工作调整。反应器料位增大聚合物颗粒停留时间也会增大，系统的压力降低，反应器料位也会降低，聚合物颗粒停留的时间就会减少，系统压力得以增加。如果以上措施反应压力没有达到预期，系统压力如果一直上升，就需要调节环管反应器操作参数，以提高催化剂剩余活性。

第一种降低了环管反应器的密度，第二种是保持环管反应器的密度不变提高均聚产量。2 种方案最终的效果相同，都能减少催化剂颗粒在环管反应器的时间，保持残余活性投进气相反应器。

4 总结

（1）在聚丙烯设备的使用过程中，要不断加强设备管理，提升员工在岗位上的工作热情，想办法提升设备的使用寿命。执行工艺纪律和按照配方表配制母料要严肃对待，这会让装置的安全运行上升到另一个档次。让设备保持平稳运行，指导好操作工人，不要在添加剂加入设备时掉进其他不相关的东西，检修的时候也要注意其他物品的掉入。对于开车时间，要去提升而不是减少。对于相关阀门的把控也要掌握得体，开车前利用高压蒸汽清理，解决装置堵塞故障务必要把控好反应压力和温度，务必保障安全、平稳操作，这样才能提升产品质量。

（2）在设备故障诊断研究方面，技术人员要准确地从常见现象微妙和复杂的振动信号中提取相关信息，分析单元操作的问题。对于基本的故障分析要详细剖析，看清问题的本质，根据存在的问题提出解决方案，及时更换维修相关配件，保障设备甚至整个生产线的稳定和有序，提高企业的生产和经济效益。

以上方案可以使聚丙烯装置运行平稳正常，不会浪费材料，使用周期可以达到百日之久，收益率也比以往增加出百万元之多。