浅谈Unipol聚乙烯长周期运行的措施

肖海发

摘要：本文简单介绍了Unpoil聚乙烯树脂的工艺简介，以及通过从原料精制、聚合反应的控制、产品质量的控制、催化剂、造粒系统，设备维护等方面论述长周期运行所采取的一系列措施，通过细化操作和关键设备超负荷运行维护来进行论述。

关键词：树脂；聚乙烯；长周期运行；措施

1.装置简介

该装置采用UNIPOLPE气相法技术，以乙烯为原料，以丁烯-1或己烯-1作为共聚单体，在一定温度和压力下进行聚合反应，生产聚乙烯产品。装置包括原料精制、聚合反应、产品脱气、排放气回收、挤压造粒、掺混和配套的辅助设施。设计年生产能力为30万吨/年。设计年操作时间为8000小时。气相法流化床生产工艺，1条生产线，操作弹性：60~110%。其中添加剂系统、造粒系统操作弹性70~120%。按照加工方式不同分类一共引进17个牌号，包括薄膜、注塑、吹塑和管材等。

2.影响长周期的因素

在日常生产过程中，为了平衡上下游物料和提高企业的利润，每个企业存在不同程度超设计负荷运行，但是超负荷运行对于装置平稳运行有很大隐患，就UNIPOLPE装置来说，物料供给纯度、床层再生周期、反应物料平衡、产品控制指标、催化剂采购、操作人员应急处理能力、尤其是设备自生处理能力超出正常处理能力等一系列的问题，使得我们在超负荷运行中需要解决的重要课题。本装置设计生产负荷37.0t/h，操作弹性60~110%，造粒系统操作弹性70~120%。按照110%生产负荷，聚乙烯反应负荷应达到40.7t/h，造粒按设计负荷能达到44.4t/h，经过聚乙烯装置技术攻关后反应实际负荷能达到42t/h，造粒能达到46t/h，为了能满足超负荷平稳运行，装置从以上问题进行分析，并提出相应措施。

3.原料精制

Unpiol催化剂对杂质非常敏感，杂质会导致催化剂活性降低和树脂性能的改变、导致反应产生静电，对反应系统有很大的危害，因此必须让上游物料来源达到装置所需要的物料纯度，加强原料质量的监控，尤其是上游装置波动或是切原料储罐。精制床被旁通或再生切除和投用是时候更得注意。增加共聚单体、乙烯精制床再生频率，缩短再生周期通过精制床再生，减少反应器杂质。提高T2加入量，用T2与反应器中微量水反应，减少反应器中水含量减少反应器静电［1］。

3.1反应器平稳控制

对于反应来说，在正常运行过程中，避免反应温度，乙烯分压、氢气乙烯比、共聚单体乙烯比、产率、氢气共聚单体流量发生大的波动。反应温度的控制是聚合反应的核心控制参数，避免温度波动是控制反应平稳的直接参考量，反应器壁温度温差设定在±5℃范围内，高报说明器壁正在结片，当壁温低报是说明已经结片，当恢复到正常时，说明器壁上块料已经脱落，落入床层会导致反应器流化效果变差，甚至会引起分布板堵塞。在线色谱是稳定控制反应器的关键因素，定期进行调校在线分析仪，当它们偏差超出±2％、根据分析中心取样分析结果进行连续对比，密度、熔融指数出现偏差时进行标定，防止生产出粉料细粉过多或者是粉料太黏，导致分布板和循环气冷却器堵塞，PDS系统出料不畅，脱气仓架桥等事故。控制好流化床的料位、床重、流化气速，气相流化床工艺，反应器粉料树脂处于固定床流化状态。由于反应器中树脂形态，性能处于一个不断变化的过程，想要保证良好的反应状态，必须时刻监控能够表征反应器内部粉料流化状态的参数（顶部、上和下部流化松密度），并且根据树脂变化适时调整床重、床高和气速等重要控制参数，避免流化不均产生热点，造成局部过度聚合产生结块或由于树脂颗粒变小，气速过快夹带树脂细粉进入循环气管线堵塞分布板［2］。根据长时间的总结，我们只能减少堵塞，延长运行周期。压缩机入口导叶用来控制循环气流量，稳定床层的流化状态，对反应器壁和扩大段进行冲刷，避免出现片料和块料造成反应恶性循环导致停车，但是过高的表观气速下，易产生细粉，增加夹带量。

3.2催化剂的采购

淤浆催化剂有四氢呋喃、二氯化镁、四氯化钛混合在白油中制成，是以钛为活性中心的催化剂，由于淤浆中有分散悬浮的颗粒，并且流速很慢，易沉积而堵塞管线，尤其是在线混合器，温度对催化剂粘度影响较大，温度越高，粘度越小，越有利催化剂的流动，但温度不能超过60℃，太高会使催化剂活性降低管线挂壁增多，定期对在线混合器进行切换清理控制好管线伴热温度，确保催化剂的平稳注入。不同厂家的催化剂性能有细微的差别，生产的粉料流动性不同，会引起挤压造粒机负荷波动。低活性的催化剂，使整个系统的物耗、能耗会增加，导致产品成本上升，而且活性的降低会使产品灰分增加，大大降低了产品质量，而性能优良的催化剂能够增加反应的灵敏性，有效降低粉料树脂的细粉含量，对于平稳运行反应来说意义非凡。

3.3产品质量的控制

分析中心分析对树脂进行全分析，包括熔融指数、密度、堆积密度、颗粒尺寸、细粉含量等，操作人员及时查看分析结果，跟上一个分析结果和在线分析仪的数据进行对比，如果反应操作没有大的调整结果却偏差较大，及时联系分析中心重新取样分析，判断数据的准确性，适当优化反应器参数。

3.4操作员工的技能培训

操作人员是事故的第一个发现者，一个好的操作人员正确把握事故处理轻重缓急，合理安排现场人员分工，将事故消除在萌芽状态。加强对操作人员培训，从正常生产操作、事故应急处理、工艺管理、工艺技能、设备操作、安全、产品质量等多个方面进行全面培训，提高操作人员应变能力和事故处理能力，严格按照操作规程，及时发现问题，及时处理，对原有职工进行轮岗培训，培养一专多能人才。优化装置长周期高负荷平稳运行。

3.5设备的维护保养

装置运行的平稳与否和时间长短跟设备有非常大的关系，健全管理制度，实现标准化管理，提高设备的可靠性，除了每个点加强巡检外，加强关键设备进行特护管理，如增加Y-7030振动筛筛情况检查频率防止堆料。增加Y-7010出口粒料湿度检查频率，发现粒料湿度明显增加，立即清理Y-7010抽湿风机滤网，滤网清理后，粒料湿度依然明显增加的，表明Y-7010负荷偏高，恢复挤压机负荷至先前水平。密切关注S-5011转速和D-6210料位。通过开关HV-5009-8、反转S-5011，保持挤压造粒机组负荷平稳。通过粉料堆积密度、密度和S-5011转速变化情况，加强催化剂性能评估。当催化剂性能不能满足时，及时调换催化剂。如遇挤压造粒机组停车，按照紧急停车程序进行处置，合理有序重新开车。加强反应器监控，通过优化PDS出料，减少出料时气体夹带，减少脱气仓排放量，提高回收效率。定期进行设备切换检查减少应设备原因造成的波动和停车。优化操作，严抓平稳生产，加强设备管理，降低装置非计划停车次数，减少停工损耗，以确保装置高负荷稳定运行完成公司生产任务的同时，降低装置单耗能耗。

4结论

通过以上总结在实际操作过程中，我们得知，良好的责任心，精细管理、精心操作、控制好每一个相关参数，将原料来源把好关，保持反应器良好的运行状态，把握好关键设备的操作要点，抓好操作人员的技能培训，及时处理存在的小问题，避免事故扩大，保证装置的“安、稳、长、满、优”运行是长周期运行的必要手段。

参考文献：

[1]应丽英.Unipol全密度工艺进展.北京：合成树脂与塑料.2002.19（4：）49-53

[2]桂祖桐.Unipol工艺聚乙烯产品开发的进展.北京：合成树脂及塑料.2003.20（2）：62