遼寧東澤化工有限責(zé)任公司聚丙烯裝置，是引進(jìn)日本三井油化公司的HYPOL工藝技術(shù)，利用煉廠氣體中的丙烯生產(chǎn)均聚聚丙烯樹脂。2012年4月8日聚合裝置消缺檢修開工以來(lái)， 氣相反應(yīng)釜工況經(jīng)歷了兩個(gè)月左右的平穩(wěn)期，期間循環(huán)氣鼓風(fēng)機(jī)C203電流I232和C203出入口壓差PD231 雖略有小幅波動(dòng)，但PD231一直維持在正常的35 kPa上下，I232也保持在較高的175A左右；進(jìn)入6 月中旬以后，氣相反應(yīng)釜工況開始出現(xiàn)持續(xù)性變化， PD231南6月23日的35．5 Pa總體上升至11月4 日的56．8 kPa，I232也從6月18 El的179A總體下降至1 1月4日的109A f見圖2： PD231和I232變化趨勢(shì)圖)，至11月30日停一I 檢修，E203已堵塞約542根管束，堵塞率近84％。
從PD231和I232變化趨勢(shì)圖可以看出，E203 I 況的變化有兩個(gè)比較明顯的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，一個(gè)是6 月20 Et左右開始發(fā)生變化，一個(gè)是9月27日出現(xiàn)明顯惡化，而10月19日出現(xiàn)的波動(dòng)變化主要是因?yàn)镋203的反吹操作所造成。
正常情況下，E203管束的堵塞是粉料附著和吹離的基本平衡的很緩慢發(fā)展的過(guò)程，一旦出現(xiàn)細(xì)粉增多、粘性物料等因素的影響，將打破這種基本的平衡，加劇E203的堵塞過(guò)程，造成PD231壓差的增大和I232電流的降低。本文將結(jié)合PD231和I232 變化趨勢(shì)，從己烷中水含量、原料丙烯砷含量、丙烯循環(huán)系統(tǒng)中水含量以及新產(chǎn)品開發(fā)等因素對(duì) E203堵塞進(jìn)行原因分析并提出對(duì)策。
2 原因分析
2．1 己烷中水含量、原料丙烯砷含量的影響
正常情況下，己烷中的水含量控制指標(biāo)為≤ 5ppm(vo1)，但南于己烷脫水罐D(zhuǎn)107和D109的能力有限，一直未能達(dá)到指標(biāo)要求，己烷中的水含量將隨催化劑和沖洗過(guò)程進(jìn)入反應(yīng)釜，從而可能導(dǎo)致聚丙烯細(xì)粉的增多，給裝置丁況帶來(lái)影響。結(jié)合表1 可以看出， 己烷中的水含量一直大于控制指標(biāo)5 ppm，同時(shí)在6月20日以后整體略有上漲，但9月 27 Et以后總體又略有下降，與PD231和I232變化趨勢(shì)不符，所以己烷中的水含量很標(biāo)可能會(huì)對(duì)E203 工況的惡化產(chǎn)生一定影響，但并不是導(dǎo)致工況惡化節(jié)點(diǎn)的直接原因。
結(jié)合表2可以看出，6月20日和9月27日前后原料丙烯中的砷含量整體較高，在0．2 ppm以上 (原料丙烯砷含量控制指標(biāo)為≤0．03 ppm，wt)，而精制脫砷罐D(zhuǎn)OO3／DO04的脫砷能力是有限的，砷 (包括硫、磷)這些電負(fù)性很強(qiáng)的元素，當(dāng)其處于低化合價(jià)f即AsH 、H S、PH，。)時(shí)，均可通過(guò)未共用電子對(duì)與rri正八面體的空位成鍵，使活性中心失活，造成細(xì)粉或粘性物料的產(chǎn)生”。 。所以原料中砷含量過(guò)高必定會(huì)對(duì)E203丁況的變化產(chǎn)生不利影響。
2．2 丙烯循環(huán)系統(tǒng)中水含量的影響
如表3所示，丙烯循環(huán)系統(tǒng)中水含量正常應(yīng)在 5ppm以下，但從7月5 Et分析開始D208(冷凝液罐)液相丙烯水含量出現(xiàn)很標(biāo)現(xiàn)象，裝置低點(diǎn)導(dǎo)淋甚至排出大量明水，至8月1日及以后分析D208 液相丙烯水含量已恢復(fù)正常，系統(tǒng)也不再有明水排出。結(jié)合PD231和I232變化趨勢(shì)可以看出，7月4 日至8月1日PD231由36．3 kPa上漲至38 kKPa、 1232由175A下降至171A，雖然總體工況發(fā)生一定惡化，但沒有出現(xiàn)明顯的變化節(jié)點(diǎn)，趨勢(shì)比較緩慢，所以7月份丙烯循環(huán)系統(tǒng)中水含量很標(biāo)并沒有對(duì) E203工況的惡化造成太大影響。
2．3 新產(chǎn)品開發(fā)等因素的影響
4月8日開工至11月4 Et，聚丙烯裝置總共進(jìn)行了三次新產(chǎn)品的開發(fā)試生產(chǎn)，分別是6月6 Et至 8日轉(zhuǎn)產(chǎn)F301L(鋰電池阻隔膜專用料)，9月8 Et 至10日轉(zhuǎn)產(chǎn)B201B(注塑管材料)，9月26日至27 日轉(zhuǎn)產(chǎn)F301L。期間裝置工況發(fā)生的主要變化有：6 月9日氣相反應(yīng)釜床層溫度T232開始出現(xiàn)溫度上升、波動(dòng)大的趨勢(shì)，6月13日D201循環(huán)風(fēng)量F215開始發(fā)生波動(dòng)下降趨勢(shì)，6月25日丙烯循環(huán)量F277開始出現(xiàn)波動(dòng)大現(xiàn)象，6月29日D201采樣器堵塞。結(jié)合E203工況發(fā)生變化的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，初步判定6 月份和9月份的F301L試生產(chǎn)是導(dǎo)致E203工況惡化的直接原因。
另外，7月13日更換精制器DO04脫砷劑，直到7月30日投用，PD231由36．6 kPa波動(dòng)上漲至 37．5 kPa，I232由173．6A持續(xù)下降至171A，期間精制脫砷能力的下降，也會(huì)對(duì)E203工況的惡化造成促進(jìn)影響。
3 原因思考
6月6日8：50至6月8日15：38轉(zhuǎn)產(chǎn)F301L，主催化劑NA，濃度：11．0 g／L，Ti含量2．5％，加入量： 50 L／h；外給電子體：D+T—donor(質(zhì)量混合比為1： 2)，配制濃度為0．5 mol／L，加入量：0．5 L／h；助催化劑AT濃度為20％ (wt)，加入量：7L／h。由此計(jì)算，NA：AT：OF=I：29：1(摩爾比)，NA：AT： D—donor=1：29：0-3(摩爾比)，NA：AT：T—donor = l：29：0．7(摩爾比)， 9月26日14：00至9月27日16：15轉(zhuǎn)產(chǎn)F3OIL，主催化劑：CS一1濃度：1 1．0 g／L，Ti含量2．58％，加入量：60 L／h；外給電子體：D+T—donor(質(zhì)量混合比為1：2)，配制濃度為1 mol／L，加入量：0．6 L／h；助催化劑AT濃度為20％(wt)，加入量：8 L／h。由此計(jì)算，CS一1：AT：OF=1：27：1．7(摩爾比)， CS一1：AT：D—donor=1：27：0．5(摩爾比)， CS一1：AT：T—donor=l：27：1．2(摩爾比)。通過(guò)以上計(jì)算可知，在試生產(chǎn)F301L期間，由于要求較低的灰分，所以AT加入量比較少，AT／Ti 分別為29和27(摩爾比)，而AT加入量的減少，將影響到丙烯系統(tǒng)中的H S、AsH 、H 0、0 CO：等雜質(zhì)的有效脫除，這些雜質(zhì)不僅使聚合活性降低，造成細(xì)粉的增多，也會(huì)導(dǎo)致聚合物等規(guī)指數(shù)的降低 。另外，帶有路易斯酸性的烷基鋁和路易斯堿性的外給電子體之間存在的絡(luò)合反應(yīng)，也在一定程度上會(huì)影響到AT的活化作用和除雜作用 。同時(shí)，兩種外給電子體D+T—donor的混合使用，雖然SI／Ti并不低，分別為1和1．7(摩爾比)，但由于兩種不同的外給電子體和主催化劑的作用強(qiáng)度不同，其中強(qiáng)作用的外給電子體D donor會(huì)部分取代弱作用的外給電子體T—donor，將致使實(shí)際發(fā)揮作用的外給電子體量減少 。。
4 結(jié)論
通過(guò)以上分析可知，2012年4月8 Et聚合裝置開工，導(dǎo)致E203快速堵塞的直接原因是新產(chǎn)品 F301L的試生產(chǎn)，AT降量是主因，而兩種外給電子體的混合使用也需慎重；原料丙烯中的砷含量在6 月20日和9月27日前后整體較高是加快惡化的根本原因；同時(shí)，己烷中水含量和丙烯循環(huán)系統(tǒng)中水含量很標(biāo)，以及DO04脫砷劑更換后沒有及時(shí)投用也會(huì)造成一定影響。
5 建議
(1)關(guān)注主催化劑質(zhì)量和AT活性，嚴(yán)格控制三劑比例，在原料雜質(zhì)含量較高和精制能力不足的情況下，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， AL／TI(too1)適宜控制在 40以上。
(2)外給電子體的混合使用要慎重，要充分考慮到外給電子體之間的取代作用，選擇合適的復(fù)配外給電子體體系，要保證總的外給電子體SI／TI和單獨(dú)組份的外給電子體SI／TI同時(shí)滿足產(chǎn)品等規(guī)度要求。
(2)由于脫水器無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，在安裝時(shí)，脫水管線應(yīng)水平或以一定坡度向脫水器傾斜 。；
(3)安裝前應(yīng)與廠家溝通，確保脫水器發(fā)揮較大作用；
(4)在原油系統(tǒng)安裝自動(dòng)脫水器，冬季應(yīng)注意保暖，防止油品凍凝；
(5)對(duì)于脫水量大的油罐建議根據(jù)需要適當(dāng)增加脫水器的數(shù)量，確保脫水質(zhì)量；
(6)應(yīng)定期清理過(guò)濾器，防止因過(guò)濾器堵塞造成脫水器工作異常；
(7)對(duì)設(shè)有自動(dòng)脫水器的油罐加強(qiáng)日常檢查，以防因設(shè)備故障發(fā)生事故；
(8)可以對(duì)設(shè)置自動(dòng)脫水器的油罐另設(shè)一個(gè)手動(dòng)脫水閥門，以防脫水器故障影響生產(chǎn)。
