一、裝置簡介
(一)裝置的發展及類型
1.裝置發展
聚丙烯(Polypropylene,縮寫為PIP)是以丙烯為單體聚合而成的聚合物,是通用塑料中的一個重要品種,結構式為:
1953年德國Ziegler等采用R3Al—TiCl4催化體系制得高密度聚乙烯后,曾試圖用R3Al—TiCl4為催化劑制取PP,但是只得到了無定形PP,并無工業使用價值。意大利的Natta教授繼Ziegler之后對丙烯聚合進行了深入的研究,于1954年3月用改進的齊格勒催化劑紫色TiCl3和烷基鋁成功地將丙烯聚合成為具有高度立體規整性的聚丙烯。
1957年Montecatini公司利用Natta的成果在意大利Ferrara建成了6000t/a的生產裝置,這是世界上第一套PP生產裝置,使PP實現了工業化生產。同年Hercules公司在美國Parlin也建成了9000t/a的生產裝置,這是北美第一套PP生產裝置。到1962年德國、日本、法國等國家也紛紛建廠,相繼實現了PP的工業化生產。
2.裝置的主要類型
50多年來已有二十幾種生產聚丙烯的工藝技術路線,各種工藝技術按生產工藝的發展和年代劃分,可分為第一代工藝,生產過程包括脫灰和脫無規物,工藝過程復雜,主要是70年代以前的生產工藝,采用第一代催化劑;70年代開發的第二代催化劑使生產工藝中取消了脫灰過程,稱為第二代工藝;80年代以后,隨著高活性、高等規度(HY/HS)載體催化劑的開發成功和應用,生產工藝中取消了脫灰和脫無規物,稱為第三代工藝;按照聚合類型可分為溶液法、漿液法(也稱溶劑法)、本體法、本體和氣相組合法、氣相法生產工藝。
3.氣相法工藝技術特點
近幾年來,我國相繼引進的聚丙烯生產裝置均為Himont的Spenpol工藝及三井油化的Hypol工藝,以采用高效載體催化劑、液—氣本體聚合方式為主要特征,反應器形式分為環管和立式釜式兩種。隨著聚丙烯生產方式的不斷發展,越來越多的公司開始涉足氣相法聚丙烯生產路線,實踐證明了氣相法生產方式占地少、投資省、工藝流程簡單。
AMOCO氣相法的聚丙烯生產工藝是目前世界上最先進的工藝之一,該工藝具有流程短設備少、排污少、產品類型覆蓋廣等方面特點,該工藝有如下特點:
(1)催化劑活性高
氣相法生產工藝中采用的AMOCO專利催化劑CD—CAT,為第四代Z—N催化劑,是一種具有高活性、高選擇性的聚丙烯用催化劑,允許共聚物中共聚單體的準確接人,采用它生產的聚丙烯具有優良的品質,能生產出高剛性及高抗沖的聚丙烯品種。該催化劑具有可控制性,能控制生成無規物量,保持較高的等規聚丙烯生成。這種高性能的催化劑無需進行預聚合,使工藝和操作簡化,廢物和副產物少,無需脫除,使得整套裝置的投資費用、操作費用及維修費用降低。
(2)反應器設計獨特
AMOCO氣相法工藝的關鍵設備聚合反應器設計獨特,采用DCS控制、臥式攪拌床式反應器。反應器的設計提供了一種近似于活塞流式的運行方式,使反應器內的催化劑與丙烯接觸機會更加頻繁,在反應器內停留時間趨于相同,所獲得的粉料粒度分布窄,一個活塞流式反應器相當于三個以上全反混式反應器,從而大大地縮短了流程。在生產Hp、RCP產品時完全可以僅用一臺反應器,在生產ICP時,兩臺反應器串聯操作,則能生產出具有高性能的抗沖產品。
(3)產品類型覆蓋廣
該種工藝能夠生產出應用范圍很廣的產品,其中包括注塑、薄膜、涂覆、吹塑、擠出板材、纖維等各種品種,涉及汽車、家電、食品包裝、醫療、建筑、水利、交通等各個行業。
由于該工藝的設計的科學性,使其產品在許多方面具有優越性。與采取一般催化劑及工藝生產的產品相比,該產品中各種金屬殘留物的含量極低,穩定劑用量少,產品顆粒均勻,光潔透明,無氣味。
采取高效的CD催化劑及獨特的反應器與工藝流程,使生產出的抗沖共聚物,在較寬的溫度范圍內,顯示出了較好的硬度與抗沖性能的平衡。纖維級產品如短絲、長絲、無紡布和撕裂膜等具有高韌性、高強度,固色穩定,白度好,并可進行熱黏合。薄膜級產品質量均一、光澤度高、加工穩定性好。
(4)牌號切換迅速、過渡料少
這種活塞流式反應器形式有助于提高產品性能,減少過渡時間。與傳統的攪拌釜、環管反應器或流化床反應釜相比,牌號切換快速、簡便、產生最少的等外品。
(5)操作安全
由于液態烴存在量相對較少,比起其他的工藝,Amoco氣相法工藝流程有其內在的安全性,由于無任何液態物質向環境中排放,所以該工藝對環境無污染,而各種氣相物質均排放至火炬。
(6)產品質量穩定
由于采用先進的DCS控制系統及產品質量的優化控制系統,整個工藝過程控制穩定,許多影響產品質量的指標可以通過在線分析直接反饋出來,從開車到現在可以看出,該裝置各項工藝指標控制穩定,產品性能均一,各項指標波動小。
(二)裝置單元組成與工藝流程
1.組成單元
氣相法聚丙烯裝置由催化劑進料單元、第一聚合反應單元、反應器粉料輸送單元、第二聚合反應單元、粉料脫活及干燥單元、丙烯回收單元、擠壓造粒單元、粒料摻合及儲存單元、原料精制單元、公用工程單元等10個單元構成。各單元作用分別介紹如下:
(1)催化劑進料單元
主催化劑、三乙基鋁和改性劑以一定的比例加入到第一聚合單元,進行聚合反應,同時進行改性劑的稀釋,礦物油的進料以及廢催化劑的中和。
(2)第一聚合反應單元
臥式攪拌床反應器在一定的溫度和壓力下,以丙烯為主要原料,以氫氣為相對分子質量調節劑,在催化劑體系的作用下,經氣相反應聚合生成聚丙烯粉料。
(3)反應器粉料輸送單元
兩套氣鎖系統把第一反應器產生的粉料輸送到第二反應器,并將夾帶的氣體分離后返回第一聚合反應單元,同時還能隔離兩個反應器系統之間的循環氣物流。
(4)第二聚合反應單元
其設置及控制方法基本與第一聚合反應單元相同,目的是提高催化劑的利用效率,同時利用第二聚合反應單元與第一聚合反應單元的串聯特點,加入乙烯,生產抗沖共聚物。
(5)粉料脫活和干燥單元
粉料中的氣體與粉料分離,將粉料中的殘余催化劑水解脫除活性,同時帶走揮發組分。并將脫活及干燥后的聚丙烯粉料輸送到造粒單元。
(6)丙烯回收系統單元
尾氣中的氮氣與丙烯氣等的混合氣通過選擇性高分子膜進行分離,氮氣可以回收再度用于粉料的脫活與干燥,丙烯氣體則回收到裂解裝置再利用。
(7)擠壓造粒單元
干燥后的聚丙烯粉料中加入穩定劑等各種添加劑,以改善產品的物化性能,并由混煉機加工成合格形狀粒料。
(8)粒料摻合和儲存單元
將粒料送至摻合料倉,進行粒料的摻合,改善每批產品物性的均勻程度,并將摻合合格的粒料輸送到包裝車間料倉。
(9)原料精制單元
原料丙烯進行脫硫、脫砷、脫氧和脫水處理后輸送至各個用戶,同時,提供聚合反應抑制劑和原料丙烯。
(10)公用工程單元
蒸汽、氮氣、儀表風、工廠風、鹽水、循環水、工藝水的引入,蒸汽冷凝液進行回收處理,進行火炬氣的收集與排放。
2.工藝流程
本裝置包括兩個臥式攪拌床氣相反應器,三種催化劑加入第一反應器,經過精制的丙烯加入兩個反應器,乙烯和氫氣根據牌號不同加入第一反應器和第二反應器。氣鎖系統用于在兩反應器之間傳送粉料和隔離反應器以避免循環氣的相互串流。聚合反應之后,粉料在袋濾器中與氣體分離,在脫氣倉中脫活和干燥,然后進入混煉機/齒輪泵系統,加入穩定劑,進行混煉和造粒。成型的粒料被送去摻合,進行均化處理,然后送至儲罐,準備包裝。
裝置流程如圖5—4所示。
(二)化字反應過程
1.結構與性能
由于聚丙烯主鏈上含有不對稱碳原子,造成其叔碳上的甲基在空間有不同的排列方式,因而存在三種不同立體結構的PP,即等規、間規和無規結構,如圖5—5所示。
圖5—5聚丙烯的不同構型
(a)等規物;(L)間規物;(c)無規物
主鏈上的甲基全部排列在分子鏈一側的為等規PP(1PP)(如圖5—5a);如甲基在主鏈兩側交替排列,則為間規PP(SPP)(如圖5—5b);如甲基不規則地排列于鏈的兩側,則稱為無規PP(APP)(如圖5—5c)。等規聚丙烯和間規聚丙烯是能夠結晶的,而無規聚丙烯為非晶材料。目前工業生產的PP大多為等規聚丙烯,以等規結構為主,同時也含有立構嵌段物(有規和無規鏈段)及少量的無規物和間規物。具體的組成結構與所使用的催化劑和聚合反應條件有關。
2.聚合反應機理
使用第四代AmocoCD催化劑體系進行的丙烯聚合反應,可以用下面四個基本反應步驟來敘述:
(1)活化反應:助催化劑與TICl4作為載體催化劑的表面上反應,將鈦的化合價從十4還原到+3,形成以Ti為活性中心的TEAL—TiCl4絡合物;
(2)鏈引發:一個丙烯分子在活性中心自行插入,形成聚丙烯鏈;
(3)鏈增長:丙烯分子在活性中心依次插人,聚合鏈從催化劑顆粒表面向外增長;
(4)鏈終止:一個氫分子在中心自行插入,在鏈的末端形成一個甲基,使鏈終止。
3.反應動力學
使用AmocoCD催化劑和DIBDMS外部改性劑的丙烯均聚反應動力學模型如下所述,模型建立基礎如下:
(1)所有催化劑顆粒在反應器中的停留時間相同;
(2)反應器與增加的聚合物顆粒等溫;
(3)不存在傳質阻力。
在這些條件下(只能在實驗室中達到)實現聚合反應后,首先發現反應速率與丙烯單體摩爾濃度的一次方成正比,即
(四)催化劑組分
氣相法聚丙烯工藝采用的AmocoCD高效催化劑(HAC)體系由下述組分組成:
1.主催化劑:AmocoCD催化劑
2.助催化劑:三乙基鋁(TEAL)
3.改性劑:二異丁基二甲氧基硅烷(DIBDMS)或二異丙基二甲氧基硅烷(DIPDMS)
AmocoCD催化劑包括TiCl4和載于MgCl2,之上的二正丁基酞酸酯(DNBP),DNBP作為一種內部立體定向控制改性劑加入催化劑。
三乙基鋁(TEAL)作為助催化劑使用,在沒有TEAL的情況下聚合反應將不能發生。除了作為助催化劑,TEAL還起到凈化劑的作用,對于單體、礦物油和所有其他原料,TEAL還用于脫除其中痕量的催化劑抑制劑。
DIBDMS和DIPDMS是作為外部改性劑使用,其能夠為催化劑顆粒中的內部改性劑提供附加的立體定向控制,在沒有DIBDMS或DIPDMS的情況下,聚合反應將生成過量的無規組分,硅烷的另一個有利作用是抑制催化劑的衰減,使反應可以持續更長的時間。
在生產均聚物(Hp)和無規共聚物(RCP)時使用的外部改性劑是DIBDMS,生產抗沖共聚物(1CP)時使用的外部改性劑是DIPDMS,DIPDMS能生成具有較高韌性的抗沖共聚材料,而且是在最終產品中實現所要求的韌性和抗沖擊性能平衡所必要的。
(五)原料及產品性質
1.聚丙烯裝置原料
本節列舉了氣相法聚丙烯裝置所用原料規格和性質,原料規格和性能如表5—17所示:
2.原料和產品的危險性
(1)丙烯
丙烯是一種簡單的窒息劑和麻醉劑。它是一種較溫和的麻醉劑。較高濃度的丙烯含量對生理上會產生影響,表現出來的征兆是麻木和心跳沒規率。如果空氣中氧含量少,丙烯濃度較高,將導致生命危險,除此之外,丙烯沒有特別大的毒性。丙烯的危害性主要是指它的極易燃性,丙烯應遠離熱源及火源,不能用火焰法去檢測易燃氣的泄漏,應用皂泡法。易打火的電機或沒有防爆罩的設備不應用在丙烯系統,或是在這些區域范圍內不應有丙烯氣。如果因丙烯著火,在撲滅火焰之前,為防止丙烯氣累積,必須切斷丙烯源,一旦切斷丙烯源,則可采用常規的方法來撲滅殘火。經壓縮的丙烯液體也有極大的危害性,液體丙烯將會迅速閃蒸,同時使溫度降低,接觸到皮膚組織后就會使人凍傷,處理液體丙烯時,要帶上面罩和手套。
(2)乙烯
乙烯也是可使人窒息的一類物料,若空氣中乙烯濃度高、氧含量低,則可造成致命危害,除此之外,乙烯沒有特別大的毒性。乙烯的危害性主要是指它的極易燃性,乙烯應遠離熱源及火源,不要能用火焰法測量可燃氣體泄漏量,應采用皂泡法。易打火花的電機或沒有防爆罩的設備不應用在乙烯介質上或是在這些區域內不應有乙烯氣。如果因乙烯著火,在撲滅火焰之前,為防止乙烯氣累積,必須切斷丙烯源。一旦切斷乙烯源,則可采用常規的方法來撲滅殘火。經壓縮的液體乙烯也有很大危害性。液體乙烯將迅速閃蒸,同時使溫度降低,和皮膚組織接觸后會引起凍傷。因此,和液體乙烯接觸的時要戴面罩和手套作為保護,含有液態乙烯的管線溫度也會降到很低,接觸時很危險。
(3)AMOCOCD催化劑
CD催化劑暴露大氣中時(如,濺出來),其中的TiCl4將會與空氣中的水氣反應,產生HCl。用水去沖洗地面將會分解TiCl4且同時帶走HCl,不會引起任何劇烈反應。如果催化劑接觸到皮膚,將會產生刺激;同時,它也會和皮膚中的水分反應生成HCl,引起灼傷。人掛觸催化劑時也應戴上面罩和手套作為防護,處理HCl時也應如此。在催化劑卸料區應配備安全噴淋裝置和面罩。由于催化劑易與氧、水和CO反應,CD催化劑聚合后的活性明顯降低因此,在催化劑儲存和卸料時,必須在純氮保護下進行。
(4)氫氣
氫氣是一種五色無味無毒的氣體,但如果空氣中氫氣含量增加也會引起窒息。它有一個較寬的可燃范圍,用較少的能量就能點燃經過特別處理的氫氣—空氣混和物。點燃氫氣—空氣混和物時,就會產生爆鳴和一種干凈、幾乎看不見的火焰。如果因氫氣著火,在撲滅之前,為防止氫氣累積,必須切斷氫氣源,一旦氫源被切斷,可采用常規的方法,如水,干粉來撲滅殘火。液態也可迅速閃蒸,同時使溫度降低,將會產生類似于和人體組織接觸時產生凍傷的效果。
(5)三乙基鋁(TEAL)
TEAL是清凈、無色的液體。TEAL屬易燃物料,含量在12%(質量)以上時,處理不當將是非常危險的。TEAL與氧、水及醇和酸這類含有活性氫組分的物質接觸時將會產生劇烈反應。如果將TEAL稀釋,反應的劇烈程度就會降低。但TEAL含量在12%(質量)以下時,被認為是不易著火物料,但仍是屬易燃易反應的物質。TEAL與水和空氣反應生成乙烷或乙醇這類易燃物質。
當和人體組織接觸時,TEAL會迅速與人體中水分反應引起灼傷,當處理或連接貯罐時應采取特殊的保護措施。
TEAL著火時,最有效的滅火方法是使用干粉滅火器,也可以用蛭石、沙土或二氧化碳滅火,火滅之后要進行檢查確認,因為有可能重燃。避免吸入從TEAL罐排的汽化物,也不要接觸液體,否則會造成灼傷。濺出的物質不要用高壓水沖洗,如果必須用水處理TEAL時,要特別注意,將沖洗水排至污水池中進一步處理。
(6)二異丁基二甲氧基硅烷(DIBDMS)及二異丙基二甲氧基硅烷(DIPDMS)
DIBDMS及DIPDMS是一種清凈的、易燃液體,如果有物料濺出,應立即切斷著火源。DIBDMS和DIPDMS是穩定化合物,但和水或氧化物會發生反應。硅烷與水反應生成甲醇,因此,如果有濺出物時,不應用水處理,取而代之的方法是用沙子、石灰和蛭石覆蓋和吸收。遇到著火,伴隨生成帶有刺激性、毒性的氣體副產物,所以應采取適宜的保護措施。DIBDMS和DIPDMS對人體和眼睛有刺激性,任何可接觸的區域都應配有沖洗水,吸人一定量后將引起頭痛和頭暈。
(7)聚丙烯粉料和粒料
在輸送過程中聚丙烯粉料爆炸和著火原因通常是聚合物細粉或氣體濃度值遠高于規定燃燒范圍。在造粒過程和粒料輸送過程產生的聚合物細粉和規格相同的聚丙烯粉料類似,具有易爆的物性。聚合物細粉最低的爆炸濃度是0.1%-0.2%(質量)。氣相法工藝生產的粉料是很粗的,它產生爆炸和著火的可能性就低一些。殘留在聚合物粉料中的易揮發組分是單體乙烯和丙烯。在93℃下,空氣中丙烯的最低爆炸濃度是2.4%(質量)。在密閉容器中聚丙烯粉料或粒子丙烯含量超過0.002%(質量)時就可以引起燃燒。從脫氣倉中出來的粉料中丙烯含量低于0.1%(質量);經過擠壓造粒系統的高溫處理后,殘留的丙烯含量將顯著降低,不致于引起操作危險。
靜電是聚丙烯料倉著火或爆炸最可能引發的原因,有效的靜電接地方法可降低靜電的影響,向系統中加一些蒸汽增加相對濕度來減少靜電。然而,在輸送和儲存系統中采取這些方法防止靜電的產生并不是絕對有效的,因此,需要使用惰性氣體輸送粉塵類物質。同時,隋牲氣體還可以有效的防止聚丙烯粉料降解。當初次開車時輸送種子粉料時,氮氣作為載氣。如果是人工裝填粉料,應使用非金屬的容器。凡是這種情況,反應器都應預先置換。聚丙烯粉料在容器中通過時,將會產生一些聚合物細粉。如果必須進入容器中操作,無論是身體全部進入還是半身進人,都需要帶防塵面罩以防吸入細粉。進一步來說,在容器壁上任何殘留的催化劑都可能對皮膚產生刺激,經過對聚合物的脫活處理,危險性明顯降低。
(六)裝置三廢
由于高效載體催化劑的采用氣相法工藝的開發應用,氣相法聚丙烯裝置成為非常環保的裝置。由于在單體中聚合,并且未反應的丙烯循環回反應,使裝置內的烴類泄漏點大大減少,由于閥門和法蘭制造標準的提高,使得向空氣中泄漏的揮發性有機物量大大減少。催化.劑不需從產品脫除,也不用去除無規物,這極大地減少了三廢的排放。氣相法工藝的聚丙烯裝置工藝產生的三廢量已很少,聚丙烯裝置成為非常清潔環保的石油化工裝置,而操作水平、設備運行可靠性及原料質量成為影響三廢產生的主要因素,裝置的三廢主要如下:
1.廢固體
廢固體主要有精制用廢吸附劑和廢樹脂兩種。
廢精制吸附劑包括脫硫劑、脫砷劑、脫氧劑以及脫水用3A分子篩等,其種類和量取決于原料規格和催化劑水平,如界區原料為合格的聚合級原料則無須設立精制工段。廢催化劑一般埋收處理或回收處理。
廢樹脂的產生源于造粒水平與操作水平。主要由于造粒機開車及運轉不正常時產生的不合格PP樹脂,一般作為副產品出售。
2.廢液
廢液主要有以下幾種:催化劑單元產生的廢催化劑,需用氫氧化鈉溶液加以中和,形成:廢催化劑液體,一般送出裝置進行處理;還有一種廢液是夾帶污油(機械用潤滑油、密封油等)的地面污水(沖洗水或雨水),含油量取決于油的泄漏情況,這些泄漏的油一般要在裝置采取措施收集起來,送污水場處理。
3.廢氣
聚合單元進行檢修開停車過程以及日常的設備維修,進行的可燃氣置換的排放是廢氣的主要來源,因誤操作,外來因素等導致的安全閥起跳或設備緊急排放,也是造成廢氣的來源之一。
氣相法聚丙烯工藝,由于采用蒸氣失活殘余催化劑和熱氮氣干燥處理聚合物,脫氣倉排出的含烴類氣體和氮氣、蒸氣的混合氣,一般送火炬燒掉。也有采用膜分離的方法回收其中的丙烯,但是丙烯的純度較低,丙烯的利用比較困難。
二、重點部位及設備
(一)重點部位
從裝置的平穩生產和安全角度考慮,聚丙烯裝置共有液體丙烯儲罐、第一反應器頂部分離器、第二反應器頂部分離器、第一反應器、第二反應器等五個危險部位。其中液體丙烯儲罐儲存來自界區的液體丙烯、第一反應器頂部分離器、第二反應器頂部分離器分別儲存兩個反應器的原料丙烯和循環丙烯,這三個儲罐如果發生泄漏或者火災,將產生巨大危害。在第一反應器、第二反應器中存在大量粉料和氣相丙烯,反應器是在高壓條件下操作,聚合反應是劇烈的放熱反應,一旦反應器失控,會發生嚴重的安全事故。
(二)重點設備
氣相法聚丙烯裝置重點設備主要為循環氣壓縮機、丙烯加料泵、急冷液加料泵、沉降器頂部壓縮機、尾氣壓縮機、粉料輸送風機、擠壓造粒機組、粒料輸送壓縮機等設備。除此之外,還有一些重要閥門如:兩反應器的溫度控制調節閥、壓力控制調節閥、氣鎖器系統的閥門、粉料出料線上的閥門、粉料輸送旋轉加料閥、粒料輸送旋轉加料閥等,一旦這些設備和閥門出現故障,會引起裝置生產波動或者減產停產,處理不當會引起惡性事故的發生。
1.循環氣壓縮機
氣相法聚丙烯裝置在兩個反應器都有循環氣壓縮機,循環氣通過位于反應器底部的8個循環氣噴嘴向反應器通人循環氣,來保持反應器床層的懸浮程度,循環氣壓縮機出現故障停止,反應器失去循環氣,只能短時間維持生產,必須立即啟動備臺,如果備臺不能啟動,裝置只能進行停工處理。
2.丙烯加料泵
來自界區的液體丙烯儲存在丙烯儲罐中,利用丙烯加料泵將丙烯儲罐的丙烯增壓后輸送至所有丙烯用戶,丙烯用戶包括兩反應器的原料丙烯、設備的沖洗丙烯、催化劑系統沖洗丙烯以及氣相丙烯儲罐的原料,急冷液泵故障停止后,由于丙烯儲罐的壓力達不到各丙烯用戶的壓力,所有的丙烯用戶失去丙烯供應,將會造成反應原料丙烯無法供應,催化劑噴嘴堵塞、設備失去丙烯沖洗、壓縮機失去氣相丙烯沖洗,粉料輸送系統無法運行等一系列問題。
3,急冷液泵
兩個反應器通過加入液體丙烯汽化帶走熱量從而達到控制反應器的溫度。急冷液通過12個注入口噴灑在粉料床層上,急冷液加入反應器后,汽化帶走聚合反應放出的反應熱。急冷液通過急冷液泵輸送至反應器進行溫度控制,如果反應器溫度過低會造成冷凝液增多,影響粉料的混合均勻性和流動性。反應器溫度過高又會引起聚合物熔融,堵塞反應器出口管線,從而使反應器停車。因此急冷液泵是聚合單元的重要設備,一旦急冷液泵故障,反應器失去撤熱,溫度會迅速上升,需要立即中止反應。
4.沉降器頂部壓縮機/尾氣壓縮機
氣鎖器系統出料后粉料夾帶大量氣相丙烯,這些氣相丙烯通過沉降器頂部壓縮機壓縮后冷凝回收利用,此壓縮機設計單臺操作,如果發生故障,氣鎖器系統無法運行,第二反應器進行停車,單反應器維持生產。尾氣壓縮機將第二反應器出料過程中粉料夾帶的氣相丙烯壓縮后冷凝回收,如果發生故障,整個聚合單元必須全線停車。
5,粉料輸送風機
聚合單元生產的粉料,經過氮氣和蒸汽混合氣體脫除剩余活性后,經過粉料輸送壓縮機由脫氣倉輸送至擠壓造粒單元,粉料輸送風機發生故障后,聚合單元生產的粉料無法輸送至造粒單元,擠壓造粒單元只能停車待料,聚合單元粉料脫氣倉可以維持三個小時的粉料緩沖量,如果長時間不能恢復,聚合單元必須停車。
6.擠壓造粒機組
擠壓造粒機組把聚合單元經過脫氣脫活、脫揮發分處理的粉料加入助劑進行穩定,然后熔融、過濾,造成粒料。擠壓造粒機組主要由混煉機、齒輪泵、切粒機、震動篩、干燥器和輔助系統構成,聚丙烯粉料和助劑在混煉機中充分混煉、熔融和均化,熔融聚丙烯經齒輪泵增壓,熔融聚丙烯經過切粒機進入切粒室,旋轉的切刀將聚丙烯切成小顆粒。聚丙烯顆粒經過脫水、干燥、篩分后輸送至包裝單元,擠壓造粒機組是聚丙烯裝置的最后一道工序,也是最重要的工序之一,如果擠壓造粒機組發生故障,無法生產聚丙烯粒料,只能生產聚丙烯粉料。
7.重要閥門
氣相法聚丙烯裝置自動化程度非常高,裝置大量使用調節閥和電磁閥,這些閥門工作狀態對生產的影響非常大,溫度、壓力調節閥直接決定生產的平穩控制;每個氣鎖器系統由十幾個電磁閥組成,通過程序控制電磁閥來完成粉料的輸送,其中的部分閥門發生故障后,輸送系統無法運行;出料管線上的電磁閥發生故障后,粉料無法從反應器排出;粉料輸送旋轉閥和粒料輸送旋轉閥發生故障后,分別會造成聚合單元和造粒單元的停車。
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