研究高压低密度聚乙烯的粘壁原因及解决措施论文_严亚红,徐永锋

研究高压低密度聚乙烯的粘壁原因及解决措施论文_严亚红,徐永锋

江苏斯尔邦石化有限公司 江苏 连云港 222000

摘要:高压低密度聚乙烯(LDPE)在许多行业中都有着广泛应用,在具体生产过程中,容易出现粘壁情况,这将会对生产造成不良影响,并且会影响LDPE质量,因此,要做好相应的分析工作,制定合理的解决措施,从而确保生产工作的顺利进行。

关键词:LEDP;粘壁原因;解决措施

生产LDPE过程中,受各项因素影响,经常会出现粘壁现象,这会对实际生产造成不良影响。从实际生产情况来看,如果反应器出现粘壁,将会对产品质量造成一定影响,例如可能会出现色粒、“鱼眼”、凝胶等各种现象。因此,应当从实际情况出发,做好反应器粘壁预防工作。

1 LDPE生产过程中出现粘壁的原因

通过对LDPE的生产过程中进行分析,可以发现LDPE生产是一项复杂的工作,在该过程中,出现粘壁的原因如下:在生产初期,因为加入的引发剂的量少,这将会导致自由基数量偏少,单体转化率偏低,因此反应过程中释放的热量也较低,因此,第一反应区温度上升的速度相对较慢,依据反应机理情况来看,反应器内部会存在大量未反应乙烯,进而将会生成大量流动性差、分子质量高的聚合物。在该期间,受聚合物和乙烯热动力驱动影响,两者将会发生分离,并且该现象会出现在反应器“近冷”壁范围内,这也就会导致沉积物粘到反应器内部上,从而引起粘壁现象[1]。需要注意的是,沉积物导热系数偏低,在该区间,如果能够及时的将热反应撤出,会在反应器内壁形成一层树脂夹层;如果因为各种因素限制,无法快速撤出,生产过程中,可以对反应器中温度进行合理控制,应当减少过氧化物加入量,这也就会导致乙烯转换率降低[2]。在该过程中,如果反应热聚集过于严重,有可能会引发爆炸,这将会造成巨大的经济损失。

2 粘壁情况出现造成的不良影响

2.1 降低产品产量

生产过程中,如果出现年粘壁现象,产品的产量会明显降低。以某化化工有限公司的LDPE装置为例进行分析,在进行2426H生产时,正常生产过程的产量为43t/h,如果生产过程中,物料粘壁严重,其产量会降低到34t/h。

2.2 反应温峰和峰谷都会发生变化

当反应器壁上存在大量粘附物时,生产过程中,反应器壁的传热效率将会变得更差,如果生产过程中,热水流量和热水温度以及有机氧化物注入量没有发生改变的情况下,反应温度会出现明显上升。在该过程中,为了避免反应期间,温度超过允许最大值,只能降低有机氧化物注入量,通过该方式,确保装置在运行过程中不会出现任何温度[3]。通过实际分析可以返现,无法及时撤走反应热,会致使峰谷温度出现明显上升,同时,在第二点引发剂开始注入引发反应时,温度又会明显上升,这也就会导致反应温峰向后移动。

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2.3 产品异常

若物料粘结在反应器壁上,在生产过程中,部分粘壁物料也将会随着正常熔融物料进入到造粒系统中,从而将会造成生产的粒料会出现色粒、凝胶离子,同时,在薄膜上还会形成“鱼眼”情况,这会对LDPE质量造成直接影响。

3 解决粘壁的合理措施

3.1 适当调整水温与流量

在LDPE装置中,热水发挥的主要用途是给反应器撤热。在实际生产过程中,依据压力等级上的差别,可以将热水分为低压和中压两种。因为热水压力等级不同,温度也会存在一定差异,在实际作业过程中,通过对热水压力进行控制,可以达到控制热水温度的作用。正常情况下,低压热水温度应当控制在170-175℃以内,中压热水温度则应当控制在180-185℃[4]。在确保装置运行正常的情况下,应适当调整低压热水和中压热水,通过对热胀冷缩原理进行应用,提高破坏物的稳定性,同时,通过对物流冲刷作用的合理应用,将粘贴在壁物料上的物质冲刷掉。

3.2 对脉冲阀参数进行适当调整

在实际生产过程中,脉冲阀起到的作用是特定的脉冲频率下,使反应器内构成周期性压力变化,在确保聚合反应需要的压力值能够得到满足的基础下,可以通过降压的方式,使反应器内物料的具体流速能够得到快速提高。生产过程中,一旦反应器出现粘壁现象,在实际处理过程中,可以增加脉冲更深度、缩短脉冲周期,增加最低压力持续时间等不同方式,使反应器内部物料可以形成更加强力脉冲,处理粘壁方面取得了不错的效果,达到相应的处理目的。下面在实际分析过程中,以生产2426H牌号产品为例进行,具体内容如下:脉冲阀的脉冲个周期为70s,脉冲深度大小为50MPa;生产过程中如果出现粘壁现象,可以对脉冲周期进行调整,将其设置为50s,压力可以调整在70MPa。通过该调整方式,可以增加脉冲次数,并且可以增加脉冲压力,这对于冲刷反应器内粘壁料来说意义重大。

3.3 控制物料的具体循环时间

装置计划停车期间,为了使反应器物料能够排入到高压产品分离其中,应当在停止聚合反应的的状况下,对反应器内的具体压力大小进行控制,通常来说应将该压力应当控制在约100MPa,二次压缩机运行的时长应当超过30分钟,通过该方式,能够确保工艺气将存在于反应器中的物料全部都带入到高压产品分离器中,这也就减少了反应器中聚合物料,达到控制粘壁现象出现的目的。

3.5 清除粘壁物料

在产品生过程中,如果通过分析发现反应器物料粘壁现象十分严重,该现象对装置的正常生产造成不良影响,在对装置进行停车后,作业人员应当通过合理的方式将反应器中与管线进行连接的法兰拆除,同时,在该过程中,要将每一段反应器都放置在特定的油锅中,通过该方式完成多次高温处理,通过高温处理之后,再进行清洗,确保其清洁性能能够达到相应施工要求后,再进行回装处理[5]。需要特别注意的是,该方法在实际应用过程中,不仅费力、费时,并且在完成反应器回装操作后,还需要重新进行打压、试漏、置换等各项操作,工序相对来说比较复杂,应用起来容易出现各种问题。在装置停车后,可以将溶剂油注入到反应器中,通过对反应器夹套中热水加热反应器的合理应用,溶解粘壁料,清除掉反应器粘壁物料。

4 结束语

在进行LDPE生产过程中,由于会受到个方面因素的影响,因此,经常会出现物料粘壁问题,这会对生造成不良影响。因此,在实际生产过程中,应当依靠调整热水温度及流量、脉冲阀参数调整等各项等方式,完成对粘壁物的清洗,确保生产的顺利进行。

参考文献

[1]姜海霞.管式法高压低密度聚乙烯生产的危险性和安全对策[J].当代化工,2018,47(02):400-402+417.

[2]刘敏.聚乙烯(LDPE)在塑料导爆管挤塑生产过程中的常见问题和解决方法的探讨[J].化工设计通讯,2016,42(03):155+165.

[3]王文.高压低密度聚乙烯装置能耗分析及优化[J].石油化工技术与经济,2015,31(06):41-44.

[4]刘航,赵德权,张玉红,何培新.浅析聚乙烯的生产工艺及进展[J].胶体与聚合物,2014,32(04):177-180.

[5]王林元,江兴平,段蜀波.高压聚乙烯树脂生产的危险性分析及安全控制措施研究[J].塑料工业,2012,40(08):17-19.

论文作者:严亚红,徐永锋

论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/7

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