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[摘 要]反应参数对产品质量有着不同的影响,反应参数可分为两组:一组为可变的反应参数。如:反应压力、反应温度、引发剂浓度,分配到热气流和冷气流中的引发剂、调整剂浓度、冷气量及分配、反应脉冲周期等。一组为受外部影响的反应参数。如:随进料量变化而变化的循环气体组成,进料气体组成的外部变化,随天气情况而变的冷却水温度及压缩机润滑油的量。
[关键词]聚合;反应;变化
中图分类号:O631.5 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0031-01
对于以熔体流动速率MFI和密度为特征的特定的聚合反应生产中,由于不同反应参数之间的相互作用,使得每一个反应参数不可能在其他参数中单独变化,尤其与反应有关的转化率更是如此。
只有搞清每种参数对产品性质影响的不同程度和类型,这样才可以适当地增强或减弱各参数的作用。反应参数的选择应根据所要求的产品的密度和熔体流动速率这两项最重要的指标来选择。
对于密度来说,最重要的参数是受温度影响的反应压力以及调整剂的种类和浓度对于尽可能得到最高转化率,应该尽可能选用最高的温度峰值,在选定压力和温度峰值后,再确定引发剂的需要量。不依靠变化压力、温度和引发剂的含量,仅仅改变调整剂浓度,因为此变化所放的热几乎不影响转化率。如果达不到预定的MFI指标,可以修改温度和压力以及引发剂需要量等。
聚合岗位在调整工艺参数时,应明确时间响应原理,所谓时间响应是指从改变某一参数开始到对产物性质产生作用之间所需要的时间。
反应压力的改变,立刻对反应速度产生影响,可通过反应器中气体体积的压缩或膨胀改变温度。反应器的压力对聚合过程影响很大,因此,保证反应压力的稳定对产品质量的控制是十分重要的。同时,反应压力很高,安全问题显得十分突出,为了确保压力检测信号的可靠性,故采用了三重检测,调节器测量信号可通过一高值选择自动选取其中的最高值,也可通过按钮开关任选其中的一个。
反应器压力调节器设有一个按钮用于PD-PID切换,当PID切换到PD作用时采用另一组参数进行操作,在正常生产中只有脉冲时才有PID切换到PD,然后再由PD切换到PID,此时是自动进行的,只有PD不能自动切换到PID时,才通过手动切换按钮进行切换。
反应器压力调节器的输出信号控制末端的脉冲阀,使反应器内压力维持在设定值上。
由于聚合物粘稠,易粘在反应器壁上,将会影响反应热的溢出。为了清除粘附在管壁上的聚合物,使反应热很好地带走实现长周期的运行,因此,反应器压力控制器设计了一套周期性脉冲压降控制系统,使反应器内的物料产生脉动流,用来冲涮粘附在管壁的聚合物,以达到良好的传热效益,一般根据牌号,脉冲周期设定在30-100秒,脉冲深度15-20MPa,实际降压速度在控制画面上被显示出来。
为了消除由于周期脉冲降压而引起的反应器压力的衰减振荡,在降压的过程中对调节器的作用方式进行了自动切换,从而反应器的压力平稳地恢复到压力设定值上,从而避免了一般调节必定出现的衰减振荡的过渡过程。
反应温度可随压力改变很快地变化。如果反应温度与反应压力串级调节进行控制,可以实现变化的程度。
反应速度主要取决于反应温度。反应温度是聚合反应过程中十分重要的工艺参数,它不但影响产品的质量,而且也影响聚合反应的速度,一旦温度达到乙烯和聚乙烯分解温度就会发生热分解,使反应压力上升,这是十分危险的。无论从产品质量上或是从安全保护措施角度,均应对反应温度进行严格的控制。因此,沿反应器按一定长度分布安装了热电偶,随时检测温度,为了实现温度的控制将反应器40点温度分别在屏幕上显示出来,同时设有一高值选择器,将反应器最高温度选择显示出来,根据牌号要求反应温度设定值与所测的最高温度比较,得出的偏差被送入反应器压力控制器,对反应器压力设定值进行修正。从而实现温度——压力串级调节。
装置开车时,调整剂丙烷的注入时间根据原系统所含丙烷量来决定,如果原系统不含丙烷或丙烷浓度极少,则丙烷罐压力控制在1.0MPa,注入时间控制在25分钟,如果原系统含有丙烷,则根据其浓度适当地将注入时间缩短,最终开车时系统丙烷浓度达1.5~2.5%左右。对于正常生产中调整产品熔体流量速率时,注入丙烷的时间可根据生产方案和产品熔体流动速率的实际值来适当进行调整。
装置开车成功后,根据不同产品牌号,使用不同的调整剂,本装置使用两种调整剂,这两种调整剂不是同时使用,因此它们合用一台柱塞计量泵或一个控制阀将调整剂注入系统。由于使用计量泵注入时虽然控制的滞后时间短,但经计量泵升压到26MPa注入C-306入口,往往计量泵故障频繁,因此,一般用调节阀注入到C-303入口。其工艺控制流程图如下:
为了满足不同牌号的生产需要,首先要对引发剂中氧的浓度控制恒定,设计上采用整体喷咀来测量乙烯流量,用两个不同量程(0~1kg/h和0~2kg/h)的质量流量计来测量氧流量,来满足不同氧与乙烯配比的需要。原则上讲,当生产牌号氧流量小于1.0kg/h时,用小量程表控制,当氧流量大于1.0kg/h小于2.0kg时,则用大量程表控制,若氧流量超过2.0kg/h时,则大小量程的两台表同时使用,这样组合使用提高了氧气流量的测量精度,又满足了不同牌号的生产需要。一般注氧15分钟后反应器就必须进行升压,为了保证正常升压的进行,应在升压前3~5分钟将PIC64502切自动。切自动前,首先要观察反应器实际压力和自动设定压力是否相同,如果自动设定压力高于实际压力,应将自动设定值降到与实际压力相同后再切自动;如果实际压力较低,低于100MPa,使反应器实际压力达100MPa,此时应手动调整PIC64502并逐渐关到一定开度,使反应器实际压力达100MPa,但此时反应器PIC64502的阀位输出信号不能超过50%,然后调整自动设定值100MPa,然后再切入自动状态,并注意观察自动状态时的调节作用是否正常,确认其正常。升压时升压速度也不宜过快或过慢,一般控制在1MPa/秒,设定值与实际值偏差不要超过5MPa,同时还必须注意PIC63401压力和高分压力的变化情况。 当反应器压力达到190-200MPa时,将PIC64502投脉冲操作,即将操作组画面第十组画面上“PUMP”左侧的“ON”键按下,此时反应器开始按照脉冲周期时间进行脉冲。 每个周期脉冲后10秒时,且反应器实际压力与设定压力相等时,再进行升压,在每周期脉冲前5秒停止升压。一般开车时反应器压力升到240-245MPa时就可以停止升压,可认为达到最终的目标压力,此时观察反应器温度的上升情况和温度的分布情况。在整个升压过程中,一方面确保正常的升压速度,另一方面要认真监视反应器温度上升情况和冷流分配情况,随时进行调整,还必须认真监视高压分离器压力PI64601~64603,尤其脉冲时,监视氧气注入时的变化情况。
严格执行聚合外巡岗位的工艺操作指南,按生产方案要求,合理控制热水罐液位、压力。负责本岗位的开停工和事故处理,确保本岗位热水系统、独立冷却水系统、高低循系统、反应器系统正常运转;做好本岗位工艺设备及相关工艺管线巡检和日常维护工作,特别是加强重点设备和部位的检查。
液位:严格控制热水罐的液位,储罐液位必需保证在40~70%以上。它是系统稳定操作的基础。
温度:根据反应器各段出口温度变化对反应器各段换热的水流量进行调整,主要根据反应器粘壁现象的变化,调节回水阀控制换热水的流量,维持反应器各段出口温度,保持反应器的良好工况,保证装置在较高的转化率下正常生产。
压力:对热水泵入、出口压力进行监护,防止由于泵入、出口压力波动影响机泵的正常运行。为了防止因反应器压力低EP1~EP3程序动作时,V-424的水反串入R-401中,应将LV64501切断阀和旁通阀分别关,将V-424水排尽。LPR系统安全阀放空线上设有倒淋阀用于检查相应放空线内是否有聚合物,如果有聚合物应及时清理,以确保放空线的畅通。由于该系统放空线与装置放空线相连,正常生产中有乙烯可燃气体,因此,大检修开车引乙烯前必须对这些阀进行认真的检查,确保这些阀关,无可燃气体漏出,为了做到万无一失,这些阀的出口应安装盲板法兰。这些阀的开关,只有大检修期间或某安全阀发生液位超高起跳时,在本装置放空气体去火炬线切就地放空条件下,才能打开检查,检查结束必须关闭,阀门出口加盲板法兰。对液压油系统进行日常监护,保证液压油泵出口压力稳定,防止由于泵出口压力波动影响液压阀的正常运行。监视液压油储罐液位如果大幅下降说明有泄漏现象,可以紧急停车防止发生意外。定期对备用泵进行切换,保证备用泵在紧急备用状态。在进行压力调节时要缓慢,不要过猛,防止大幅度波动造成停车事故。
[关键词]聚合;反应;变化
中图分类号:O631.5 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0031-01
对于以熔体流动速率MFI和密度为特征的特定的聚合反应生产中,由于不同反应参数之间的相互作用,使得每一个反应参数不可能在其他参数中单独变化,尤其与反应有关的转化率更是如此。
只有搞清每种参数对产品性质影响的不同程度和类型,这样才可以适当地增强或减弱各参数的作用。反应参数的选择应根据所要求的产品的密度和熔体流动速率这两项最重要的指标来选择。
对于密度来说,最重要的参数是受温度影响的反应压力以及调整剂的种类和浓度对于尽可能得到最高转化率,应该尽可能选用最高的温度峰值,在选定压力和温度峰值后,再确定引发剂的需要量。不依靠变化压力、温度和引发剂的含量,仅仅改变调整剂浓度,因为此变化所放的热几乎不影响转化率。如果达不到预定的MFI指标,可以修改温度和压力以及引发剂需要量等。
聚合岗位在调整工艺参数时,应明确时间响应原理,所谓时间响应是指从改变某一参数开始到对产物性质产生作用之间所需要的时间。
反应压力的改变,立刻对反应速度产生影响,可通过反应器中气体体积的压缩或膨胀改变温度。反应器的压力对聚合过程影响很大,因此,保证反应压力的稳定对产品质量的控制是十分重要的。同时,反应压力很高,安全问题显得十分突出,为了确保压力检测信号的可靠性,故采用了三重检测,调节器测量信号可通过一高值选择自动选取其中的最高值,也可通过按钮开关任选其中的一个。
反应器压力调节器设有一个按钮用于PD-PID切换,当PID切换到PD作用时采用另一组参数进行操作,在正常生产中只有脉冲时才有PID切换到PD,然后再由PD切换到PID,此时是自动进行的,只有PD不能自动切换到PID时,才通过手动切换按钮进行切换。
反应器压力调节器的输出信号控制末端的脉冲阀,使反应器内压力维持在设定值上。
由于聚合物粘稠,易粘在反应器壁上,将会影响反应热的溢出。为了清除粘附在管壁上的聚合物,使反应热很好地带走实现长周期的运行,因此,反应器压力控制器设计了一套周期性脉冲压降控制系统,使反应器内的物料产生脉动流,用来冲涮粘附在管壁的聚合物,以达到良好的传热效益,一般根据牌号,脉冲周期设定在30-100秒,脉冲深度15-20MPa,实际降压速度在控制画面上被显示出来。
为了消除由于周期脉冲降压而引起的反应器压力的衰减振荡,在降压的过程中对调节器的作用方式进行了自动切换,从而反应器的压力平稳地恢复到压力设定值上,从而避免了一般调节必定出现的衰减振荡的过渡过程。
反应温度可随压力改变很快地变化。如果反应温度与反应压力串级调节进行控制,可以实现变化的程度。
反应速度主要取决于反应温度。反应温度是聚合反应过程中十分重要的工艺参数,它不但影响产品的质量,而且也影响聚合反应的速度,一旦温度达到乙烯和聚乙烯分解温度就会发生热分解,使反应压力上升,这是十分危险的。无论从产品质量上或是从安全保护措施角度,均应对反应温度进行严格的控制。因此,沿反应器按一定长度分布安装了热电偶,随时检测温度,为了实现温度的控制将反应器40点温度分别在屏幕上显示出来,同时设有一高值选择器,将反应器最高温度选择显示出来,根据牌号要求反应温度设定值与所测的最高温度比较,得出的偏差被送入反应器压力控制器,对反应器压力设定值进行修正。从而实现温度——压力串级调节。
装置开车时,调整剂丙烷的注入时间根据原系统所含丙烷量来决定,如果原系统不含丙烷或丙烷浓度极少,则丙烷罐压力控制在1.0MPa,注入时间控制在25分钟,如果原系统含有丙烷,则根据其浓度适当地将注入时间缩短,最终开车时系统丙烷浓度达1.5~2.5%左右。对于正常生产中调整产品熔体流量速率时,注入丙烷的时间可根据生产方案和产品熔体流动速率的实际值来适当进行调整。
装置开车成功后,根据不同产品牌号,使用不同的调整剂,本装置使用两种调整剂,这两种调整剂不是同时使用,因此它们合用一台柱塞计量泵或一个控制阀将调整剂注入系统。由于使用计量泵注入时虽然控制的滞后时间短,但经计量泵升压到26MPa注入C-306入口,往往计量泵故障频繁,因此,一般用调节阀注入到C-303入口。其工艺控制流程图如下:
为了满足不同牌号的生产需要,首先要对引发剂中氧的浓度控制恒定,设计上采用整体喷咀来测量乙烯流量,用两个不同量程(0~1kg/h和0~2kg/h)的质量流量计来测量氧流量,来满足不同氧与乙烯配比的需要。原则上讲,当生产牌号氧流量小于1.0kg/h时,用小量程表控制,当氧流量大于1.0kg/h小于2.0kg时,则用大量程表控制,若氧流量超过2.0kg/h时,则大小量程的两台表同时使用,这样组合使用提高了氧气流量的测量精度,又满足了不同牌号的生产需要。一般注氧15分钟后反应器就必须进行升压,为了保证正常升压的进行,应在升压前3~5分钟将PIC64502切自动。切自动前,首先要观察反应器实际压力和自动设定压力是否相同,如果自动设定压力高于实际压力,应将自动设定值降到与实际压力相同后再切自动;如果实际压力较低,低于100MPa,使反应器实际压力达100MPa,此时应手动调整PIC64502并逐渐关到一定开度,使反应器实际压力达100MPa,但此时反应器PIC64502的阀位输出信号不能超过50%,然后调整自动设定值100MPa,然后再切入自动状态,并注意观察自动状态时的调节作用是否正常,确认其正常。升压时升压速度也不宜过快或过慢,一般控制在1MPa/秒,设定值与实际值偏差不要超过5MPa,同时还必须注意PIC63401压力和高分压力的变化情况。 当反应器压力达到190-200MPa时,将PIC64502投脉冲操作,即将操作组画面第十组画面上“PUMP”左侧的“ON”键按下,此时反应器开始按照脉冲周期时间进行脉冲。 每个周期脉冲后10秒时,且反应器实际压力与设定压力相等时,再进行升压,在每周期脉冲前5秒停止升压。一般开车时反应器压力升到240-245MPa时就可以停止升压,可认为达到最终的目标压力,此时观察反应器温度的上升情况和温度的分布情况。在整个升压过程中,一方面确保正常的升压速度,另一方面要认真监视反应器温度上升情况和冷流分配情况,随时进行调整,还必须认真监视高压分离器压力PI64601~64603,尤其脉冲时,监视氧气注入时的变化情况。
严格执行聚合外巡岗位的工艺操作指南,按生产方案要求,合理控制热水罐液位、压力。负责本岗位的开停工和事故处理,确保本岗位热水系统、独立冷却水系统、高低循系统、反应器系统正常运转;做好本岗位工艺设备及相关工艺管线巡检和日常维护工作,特别是加强重点设备和部位的检查。
液位:严格控制热水罐的液位,储罐液位必需保证在40~70%以上。它是系统稳定操作的基础。
温度:根据反应器各段出口温度变化对反应器各段换热的水流量进行调整,主要根据反应器粘壁现象的变化,调节回水阀控制换热水的流量,维持反应器各段出口温度,保持反应器的良好工况,保证装置在较高的转化率下正常生产。
压力:对热水泵入、出口压力进行监护,防止由于泵入、出口压力波动影响机泵的正常运行。为了防止因反应器压力低EP1~EP3程序动作时,V-424的水反串入R-401中,应将LV64501切断阀和旁通阀分别关,将V-424水排尽。LPR系统安全阀放空线上设有倒淋阀用于检查相应放空线内是否有聚合物,如果有聚合物应及时清理,以确保放空线的畅通。由于该系统放空线与装置放空线相连,正常生产中有乙烯可燃气体,因此,大检修开车引乙烯前必须对这些阀进行认真的检查,确保这些阀关,无可燃气体漏出,为了做到万无一失,这些阀的出口应安装盲板法兰。这些阀的开关,只有大检修期间或某安全阀发生液位超高起跳时,在本装置放空气体去火炬线切就地放空条件下,才能打开检查,检查结束必须关闭,阀门出口加盲板法兰。对液压油系统进行日常监护,保证液压油泵出口压力稳定,防止由于泵出口压力波动影响液压阀的正常运行。监视液压油储罐液位如果大幅下降说明有泄漏现象,可以紧急停车防止发生意外。定期对备用泵进行切换,保证备用泵在紧急备用状态。在进行压力调节时要缓慢,不要过猛,防止大幅度波动造成停车事故。