CN105504126A - 一种ygh041tls产品的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油化工技术领域，具体为一种YGH041TLS产品的生产方法。本发明采用北欧化工“BORSTAR”工艺技术，其在牌号切换过程中，除催化剂切换外，还通过调整氢气加入量控制聚合物分子量，通过调整1-丁烯加入量控制聚合物密度，通过调整产率比控制聚合物的分子量分布。本发明与现有技术从MH602切换的生产方法相比，具有切换时间短，波动小，过渡料少等特点。

Description

一种YGH041TLS产品的生产方法
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种YGH041TLS产品的生产方法。
背景技术
自1980年以来，国外聚乙烯(PE)管已在输水及输气等领域广为利用，尤其是1995年日本神户大地震之后，PE管的优越性被世人广为认知。PE100管材料是上世纪80年代开始出现的第三代聚乙烯管材料，其定级标准为连续施加在PE管壁上50年时引起管材破坏的环向张应力必须大于10.0MPa。
国际上，PE100的生产主要采用双峰工艺，Borealis公司开发的Borstar工艺技术，生产的PE产品的优点是能在许多极端条件下平衡材料的加工性能(低相对分子质量部分)和使用性能(高相对分子质量部分)。然而，双峰PE100相比较于PE80并非所有性能都能得到提升，其存在的一个很大的缺点是在加工过程中容易发生熔垂现象。在PE管材的挤出过程中，熔融态的管胚离开环形挤出口模，然后定径，表面喷淋冷水固化。在生产厚壁管材时，由于PE的热导率较低，径向的固化较慢，因而管壁内侧固化时间较长，这将导致管材内壁聚合物熔体自上而下的流动，即所谓的“熔垂”现象。“熔垂”现象将直接导致管材壁厚不均匀。影响“熔垂”现象的因素除了加工工艺(如温度、口模同心度、牵引速度等)外，材料本身的熔体强度至关重要。
中国石化上海石油化工股份有限公司引进、投产的250kt/a“北星双峰”(Borstar)工艺PE装置(以下简称4PE装置)，可直接生产通过PE100国际认证的高等级耐压管道混配料。在成功生产YGH041T的基础上，选用合适的催化剂体系以及生产工艺，在4PE装置上又成功的开发出低熔垂双峰聚乙烯专用料YGH041TLS，该专用料具有较大的熔体强度，更加有利于挤出较大口径的管材。从加工方面考虑，YGH041TLS可以优化管壁厚度从而节省用料。作为一种低熔垂材料，它使得生产壁厚均匀的大口径管道成为可能。其优良的熔体强度使管道成品便于加工并且具有良好的稳定性。
为了生产低熔垂双峰聚乙烯专用料YGH041TLS，4PE装置采用使用相同催化剂体系的MH602产品切换至YGH041TLS，但从实际生产看，从催化剂调整至YGH041TLS正品，耗时24小时，期间产生204吨过渡料，其他工艺参数波动较大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种YGH041TLS的生产方法。。本发明与现有技术从MH602切换的生产方法相比，具有切换时间短，波动小，过渡料少等特点。
其在比较温和的反应条件下，将催化剂与乙烯在预聚反应器中停留0.5h之后，通过压差将包裹好的催化剂送入超临界反应条件的环管反应器中进行聚合，停留时间1.5h左右。在该反应器中生产的是高密度、高指数、低分子量的聚乙烯。环管反应器出来的粉料通过沉降腿送至气相流化床反应器中进一步聚合，在流化床中停留3h，生产最终产品中低密度、低指数、高分子量聚乙烯部分。为了生产出合乎标准的最终产品，在三个反应器中，不但要控制各自反应器中的聚乙烯的熔融指数、密度，还要控制产率比(即三个反应器的产量比)
以下是本发明的技术方案。
一种从YGH041T产品切换至YGH041TLS产品的生产方法，采用Borstar工艺聚乙烯装置进行生产切换，主要包含以下步骤：
(1)关闭气相反应器氢气进料4～6小时；
(2)之后，开始牌号切换，将催化剂由双峰聚乙烯催化剂25E切换至BCG40E催化剂，切换频率为每半小时更换8～12wt％，切换过程中相应减少催化剂的进料量，使得预聚反应器乙烯与催化剂进料比例从230kg/kg调整到320～340kg/kg；
(3)步骤(2)催化剂切换的同时，逐步增加气相反应器乙烯进料以提高气相反应器床层产率比，床层产率比每小时调整0.8～1.2％，目标值50～53％；增加气相反应器丁烯进料，丁烯/乙烯进料比调整速率为每5分钟0.4～0.7kg/t，维持丁烯进料使丁烯/乙烯摩尔比目标值90-110mol/Kmol；恢复氢气进料量，使氢气/乙烯摩尔比到达目标值8-12mol/Kmol；
(4)步骤(2)催化剂切换5～7小时后，根据气相反应器流化床密度变化和气相反应器伽马料位计显示，降低循环气速度，同时逐步关小循环气流量控制阀开度至目标值54～56％；
(5)步骤(2)催化剂切换8小时后，环管反应器和气相反应器每2小时取样，10小时后切粉料仓，粉料切YGH041TLS产品。
上述步骤(2)中，进行催化剂切换时，在5小时内，将预聚反应器乙烯与催化剂进料比例从230kg/kg调整到320～340kg/kg
上述步骤(4)中，循环气流量按照每小时0.8～1.2％的速度递减。
本发明的有益效果在于：本发明是针对在为生产YGH041TLS进行的牌号切换时间长、波动大、过渡料多等情况进行改进，采用YGH041切至YGH041TLS，虽然增加了催化剂的切换，仍然缩短了切换时间，减少了过渡料。
附图说明
图1是本发明中采用装置工艺流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式对本发明作进一步的描述，在实施例中，各物性指标的测试标准分别为：
实施例1
本发明中采用的装置工艺流程示意图如图1所示。
本实施例中，乙烯在主催化剂、助催化剂的共同作用下，经预聚反应器R301、环管反应器R302、和气相反应器R401合成聚乙烯，牌号切换工艺指令单见表1，牌号切换过程中工艺操作条件见表2，主要包含以下步骤：
(1)关闭气相反应器(R401)氢气进料6小时；
(2)之后，开始牌号切换，将催化剂由双峰聚乙烯催化剂25E切换至BCG40E催化剂，切换频率为每半小时更换10wt％，切换过程中相应减少催化剂的进料量，在5小时内，使得预聚反应器乙烯与催化剂进料比例从230kg/kg调整到330kg/kg；
(3)步骤(2)催化剂切换的同时，逐步增加气相反应器乙烯进料以提高气相反应器床层产率比，床层产率比每小时调整1％，目标值52％；增加气相反应器丁烯进料，丁烯/乙烯进料比调整速率为每5分钟0.5kg/t，维持丁烯进料使丁烯/乙烯摩尔比目标值90-110mol/Kmol；恢复氢气进料量，使氢气/乙烯摩尔比到达目标值8-12mol/Kmol；
(4)步骤(2)催化剂切换5～7小时后，根据R401流化床密度变化和R401伽马料位计LIA4041显示，降低循环气速度，同时逐步关小循环气流量控制阀FV4002开度，按照每小时调整1％，调整至目标值55％；
(5)步骤(2)催化剂切换8小时后，环管和气相反应器每2小时取样，10小时后切粉料仓，粉料切YGH041TLS产品，聚乙烯树脂产品(YGH041TLS)各项指标见表3。
表1
表2
注：表1、表2中，C2表示乙烯，C4表示丁烯。
表3
上述实施例中，其切换时间为10小时，产生过渡料为0。其原因在于，使用两种不同的催化剂均可以生产YGH041T产品，过渡期间产品归入YGH041T。

Claims (3)

1.一种YGH041TLS产品的生产方法，采用Borstar工艺聚乙烯装置进行生产切换，其特征在于，主要包含以下步骤：
(1)关闭气相反应器氢气进料4～6小时；
(2)将催化剂由双峰聚乙烯催化剂25E切换至BCG40E催化剂，切换频率为每半小时更换8～12wt％，切换过程中相应减少催化剂的进料量，使得预聚反应器乙烯与催化剂进料比例从230kg/kg调整到320～340kg/kg；
(3)步骤(2)催化剂切换的同时，逐步增加气相反应器乙烯进料以提高气相反应器床层产率比，床层产率比每小时调整0.8～1.2％，目标值50～53％；增加气相反应器丁烯进料，丁烯/乙烯进料比调整速率为每5分钟0.4～0.7kg/t，维持丁烯进料使丁烯/乙烯摩尔比目标值90-110mol/Kmol；恢复氢气进料量，使氢气/乙烯摩尔比到达目标值8-12mol/Kmol；
(4)步骤(2)催化剂切换5～7小时后，根据气相反应器流化床密度变化和气相反应器伽马料位计显示，降低循环气速度，同时逐步关小循环气流量控制阀开度至目标值54～56％；
(5)步骤(2)催化剂切换8小时后，环管反应器和气相反应器每2小时取样，10小时后切粉料仓，粉料切YGH041TLS产品。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(2)中，进行催化剂切换时，在5小时内，将预聚反应器乙烯与催化剂进料比例从230kg/kg调整到320～340kg/kg。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(4)中，循环气流量控制阀开度按照每小时0.8～1.2％的速度递减。
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