CN111875726B - 一种聚丙烯生产操作控制方法 - Google Patents
一种聚丙烯生产操作控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111875726B CN111875726B CN202010807702.6A CN202010807702A CN111875726B CN 111875726 B CN111875726 B CN 111875726B CN 202010807702 A CN202010807702 A CN 202010807702A CN 111875726 B CN111875726 B CN 111875726B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- polypropylene
- circulating gas
- reaction zone
- mass flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 42
- -1 Polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 119
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 32
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 31
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 29
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 106
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 32
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 8
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 7
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229920005630 polypropylene random copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011954 Ziegler–Natta catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- NHYFIJRXGOQNFS-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-bis(2-methylpropyl)silane Chemical compound CC(C)C[Si](OC)(CC(C)C)OC NHYFIJRXGOQNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000012685 gas phase polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000013315 hypercross-linked polymer Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F10/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F10/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F110/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F210/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2400/00—Characteristics for processes of polymerization
- C08F2400/02—Control or adjustment of polymerization parameters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚丙烯生产操作控制方法。所述聚丙烯生产通过Innovene气相法聚丙烯工艺进行,进行Innovene气相法聚丙烯工艺的第一反应器中的第一反应区域的循环气质量流量与液体质量流量的比值(V/L)不大于0.02。
Description
技术领域
本发明涉及Innovene气相聚丙烯生产领域,尤其涉及一种聚丙烯高负荷生产操作控制方法。
背景技术
BP Innovene气相法聚丙烯工艺采用具有活塞流特性的卧式搅拌反应器,使用两个串联的反应器就可以生产聚丙烯均聚物(HPs)、丙烯无规共聚物(RCPs)及抗冲共聚物(ICPs)等产品。在第一反应器中,通过添加主催化剂、助催化剂和原料(丙烯等)进行聚合反应生成粉料,然后该粉料通过输送单元进入第二反应器,根据所生产的具体聚丙烯牌号,会在第二反应器中再次加入原料(乙烯、丙烯、丁烯等),而通常第二反应器中不会再加入催化剂。
第一聚合反应器通常是一台带卧式搅拌的反应容器,丙烯在这个反应器中连续地进行气相聚合。如图1所示,第一聚合反应器内的气相组分通过顶部两个气室进入循环气回路,循环气进入旋风分离器,进一步将气相组分与细粉进行分离,分离后的气相组分进入冷凝器(图上的换热器)换热冷凝,细粉则由另一路被压缩气体吹入反应器。经过冷凝器换热后的气相组分,进入急冷液罐,一部分冷凝为液体,被泵入反应器再次参加聚合反应,另一部分未被冷凝的气相组分则经过压缩机后,从第一反应器底部的8个循环气体喷嘴返回反应器,其中,在压缩机出口还有外部补充的氢气,用于调节反应器内粉料的熔融指数,在返回反应器的管路系统中,还有加热装置(图上写“气体加热器”),用于反应器升温,和停车阶段气化液相丙烯。
BP Innovene气相聚丙烯反应器按长度方向分为4个区域,通常编上1-4的号码,每个反应区域的底部,也就是在粉料床层的底部,安装有两个循环气体喷嘴和三个热电阻温度探头,两个循环气体喷嘴由一个调节阀控制,顶部还安装有三个急冷液喷嘴。如图2所示,以第一反应器的第一反应区域为例,其底部安装有两个循环气体喷嘴21、22和三个热电阻温度探头11、12、13,两个循环气体喷嘴21、22由一个调节阀61控制,顶部还安装有三个急冷液喷嘴31、32、33,此外因为第一反应器涉及到催化剂的添加,因此其第一区域的顶部还安装有3个催化剂喷嘴(一开两备)41、42、43,以及毗邻区域安装有2个助催化剂喷嘴(一开一备)51、52,而第二反应器不需要添加催化剂。带有搅拌器的反应器的4个区域,相当于4个全混流反应器,聚合生成的聚丙烯粉料以活塞流的方式在第一反应器内流动,并通过粉料输送单元将粉料送入第二反应器继续反应。第一反应器的第一反应区域涉及催化剂的添加,因此第一反应区域聚合反应剧烈,放热剧烈,温度波动较大,不容易控制。气液比V/L是指每一反应区域中循环气质量流量与急冷液质量流量的比值,当该反应区域还有催化剂加入时,急冷液质量流量还包括催化剂的质量流量。当提高第一反应器生产负荷时,会造成第一反应区域反应过于剧烈,温度出现升高,并大幅波动,容易引起床层粉料结块,一旦形成大块料,则通常需要停车清理,不利于装置的长周期运行,降低了生产效率,也对生产过程控制产生不利。
为了解决上述问题,现有技术主要从三方面入手。
第一,是降低第一反应器的第一反应区域的气液比V/L。在高负荷生产时,降低气液比V/L,需要保持急冷液流量L值基本不变,并降低循环气流量V值。本发明人曾经尝试,在维持高负荷生产时,将气液比V/L降低至0.06,但第一反应区域的温度仍然有波动,引起块料,同样不利于装置长周期安全运行。
第二,为避免第一反应区温度的跳动,还可以选择同时降低循环气流量V和急冷液流量L,并保持V/L比,从而避免剧烈的聚合反应,但降低了急冷液流量L即是降低了生产负荷,对企业经济效益不利。
第三,从抑制第一反应区域的催化剂活性入手,即在保持较高负荷生产时,为了避免温度跳动,在第一反应器的第一反应区域通过循环气体喷嘴21、22加入4.5%摩尔浓度氧含量的氮气,控制这一反应区域的催化剂活性释放,使这一反应区域的活性下降,从而使温度稳定。但这一方面使单位产量的催化剂用量加大,提高了产品成本,另一方面也提高了产品的灰分含量,有损产品质量。
因此,本领域迫切需要一种有效的操作控制方法,解决在聚丙烯装置高负荷生产时,第一反应器,尤其是其第一反应区域温度升高并波动加大而带来的一系列问题。
发明内容
本发明旨在解决上述面临的技术问题。
本发明提供一种聚丙烯生产操作控制方法,所述聚丙烯生产通过Innovene气相法聚丙烯工艺进行,其中,进行Innovene气相法聚丙烯工艺的第一反应器中的第一反应区域的循环气质量流量与液体质量流量的比值(V/L)不大于0.02;所述液体包括急冷液和催化剂。
在另一实施方式中,所述循环气质量流量与液体质量流量的比值(V/L)不小于0.010。
在另一实施方式中,所述第一反应器中第一反应区域和第二反应区域中每个循环气体喷嘴通过各自对应的调节阀独立控制。
在另一实施方式中,所述第一反应区域中经与热电阻温度探头距离在12厘米以下的循环气体喷嘴的循环气流量使该热电阻温度探头显示的温度波动在±3℃以下;较佳地,所述温度波动在±2℃以下;更佳地,所述温度波动在±1℃以下。
在另一实施方式中,所述液体质量流量每小时不低于40吨。
在另一实施方式中,所述第一反应器的聚丙烯生产负荷不少于每小时20吨;较佳地,所述聚丙烯生产负荷为每小时20-30吨。
据此,本发明提供了一种有效的操作控制方法,解决了聚丙烯装置高负荷生产时,第一反应器,尤其是其第一反应区域温度升高并波动加大而带来的一系列问题。
附图说明
图1是第一反应器及其循环气回路示意图。
图2是第一反应器第一反应区域结构示意图;其中,
11:热电阻温度探头T1
12:热电阻温度探头T2
13:热电阻温度探头T3
21:循环气体喷嘴A1
22:循环气体喷嘴A2
31:急冷液喷嘴E1
32:急冷液喷嘴E2
33:急冷液喷嘴E3
41:主催化剂喷嘴D1
42:主催化剂喷嘴D2
43:主催化剂喷嘴D3
51:助催化剂喷嘴Y1
52:助催化剂喷嘴Y2
61:调节阀。
图3是本发明提供的第一反应器第一反应区域结构示意图;其中,
11:热电阻温度探头T1
12:热电阻温度探头T2
13:热电阻温度探头T3
21:循环气体喷嘴A1
22:循环气体喷嘴A2
31:急冷液喷嘴E1
32:急冷液喷嘴E2
33:急冷液喷嘴E3
41:主催化剂喷嘴D1
42:主催化剂喷嘴D2
43:主催化剂喷嘴D3
51:助催化剂喷嘴Y1
52:助催化剂喷嘴Y2
62:控制循环气体喷嘴A1的调节阀
63:控制循环气体喷嘴A2的调节阀。
图4显示生产聚丙烯均聚物第一反应器第一反应区域热电阻温度探头T3(13)的温度波动情况;其中,
A显示实施例1使用的本发明提供的如图3所示的第一反应器第一反应区域中的相关情况;
B显示对比例1使用的INEOS提供的如图2所示的第一反应器第一反应区域中的相关情况。
图5显示生产聚丙烯抗冲共聚物第一反应器第一反应区域热电阻温度探头T3(13)的温度波动情况;其中,
A显示实施例2使用的本发明提供的如图3所示的第一反应器第一反应区域中的相关情况;
B显示对比例2使用的INEOS提供的如图2所示的第一反应器第一反应区域中的相关情况。
图6显示生产聚丙烯无规共聚物第一反应器第一反应区域热电阻温度探头T3(13)的温度波动情况;其中,
A显示实施例3使用的本发明提供的如图3所示的第一反应器第一反应区域中的相关情况;
B显示对比例3使用的INEOS提供的如图2所示的第一反应器第一反应区域中的相关情况。
具体实施方式
发明人经过广泛深入的研究,意外地发现,图2中第一反应器的第一反应区域显示的温度波动可能是由于热电阻温度探头13与循环气体喷嘴22较近,因此当循环气体喷嘴22的循环气流量V较大时,循环气会影响该热电阻温度探头13的检测温度指示,导致控制系统显示第一反应器的第一反应区域温度剧烈波动。发明人多处着手解决第一反应器反应区域温度波动的问题。
具体地,一方面本发明使第一反应器第一反应区域的V/L降低到不超过0.02,优选不小于0.010,例如但不限于,0.012-0.019、0.011-0.018、0.011-0.015、0.014-0.017、0.013-0.016等。
其中V是指第一反应器中各反应区域的循环气的质量流量;L是指第一反应器第一反应区域中的急冷液和催化剂的质量流量,在其他反应区域中则仅指急冷液的质量流量。
在本发明的一种实施方式中,第一反应器的第一反应区域中的L为每小时不低于40吨,例如每小时40-70吨。
另一方面本发明改造第一反应器第一和第二反应区域的循环气体喷嘴为每一个区域的多个循环气体喷嘴由相应多个调节阀分别单独控制,如图3所示(仅给出含催化剂喷嘴的第一反应区域的示意图)。
在本发明的一种实施方式中,所述第一反应器尺寸为274.3厘米(内径)x1370.0厘米(切线-切线长度),所述第一反应区域热电阻温度探头13与循环气体喷嘴22为径向分布,夹角约15度,所述热电阻温度探头13与循环气体喷嘴22的直线距离在12厘米以下,例如但不限于,1-12厘米,3-10厘米,1.5-11厘米,2-8厘米,3.5-9厘米,2.5-7厘米,4-7.5厘米,5-6厘米等,而该循环气体喷嘴的循环气流量使该热电阻温度探头显示的温度波动可控制在±3℃以下;较佳地,温度波动可在±2℃以下;更佳地,温度波动可在±1℃以下。
再一方面本发明使第一反应区域中与热电阻温度探头毗邻的循环气体喷嘴的流量减少,进一步提高该热电阻温度探头的测温稳定性。
第一反应区域的整体V/L较小,能降低第一反应器第一反应区域聚合反应的剧烈程度,控制了第一反应区域催化剂的活性释放,使得该区域在高负荷生产下其温度稳定,不会大幅波动,从而不会引起块料生成,提高了装置运行周期,保障了装置安全运行;同时,因为还要保证第一反应区域整体的循环气流量不能过低,否则氢气组分浓度过低,从而导致第一反应区域的粉料熔融指数偏离目标值过大,引起最终产品质量偏离目标值过大,所以将反应器中第一、二反应区域的两个循环气体喷嘴由一个调节阀共同控制改为每一个区域的两个循环气体喷嘴由两个调节阀分别单独控制,并大幅降低第一反应区域的循环气体喷嘴22的流量(例如使其流量不超过V的50%,包括10-40%、15-35%、20-45%等),主要目的是确保与循环气体喷嘴22毗邻较近的热电阻温度探头13不会受到循环气体喷嘴22所喷射出的循环气的影响。而第一区域的循环气体喷嘴21的流量,主要根据第一区域整体V/L比值和22流量的值来调节,确保第一区域整体V/L比值维持不超过0.02等,并且不会导致第一反应区域的整个循环气流量过低而影响产品质量。如图3所示,将第一反应器中第一、二反应区域原来由一个调节阀61共同控制两个循环气体喷嘴21、22的管路结构调整为用一个调节阀62或63单独控制一个循环气体喷嘴21或22的管路结构,从而单独控制每一个喷嘴的循环气流量。
本发明采用BP Innovene气相法聚丙烯工艺,生产聚丙烯均聚物和抗冲共聚物时,在第一反应器中使用的急冷液包括丙烯;生产聚丙烯无规共聚物时,在第一反应器中使用的急冷液包括但不限于丙烯和乙烯。本发明采用BP Innovene气相法聚丙烯工艺,在第一反应器中使用的催化剂包括主催化剂和助催化剂。所述主催化剂包括但不限于齐格勒纳塔催化剂,在本发明的一种实施方式中,可使用国产催化剂SELL;所述助催化剂包括但不限于,三乙基铝(CH3CH2)3Al和改性剂;所述改性剂包括但不限于,二异丙烯二甲氧基硅烷(DIP,用于生产抗冲共聚聚丙烯ICPs)、二异丁基二甲氧基硅烷(DIB,用于生产均聚和无规共聚聚丙烯HPs、RCPs)。
在本文中,采用术语“约”来修饰数值时,表示该数值±5%以内测量的误差容限。
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
在本文中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征,如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本发明提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用,只要这些特征的组合不存在矛盾,所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。说明书中所揭示的各个特征,可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明,所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明的主要优点在于:
本发明在保持高负荷生产以及保证产品质量的情况下,通过操作条件的设置和小的结构改造,保持了第一反应器第一反应区域的温度稳定,从而避免了由于连锁作用带来的床层粉料过湿、粉料结块等影响装置长周期安全运行的问题。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的,例如是指在100毫升的溶液中溶质的重量。除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1
均聚物(HPs)生产操作控制
生产聚丙烯均聚物时,第一反应器生产负荷可以提高到每小时26.5吨左右的负荷进行生产,此时第一反应器的第一反应区域的三个急冷液喷嘴31、32、33的急冷液质量流量和主催化剂41、42、43以及助催化剂喷嘴51、52的质量流量L合计为每小时67吨左右,并且第一反应器的第一反应区域V/L降低到0.013左右,即将两个循环气体喷嘴21、22的合计质量流量降低为每小时0.90吨左右,同时,两个循环气体喷嘴21、22的循环气流量也是不一样的,是由相应的调节阀单独控制的,如图3所示,循环气体喷嘴22的循环气流量保持在每小时0.28吨左右,确保不会影响到毗邻的热电阻温度探头13,循环气体喷嘴21的循环气流量保持在每小时0.62吨左右,确保不会严重影响第一反应在器的第一反应区域聚合物粉料的产品质量。
循环气体喷嘴22的循环气流量大幅降低,该循环气就不再影响到热电阻温度探头13,同时整个第一反应区域的循环气流量大幅降低,也降低了第一反应区域聚合反应的剧烈程度,避免了第一反应区域,甚至第二反应区域的温度大幅波动,避免了粉料结块的后果,或者避免了影响装置生产安全运行的后果。
需要说明的是,虽然第一反应区域的循环气流量大幅降低,对于生产均聚聚丙烯,循环气里含有氢气组分,所以氢气组分流量也降低,会导致第一反应区域的粉料熔融指数偏离目标值,但这只是一个非常次要的问题,因为首先第一反应区域仅是聚合反应的起始阶段,该区域的粉料将会被搅拌器传入第二、三、四反应区域,在第二、三、四反应区域接着进行聚合反应、生长,操作人员完全可以通过在第二、三、四反应区域对氢气组分浓度的调整,同时还可以在第二反应器中继续调整粉料熔融指数,最终保证流出第二反应器的聚合物粉料经造粒变成粒料后的熔融指数靠近目标值。
所得粒料按照GB/T 3682标准方法测试熔融指数,取该段生产时期内任意一批次的粒料,其熔融指数值为3.03g/10min,与内部控制目标值3.0g/10min基本一致,且在内部控制规范的一等品范围内,质量合格。并且,第一反应器的第一反应区域的温度波动非常平衡,波动幅度仅为±0.85℃左右(控制目标值为59.6℃),如图4A所示,使生产装置得以长周期正常运行,保证了装置的安全性。
实施例2
抗冲共聚物(ICPs)生产操作控制(ICPs,对于具有两个反应器的BP Innovene工艺,第一反应器的操作和控制情况与生产均聚物HCPs是差不多的,只有熔融指数目标值控制不一致,视具体生产牌号而言。)
生产聚丙烯抗冲共聚物时,第一反应器生产负荷可以提高到每小时26.5吨左右的负荷进行生产,此时第一反应器的第一反应区域的三个急冷液喷嘴31、32、33的急冷液质量流量和主催化剂41、42、43以及助催化剂喷嘴51、52的质量流量L合计为每小时65吨左右,并且第一反应器的第一反应区域V/L降低到0.014左右,即将两个循环气体喷嘴21、22的合计质量流量降低为每小时0.91吨左右,同时,两个循环气体喷嘴21、22的循环气流量也是不一样的,是由相应的调节阀单独控制的,如图3所示,循环气体喷嘴22的循环气流量保持在每小时0.28吨左右,确保不会影响到毗邻的热电阻温度探头13,循环气体喷嘴21的循环气流量保持在每小时0.63吨左右,确保不会严重影响第一反应在器的第一反应区域聚合物粉料的产品质量。因此,循环气体喷嘴22的循环气流量大幅降低,该循环气就不再影响到热电阻温度探头13,同时整个第一反应区域的循环气流量大幅降低,也降低了第一反应区域聚合反应的剧烈程度,避免了第一反应区域,甚至第二反应区域的温度大幅波动,避免了粉料结块的后果,或者避免了影响装置生产安全运行的后果。
需要说明的是,虽然第一反应区域的循环气流量大幅降低,对于生产抗冲共聚聚丙烯的BP INNOVENE工艺而言,第一反应器还是生产均聚聚丙烯粉料,因此第一反应器的循环气里含有氢气组分,所以氢气组分流量也降低,会导致第一反应区域的粉料熔融指数偏离目标值,但这只是一个非常次要的问题,因为首先第一反应区域仅是聚合反应的起始阶段,该区域的粉料将会被搅拌器传入第二、三、四反应区域,在第二、三、四反应区域接着进行聚合反应、生长,操作人员完全可以通过在第二、三、四反应区域对氢气组分浓度的调整,同时还可以在第二反应器中继续调整粉料熔融指数,最终保证流出第二反应器的聚合物粉料经造粒变成粒料后的熔融指数靠近目标值。
所得粒料按照GB/T 3682标准方法测试熔融指数,取该段生产时期内任意一批次的粒料,其熔融指数值为27.1g/10min,与内部控制目标值26.0g/10min,基本一致,且在内部控制规范的一等品范围内,质量合格。并且,第一反应器的第一反应区域的温度波动非常平衡,波动幅度仅为±1.0℃左右(控制目标值为59.6℃),如图5A所示,使生产装置得以长周期正常运行,保证了装置的安全性。
实施例3
无规共聚物(RCPs)生产操作控制
生产聚丙烯无规共聚物时,第一反应器生产负荷可以提高到每小时20.5吨左右的负荷进行生产,此时第一反应器的第一反应区域的三个急冷液喷嘴31、32、33的急冷液质量流量和主催化剂41、42、43以及助催化剂喷嘴51、52的质量流量L合计为每小时44吨左右,并且第一反应器的第一反应区域V/L降低到0.02左右,即将两个循环气体喷嘴21、22的合计质量流量降低为每小时0.90吨左右,同时,两个循环气体喷嘴21、22的循环气流量也是不一样的,是由相应的调节阀单独控制的,如图3所示,循环气体喷嘴22的循环气流量保持在每小时0.27吨左右,确保不会影响到毗邻的热电阻温度探头13,循环气体喷嘴21的循环气流量保持在每小时0.63吨左右,确保不会严重影响第一反应器的第一反应区域聚合物粉料的产品质量。因此,循环气体喷嘴22的循环气流量大幅降低,该循环气就不再影响到热电阻温度探头13,同时整个第一反应区域的循环气流量大幅降低,也降低了第一反应区域聚合反应的剧烈程度,避免了第一反应区域,甚至第二反应区域的温度大幅波动,避免了粉料结块的后果,或者避免了影响装置生产安全运行的后果。
需要说明的是,虽然第一反应区域的循环气流量大幅降低,对于生产无规共聚聚丙烯,循环气里含有氢气组分,所以氢气组分流量也降低,会导致第一反应区域的粉料熔融指数偏离目标值,但这只是一个非常次要的问题,因为首先第一反应区域仅是聚合反应的起始阶段,该区域的粉料将会被搅拌器传入第二、三、四反应区域,在第二、三、四反应区域接着进行聚合反应、生长,操作人员完全可以通过在第二、三、四反应区域对氢气组分浓度的调整,同时还可以在第二反应器中继续调整粉料熔融指数,最终保证流出第二反应器的聚合物粉料经造粒变成粒料后的熔融指数靠近目标值。
所得粒料按照GB/T 3682标准方法测试熔融指数,取该段生产时期内任意一批次的粒料,其熔融指数值为12.6g/10min,与内部控制目标值12.5g/10min,基本一致,且在内部控制规范的一等品范围内,质量合格。并且,第一反应器的第一反应区域的温度波动非常平衡,波动幅度仅为±0.5℃左右(控制目标值为61.0℃),如图6A所示,使生产装置得以长周期正常运行,保证了装置的安全性。
对比例1
均聚物(HPs)生产操作控制
生产聚丙烯均聚物时,为防止第一反应器温度大幅波动和产生块料,尤其防止第一反应器第一反应区域的温度大幅波动和产生块料,影响装置安全运行,第一反应器通常只能以最高每小时23吨左右的负荷进行生产,并且第一反应器的第一反应区域V/L通常按INEOS的设计值定为0.12左右,为了保证装置的安全运行,无法继续提高生产负荷。此时第一反应器的第一反应区域的三个急冷液喷嘴31、32、33的急冷液质量流量和主催化剂41、42、43以及助催化剂喷嘴51、52的质量流量L合计为每小时41.7吨左右,两个循环气体喷嘴21、22的合计质量流量V为每小时5吨左右,并且这个两个循环气体喷嘴21、22同时由调节阀61控制,如图2所示,也就是它们的质量流量是相同的,即分别为每小时2.5吨左右。但在该段生产时期内,第一反应器的第一反应区域的温度波动仍然很严重,瞬时波动幅度高达±15℃左右(控制目标值为63.0℃),如图4B所示,这种温度波动程度容易使反应器产生块料,影响装置正常运行,造成装置临时性停车。
对比例2
抗冲共聚物(ICPs)生产操作控制
生产聚丙烯抗冲共聚物时,为防止第一反应器温度大幅波动和产生块料,尤其防止第一反应器第一反应区域的温度大幅波动和产生块料,影响装置安全运行,第一反应器通常只能以最高每小时23吨左右的负荷进行生产,并且第一反应器的第一反应区域V/L通常按INEOS的设计值定为0.12左右,为了保证装置的安全运行,无法继续提高生产负荷。此时第一反应器的第一反应区域的三个急冷液喷嘴31、32、33的急冷液质量流量和主催化剂41、42、43以及助催化剂喷嘴51、52的质量流量L合计为每小时41.7吨左右,两个循环气体喷嘴21、22的合计质量流量V为每小时5吨左右,并且这个两个循环气体喷嘴21、22同时由调节阀61控制,如图2所示,也就是它们的质量流量是相同的,即分别为每小时2.5吨左右。但在该段生产时期内,第一反应器的第一反应区域的温度波动仍然很严重,瞬时波动幅度高达±20℃左右(控制目标值为65.5℃),如图5B所示,这种温度波动程度容易使反应器产生块料,影响装置正常运行,造成装置临时性停车。
对比例3
无规共聚物(RCPs)生产操作控制
生产聚丙烯无规共聚物时,为防止第一反应器温度大幅波动和产生块料,尤其防止第一反应器第一反应区域的温度大幅波动和产生块料,影响装置安全运行,第一反应器通常只能以最高每小时18吨左右的负荷进行生产,并且第一反应器的第一反应区域V/L通常按INEOS的设计值定为0.12左右,为了保证装置的安全运行,无法继续提高生产负荷。此时第一反应器的第一反应区域的三个急冷液喷嘴31、32、33的急冷液质量流量和主催化剂41、42、43以及助催化剂喷嘴51、52的质量流量L合计为每小时33.3吨左右,两个循环气体喷嘴21、22的合计质量流量V为每小时4吨左右,并且这个两个循环气体喷嘴21、22同时由调节阀61控制,如图2所示,也就是它们的质量流量是相同的,即分别为每小时2吨左右。但在该段生产时期内,第一反应器的第一反应区域的温度波动仍然很严重,瞬时波动幅度高达±12℃左右(控制目标值为64.0℃),如图6B所示,这种温度波动程度容易使反应器产生块料,影响装置正常运行,造成装置临时性停车。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
Claims (7)
1.一种聚丙烯生产操作控制方法,所述聚丙烯生产通过Innovene气相法聚丙烯工艺进行,其特征在于,进行Innovene气相法聚丙烯工艺的第一反应器中的第一反应区域的循环气质量流量与液体质量流量的比值不大于0.02;所述液体包括急冷液和催化剂;
所述第一反应器中第一反应区域和第二反应区域中每个循环气体喷嘴通过各自对应的调节阀独立控制;
所述第一反应区域中经与热电阻温度探头距离在12厘米以下的循环气体喷嘴的循环气流量使该热电阻温度探头显示的温度波动在±3℃以下。
2.如权利要求1所述的聚丙烯生产操作控制方法,其特征在于,所述循环气质量流量与液体质量流量的比值(V/L)不小于0.010。
3.如权利要求1所述的聚丙烯生产操作控制方法,其特征在于,所述温度波动在±2℃以下。
4.如权利要求1所述的聚丙烯生产操作控制方法,其特征在于,所述温度波动在±1℃以下。
5.如权利要求1所述的聚丙烯生产操作控制方法,其特征在于,所述液体质量流量每小时不低于40吨。
6.如权利要求1-5任一项所述的聚丙烯生产操作控制方法,其特征在于,所述第一反应器的聚丙烯生产负荷不少于每小时20吨。
7.如权利要求6所述的聚丙烯生产操作控制方法,其特征在于,所述聚丙烯生产负荷为每小时20-30吨。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010807702.6A CN111875726B (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种聚丙烯生产操作控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010807702.6A CN111875726B (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种聚丙烯生产操作控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111875726A CN111875726A (zh) | 2020-11-03 |
CN111875726B true CN111875726B (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=73204170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010807702.6A Active CN111875726B (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种聚丙烯生产操作控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111875726B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115475577A (zh) * | 2021-06-15 | 2022-12-16 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种卧式聚合物反应器 |
US12060443B2 (en) | 2021-12-09 | 2024-08-13 | Ineos Usa Llc | Process |
CN114904461A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-08-16 | 山东东方宏业化工有限公司 | 一种降低聚丙烯粉尘的装置 |
CN115138310A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-10-04 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种spgⅱ聚丙烯的制备装置及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101952030A (zh) * | 2007-12-21 | 2011-01-19 | 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 | 用于烯烃气相聚合的方法 |
CN105330955A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-02-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗冲聚丙烯的制备方法 |
CN106554447A (zh) * | 2015-09-24 | 2017-04-05 | 中国石化扬子石油化工有限公司 | 一种用于流延薄膜的丙烯无规共聚物及其制备方法 |
CN111378062A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-07-07 | 陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 | 一种高熔体强度聚丙烯树脂的工业化生产方法 |
-
2020
- 2020-08-12 CN CN202010807702.6A patent/CN111875726B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101952030A (zh) * | 2007-12-21 | 2011-01-19 | 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 | 用于烯烃气相聚合的方法 |
CN105330955A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-02-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗冲聚丙烯的制备方法 |
CN106554447A (zh) * | 2015-09-24 | 2017-04-05 | 中国石化扬子石油化工有限公司 | 一种用于流延薄膜的丙烯无规共聚物及其制备方法 |
CN111378062A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-07-07 | 陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 | 一种高熔体强度聚丙烯树脂的工业化生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
INNOVENE 气相聚丙烯装置运行影响因素分析;姜兴亮;《化工管理》;20171021;第3.4节 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111875726A (zh) | 2020-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111875726B (zh) | 一种聚丙烯生产操作控制方法 | |
US5066736A (en) | Gas-phase alpha-olefin polymerization process in the presence of an activity retarder | |
RU2120947C1 (ru) | Способ газофазной полимеризации в псевдоожиженном слое | |
EP2225022B1 (en) | Process for the gas-phase polymerization of olefins | |
US8669334B2 (en) | Olefin gas phase polymerisation | |
CN103097012B (zh) | 用于烯烃气相聚合的方法和设备 | |
US6586539B2 (en) | Polymerization control process | |
US7343225B2 (en) | Method for reducing off-grade product production during reaction transitions | |
KR20170033918A (ko) | 우수한 기계적 성질을 가진 폴리에틸렌 조성물 | |
EP1549687B1 (en) | Polymerization process | |
EP0376559B1 (en) | Process for alpha -olefin gas-phase polymerization controlled by the simultaneous addition of an activator and an activity retarder to the polymerization medium | |
US20050182207A1 (en) | Gas-phase process | |
KR101822805B1 (ko) | 올레핀의 기체상 중합 방법 | |
US5244987A (en) | Process for alpha-olefin gas-phase polymerization controlled by the simultaneous addition of an activator and an activity retarder to the polymerization medium | |
JPS62149711A (ja) | 高溶融粘弾性エチレン・プロピレン共重合体の連続製造法 | |
US8513365B2 (en) | Polymerization process with improved polymer homogeneity | |
CN114014963B (zh) | 一种在气相反应器中制备宽分布多相聚丙烯聚合物的方法 | |
TWI792703B (zh) | 丙烯聚合設備及丙烯聚合方法 | |
CN104704009B (zh) | 在气相流化床反应器中生产聚合物的方法 | |
CN113480683A (zh) | 生产聚乙烯的聚合切换方法 | |
CN104662048B (zh) | 制备聚合物的方法 | |
JPH049804B2 (zh) | ||
CN107383254A (zh) | 一种聚合物硫化产出方法 | |
MXPA97006175A (en) | Procedure of polimerizac |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |