聚丙烯切粒研究

研究·开发石化技术,2007,14(4):23PETROCHEMICAL INDUSTRY TECHNOLOGY聚丙烯切粒研究刘德健(中国石油大连石化公司有机合成厂,大连,116031)摘要:分析了中国石油大连石化公司有机合成厂70ka聚丙烯装置造粒工段影响聚丙烯切粒的主要因家指出切粒机的调刀、模板切粒水和物料物性是影响切粒质量的重要因素;提出了保证聚丙烯切粒质量的措施对装置平稳运行保证产品质量降低生产成本有重要意义。关词:聚丙烯切粒机调刀模板中国石油大连石化公司有机合成厂70ktaUC400水下切粒机切刀主要功能在于刀盘上聚丙烯装置中的切粒机(UG400水下切粒机)是从始终承受一个向前(模板)的推力克服其他反向德国W&P公司引进的,是挤压造粒机组重要组力,使切刀面始终与模板接触,其推力有两个:成部分。UC400水下切粒机的作用是当聚合工段个是进刀压力;二是切粒机转动所产生的推力。生产的粉料,送到挤压造粒工段,添加一定比例的固体稳定剂并按生产要求加人挤压机中熔化、混2影响造粒工段切粒质量因素的分析及措施炼送到模板挤出后时,进行水下切粒。切出粒料由21切粒机的调刀切粒水冷却输送到后处理系统,带至干燥器经干211新刀安装燥、分筛风送到料仓中,再掺合送至包装工段。(1)尺寸UC400水下切粒机是聚丙烯装置重点设备之德国W&P公司供货的切刀,制造精度很高,,工作状况的好坏直接关系到聚丙烯装置的平但每把刀之间仍存在尺寸上的差别,而尺寸差别稳运行和产品质量。要保证切粒质量良好,切粒机中极其重要的是刀的厚度。新刀的厚度应为12的调刀模板、切粒水和物料物性四个因素尤为重mm,刀盘需安装18把切刀,要求刀盘任何切刀之要。本工作对挤压造粒机组的UC400水下切粒机间的厚度差≤0015mm。新刀安装前必须对其进等影响切粒质量主要因素进行了分析,并提出了行厚度测量,保证厚度均一,差值≤0015mm,切一些相应措施。刀的极限厚度为105mm,在使用中刀的厚度≤105mm时,应更换新刀。1UG400水下切粒机简介(2)安装力矩切粒机切粒有两种方式,一种是间歇式切粒,将刀、刀盘接触部位清理干净(不得有油脂种是接触型切粒。间歇式切刀与模板有一定距等),使力矩扳手按3540Nm统一进行切刀把离,接触型切刀始终在液压作用下与模板保持接紧,再将装好切刀的刀盘安到切粒机转轴上,此时触。UG400水下切粒机为接触型切粒,共有18把应保证各部位清洁并在接触处喷涂二硫化钼。然切刀均布于切刀盘上,仪表风经调压后在刀压缸后夹紧,同时备好备用刀盘。中转变成8倍的油压使切刀紧贴在模板上,通常模板的硬度耐磨性要好于切刀,切刀磨损部分可收稿日期:2007-04-19,以通过进刀压力得到补偿,使切刀总是贴着模板中国煤化工理T大学化工机旋转。这种形式的特点是切出的颗粒外观好看、整CNMHG理工作。联系电齐、不易出碎屑,但也比较费力。R:0411-86772913;e-mail:liudj_diepetrochIna.comcn石化技术2007年第14卷第4期212磨刀新刀安装后,首先进行磨刀。磨刀条件:模板温度控制在操作温度,切粒水温控制在(55±5)℃,钥匙拨至磨刀位,模孔已用物料冲过,切粒水泵已启动,切粒水流量足够,清理模板喷涂硅油,合上小车开始磨刀。根据德国W&P公司提供的刀压略作调动,保证在18MPa转速(rmin左右。将刀速调至略高于生产时刀速,并将进刀指图1切粒机转速与F关系示表调至“0位磨刀时间2h左右,指针基本不度有一定的关系但主要是受生产负荷的限制负变时(40.03mm位置左右),此时可认为磨刀良荷愈大,F4值愈大,反之亦然,可以用图2表示。好,停止磨刀。当刀及模板有均匀的研磨痕迹并且切粒水温、刀压与生产状况一致时,刀速略高些,在800r/min左右213刀压调整切粒机正常运行中,作用于切刀轴上的力是很多的,并且复杂。这里只选取重要、有代表性、作用相对明显的力进行分析,可用(1)式进行分析和生产负荷/h闸述图2生产负荷与F关系式中,F为切刀面对模板的压力;F1为进刀油压当生产负荷已确定时,F3、F可设为一个常数力;F2为切刀在切粒水中旋转产生的推力;F为摩(F;)。F最大值取为0,则根据式(1)和图1的切擦产生的向后的压力;F为树脂向后的压力。粒机转速与F2的线性关系,可推导出F与切粒F过小,会使切面与模板贴合力不足而引起机转速的关系:间隙增大,影响颗粒外观(带尾不规则,碎屑增Fi=Fr-kxn多),严重时,会使颗粒黏连,甚至会造成缠刀灌肠式中,n为切粒机转速,rmin;k为常数等严重事故。从(2)式可见,当增大n值时,F将降低,反之F过大,将造成切刀磨损过快,对模板也有较F1增大,两者关系可用图3表示大伤害,大大降低了设备使用寿命。同时也使切粒机扭矩增加,电流偏高耗费不必要的电能,也会A(4040)降低电机寿命,甚至出现断刀现象。对装置连续生产极为不利,同时增加了消耗。因此,正确掌握调刀技术意义重大,应对其进B7004行分析。F:可通过手动调整仪表风压力(025MPa)切粒水温℃增压气缸将风压转变为油压施加到刀盘上;油压传出线上还有手动微调对油压进行调整。图3切粒机转速与F1关系F2:切刀在切粒水中旋转产生较大推力,方向如果切刀盘采用平衡孔等措施,图3直线斜向前(模板方向)。它的大小与切粒机关系极为密率近于为0则可忽略转速产生的推力的影响。切,接近成正比关系(见图1)。22模板F3:力的方向向后,其大小与切刀、模板的材的内加执式槛粝(热油加热),加质、树脂的熔体流动速率(MFR)密度和切刀的转热能中国煤化工26mh,热油压速高低有一定关系,但影响不是很大力为YHCNMHG有26mm孔F4推力方向向后,其大小与树脂的MFR、密672个。刘德健,聚丙烯切粒研究开车前,先用熔融物料冲模孔,至模孔束状出水温度与产品的MFR关系很大,当生产不同牌料均匀。开车后,切粒水(50℃)进入切粒室模板号的产品时,水温应作相应的调整,根据本装置被水冷却温度降低,可以通过285℃左右的热油生产实践得出切粒水温与MFR关系,用图4表对其加热来维持在控制范围内。如果温度低于示。200℃,则模孔易出现冻堵现象,即使温度回升至操作范围内(220-330℃),冻堵的孔仍无法冲开A(4040)导致切粒不均匀,碎屑多,影响产品外观质量,严重时会停车,重新开车冲模孔,产生大量废料,造成聚丙烯单位成本和单耗增加。B7004若出现切粒大小形状不均匀,可对粒料取进行开孔率计算:切粒水温亡其中:A =60 x LPBO x n/G图4切粒水温与MFR关系式中,为开孔率,%;A为模板开孔数;B为每克试根据实际生产条件,MFR的设计控制范围在样的颗粒数;LPBO为模孔数(取672);u为切刀04-40.0g/10min,切粒水温度实际在40-70℃,数;n为切粒刀转速,rmin;G为生产量g生产中可参见图4中AB点选择适宜的水温,同通过(3)式可以计算出在特定负荷及其刀转时也要适当调高模板加热热油温度,保证模板温速下的开孔率i,应保证85%,否则需重新开车度高于200℃。处理24物料物性模板在使用一段时间后出现切削面不平整。在塑料切粒中,聚丙烯是最难切削的品种,聚这主要是被切刀和物料磨损造成,无法保证切刀丙烯中MFR越高牌号的产品,切削越难,除了良好的贴合,形成楔形,凹沟等造成垫刀、串料等MFR影响之外,粉料的挥发分也对切粒形成很大问题,可根据具体情况每运行两年左右进行一次影响,挥发分的工艺控制指标为180μg。聚丙烯检测及研磨维修。装置从70kua扩能至100kta后,在聚合下游设生产中,切粒水的流量、温度一定时,通过改备能力没有改变的情况下,粉料洗涤塔(T502)的变热油温度设定值或流量来控制好模板温度,保洗涤能力明显不足,造成其干燥系统夹带粉料多,证切粒效果良好;同时模板温度过高会使切粒黏流经翅片管式氮气加热器(E503)时,黏积在换热连,加速模板隔热垫等部件的老化失效,并增加不翅片上形成隔热层,直接影响干燥温度无法保证必要的能源消耗。120℃。现装置使用中,E503出口温度常常低于23切粒水100℃,一般80~90℃,无法对粉料进行彻底干切粒水使用脱盐水。水温由板式冷却器和低燥。这样含水较多的粉料进入挤压机后,最终达到压蒸汽联合控制,流量、压力由切粒水泵出口阀控240℃、18MPa工况,流出模板进入切粒室,切粒制,流量基本保证在200mh左右。但必须注意:室压力为0203MPa,物料压力经过模孔时,测点位置在泵出口总线上,如果正常生产中测点速降低物料内的高压水流迅速膨胀,切粒时就会后的切粒水回水旁路蝶阀泄漏,会导致进人切粒出现过多的碎屑,串料等问题室的水量过小,直接造成串料等故障。通过人工加碱调整pH值在85-10,略显碱性的水对设备3结语管线有保护作用并利于切粒。水温过高易出现串保证切粒质量的主要因素有切粒机的调刀料,缠刀灌肠等事故;水温过低易使模板温度低,模板、切粒水和物料物性4个方面,控制好这4个冻堵模孔,同时树脂变脆,切削时碎屑增多。在保方面,可以保证切粒机的切粒质量,从而保证装置证水流量、压力的同时必须控制好水温,温度可通平稳成棍高经济效益。过手动设定由联合装置的电磁阀自动控制。切粒中国煤化工(编:谷丽CNMHG石化技术2007年第14卷第4期The Research in Polypropylene PelletingLiu Dejian(Organic Synthesis Plant of Dalian Petrochemical Company, Petro China, Dalian, 116031)AbstractThe main influence factors to the PP pelleted were analyzed in the extruded section of PP unit, OrganicSynthesis Plant of Dalian Petrochemical Company, Petro China. The pellet quality was depended on the knifeadjustment of pelletier, die plate, the water used in the extrusion and the properties of the PP. The methods toguarantee the effect of extrusion were stated, which would be benefit to the security of the operation,improvement of the quality, and reduce the cost.Key words: polypropylene, pelletier, knife adjustment, die plateControl of Quality to the Polypropylene Exclusive ResinYang Yongqiang(Organic Synthesis Plant of Dalian petrochemical Company, PetroChina, Dalian, 116031)The paper introduced the properties of catalyst, promoter for polypropylene exclusive resin and chemicaphysical characteristics of the resin from the 70 kt/a polypropylene production unit in Organic Synthesis Plantof Dalian Petrochemical Company, Petro China. In order that unexpected shutting down is avoided, the qualityensured with broad application in market, and brought enormous profits for the enterprise: the measures havebeen put into effect: activity of the catalyst improved, the process parameters and formula optimizedty inspectedKey words: polypropylene, exclusive resin, catalyst, stabilizer, product quality control世界1-辛烯的供需现状及发展前景1-辛烯是一种重要的有机化工原料和化学中间体,主要用途是作为线性低密度聚乙烯( LLDPE)的共聚单体。此外还可用作增塑剂、表面活性剂、润滑剂、合成羧酸、环氧化合物和橡胶加工化学品等。2007年世界1-辛烯的总生产能力为6086kt,其中北美地区的产能约占世界总产能的49.69%,西欧的产能约占2103%,南非的产能约占1643%,东欧的产能约占672%,亚洲地区的产能约占613%。壳牌化学公司是目前世界上最大的1-辛烯生产厂,生产能力约占世界总生产能力的3048%;其次是英力士公司,生产能力约占世界总生产能力的24.05%。受LDPE生产驱动,全球1-辛烯的需求增长率很高。据预测,到2011年全球1-辛烯的需求增长率将达到约74%,其中亚太地区将达到约18%,中东地区为12%,西欧地区为8%,美国为6%。今后几年,世界将建设多套1-辛烯生产装置。萨索尔公司在南非 Secunda的00k装置已经投产;STH中国煤化工伯投产一套包括30kual-辛烯在内的线性a-烯烃联合装置;伊朗国家石油化工公线性a-烯烃联合装置,可生产255kua1-辛烯产品。即便如此, TranTech咨询中心预CNMHG生产仍不能满足生产的需求。