發(fā)布時間：2020-12-21所屬分類：管理論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：根據(jù)聚丙烯裝置生產(chǎn)無紡布專用料的運行情況，分析影響無紡布產(chǎn)品質量的因素，優(yōu)化日常生產(chǎn)操作以穩(wěn)定和提高無紡布產(chǎn)品質量。 關鍵詞：聚丙烯;無紡布專用料;質量;穩(wěn)定性;操作 青島煉化20萬噸/年環(huán)管法聚丙烯裝置，采用國產(chǎn)化第二代環(huán)管聚丙烯工藝技術[1
摘要：根據(jù)聚丙烯裝置生產(chǎn)無紡布專用料的運行情況，分析影響無紡布產(chǎn)品質量的因素，優(yōu)化日常生產(chǎn)操作以穩(wěn)定和提高無紡布產(chǎn)品質量。
關鍵詞：聚丙烯;無紡布專用料;質量;穩(wěn)定性;操作
青島煉化20萬噸/年環(huán)管法聚丙烯裝置，采用國產(chǎn)化第二代環(huán)管聚丙烯工藝技術[1]。使用固體過氧化物降解劑，可控流變(CRPP)方案生產(chǎn)無紡布專用樹脂牌號PPH-Y38Q。生產(chǎn)期間產(chǎn)品熔融指數(shù)波動較大，質量穩(wěn)定性差，且在轉產(chǎn)、生產(chǎn)過程中，擠壓造粒機易發(fā)生停機事故。本文就如何控制產(chǎn)品質量和提高產(chǎn)品質量穩(wěn)定性進行分析探討。
1.概述
聚丙烯專用纖維料的生產(chǎn)方法主要有過氧化物降解法(CRPP)和氫調法。本裝置生產(chǎn)采用過氧化物降解法，在生產(chǎn)扁絲料的基礎上，擠壓造粒階段添加過氧化物降解劑作為分子量調節(jié)劑，與高分子聚丙烯中的長鏈分子反應降解為短鏈，降低分子量的同時使聚丙烯的分子量分布變窄，得到高熔融指數(shù)、窄分子量分布的產(chǎn)品[2]。特點是避免了反應器軸流泵因高氫氣濃度造成的汽蝕，另外可避免擠壓造粒機組高熔融指數(shù)時的開機困難。但過氧化物可能會引起VOC增多，產(chǎn)品異味，黃色指數(shù)上升，且產(chǎn)品的熔融指數(shù)穩(wěn)定性較氫調法差。
2.影響產(chǎn)品質量的因素
2.1原料丙烯的質量
本裝置原料丙烯為催化裂化氣體分餾而得。原料丙烯質量總體指標是符合工藝要求的，但個別雜質如硫、水含量的波動，在上游裝置開停工或生產(chǎn)波動時，會超出工藝要求。產(chǎn)生的后果除了造成生產(chǎn)波動、催化劑消耗偏高外，對聚丙烯產(chǎn)品的等規(guī)度、灰分等也會產(chǎn)生較大的影響。
數(shù)據(jù)表明H2S含量對催化劑活性和等規(guī)度均有較大影響，4-5ppm的H2S即可使催化劑活性降至70%,等規(guī)度降至96%;20ppm的H2S即可使催化劑活性降至30%,等規(guī)度降至92%以下。
原料中的CO2、H2O、H2S、O2等雜質，與烷基鋁發(fā)生反應，當有害雜質含量高，為了消除原料中有害雜質對催化劑的破壞作用，必須多加活化劑，結果會使產(chǎn)品中灰分有所增加。
2.2降解劑加入量
過氧化物固體改性顆粒，作為分子量調節(jié)劑，與高分子聚丙烯中的長鏈分子反應降解為短鏈，降低產(chǎn)品分子量的同時使分子量分布變窄。
過氧化物的加入量是生產(chǎn)無紡布專用料PPH-Y38的關鍵,通過加入過氧化物,讓熔融指數(shù)在短時間內升至38g/10min。因此，過氧化物的加入量必須精確控制。一旦固體降解劑系統(tǒng)發(fā)生波動，過氧化物加入量過大，切粒機極易發(fā)生纏刀、墊刀、管線堵塞現(xiàn)象。降解劑的批次問題還可能會引起VOC增多，產(chǎn)品異味，黃色指數(shù)上升。
2.3在線融指儀的偏差
在線融指儀采用實時流變計進行熔融物測量。它是一種連續(xù)測量毛細管流變計，用于監(jiān)控并檢查在擠壓機內的熔融物。流變計可將測量的抽出熔融物回料到閉合回路的工藝流程中。回路容積流量疊加在際測量流量上，便可連續(xù)地向毛細管供應新的熔融物。
正常生產(chǎn)中，參考在線融指儀指數(shù)變化，及時調整降解劑的加入量，以保證產(chǎn)品熔融指數(shù)的穩(wěn)定。但在線融指儀的顯示值與化驗分析結果存在偏差，尤其在轉產(chǎn)過程中，擠壓機內的物料融指發(fā)生變化，在線融指儀的分析值存在滯后，導致融指的偏差。經(jīng)常存在成品樣熔融指數(shù)低于在線融指儀顯示值，導致控制的偏差。
2.4擠壓造粒系統(tǒng)的生產(chǎn)工況
2.4.1 抽吸系統(tǒng)的調節(jié)
擠壓造粒系統(tǒng)內的抽吸系統(tǒng)為集中抽吸系統(tǒng)，它將下列各排放點的添加劑和PP粉料收集并過濾，將氣體排入大氣：
(1)來自聚合物和各添加劑計量秤及M802尾氣;
(2)來自各添加劑加料器Z801A/B/C/D/E/F的尾氣;
(3)來自擠壓機進料斗Z802的尾氣。
設該系統(tǒng)的目的在于避免因N2和粉末引起的工作區(qū)污染，但抽吸系統(tǒng)的抽吸量過大也會造成產(chǎn)品黃色指數(shù)的不合格。
2.4.2轉產(chǎn)過程擠壓機停機
2019年擠壓造粒機共停機14次。其中有11次發(fā)生在轉產(chǎn)、生產(chǎn)無紡布專用料PPH-Y38Q期間，包括轉產(chǎn)前的主動停車。在擠壓切粒機正常運行過程中的墊刀主要發(fā)生在牌號切換和降解劑大幅波動或失量時。分析原因是聚合物熔指在短時間內發(fā)生大的變化，造成擠壓機筒體內聚合物流速過快，導致短時間內不能保持充滿狀態(tài)，從而使一部分模孔不能正常出料，切粒水沖入模孔，等到該部分模孔出料時，高溫的聚合物與水結合產(chǎn)生爆破現(xiàn)象，從而造成墊刀，進而使切粒機扭矩高而停車[3]。另外由于出料不穩(wěn)定，部分的模孔“凍住”堵塞，則造成剩余模孔出料速度快，也可能導致墊刀而切粒機扭矩升高停車。
擠壓機頻繁開停車，不僅導致過渡料的增加，轉產(chǎn)過程也會導致產(chǎn)品融指的波動，產(chǎn)生拖尾料、大小粒等，不利于產(chǎn)品質量的穩(wěn)定[4]。
3.提高產(chǎn)品質量的優(yōu)化操作
隨著市場對聚丙烯需求的不斷增加，聚丙烯的生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴大，因此，通過優(yōu)化日常操作，來保證產(chǎn)品質量及其穩(wěn)定性，可以參考以下幾點：
3.1丙烯原料的精制
(1)選用合適的脫硫、脫砷劑，除了要考慮物料本身特點、活性、操作條件以及設備投資狀況等以外，還應在脫砷前，加強脫硫工序，以免原料丙烯中硫含量出現(xiàn)波動時造成脫砷能力的降低，進而造成砷含量超標，影響產(chǎn)品質量;
(2)定期對裝置原料丙烯和精制丙烯進行采樣、化驗分析，保證各項指標在正常范圍內，并加強與化驗、氣分及罐區(qū)的溝通、協(xié)調，及時獲取氣分、罐區(qū)丙烯原料采用分析結果，便于裝置做出相應的監(jiān)控、調整;
(3)加強工藝技術管理，加強職工的技術培訓，嚴格現(xiàn)場管理，杜絕違章操作，優(yōu)化工藝配方，當原料性質出現(xiàn)波動時，及時分析原因，調整操作，盡快恢復正常生產(chǎn)，減少損失。
3.2計量秤的優(yōu)化
(1)轉產(chǎn)前清理過氧化物計量秤的過濾器，保證計量稱下料穩(wěn)定;
(2)聯(lián)系儀表單位根據(jù)不同批次降解劑對計量稱進行靜態(tài)、動態(tài)標定，PID整定;
(3)平衡造粒機系統(tǒng)氮封補氮量與抽吸系統(tǒng)排風量，維持系統(tǒng)微負壓，并且進、排風量不宜過大;
(4)定期進行接地系統(tǒng)檢查，防止因接地電阻影響計量稱精準度，計量稱出料口采用柔軟性好的硅膠軟連接，避免計量稱受到上托或下拉的作用力;
(5)更換更精準傳感器，增加濾波器。
3.3在線融指儀的偏差校正
(1)轉產(chǎn)無紡布PPH-Y38Q，及時切換在線熔指儀檔位，MFR 10-40g/10min;
(2)采用中心值控制法，減少熔融指數(shù)范圍偏差;
(3)轉產(chǎn)后，及時對粒料進行加樣化驗，對比化驗數(shù)據(jù)，將在線熔指儀校正;
(4)當出現(xiàn)數(shù)值偏差，及時聯(lián)系儀表人員對泵出入口壓力進行標定，修正參數(shù)。
3.4擠壓機平穩(wěn)運行
(1)轉產(chǎn)過程中對擠壓機參數(shù)不斷進行摸索調整。較生產(chǎn)低熔指產(chǎn)品時，適當降低筒體、模板及切粒水的溫度;調整節(jié)流閥，改善切粒機的混煉程度;并適當調高切粒機的切刀轉速，保證切粒質量;
(2)在生產(chǎn)PPH-Y38Q牌號時，盡量提高擠壓機的生產(chǎn)負荷，提高主電機的扭矩及增加模板的沖模率;
(3)操作人員應及時關注降解劑存量，在降解劑大幅波動或失量時應及時啟動備用降解劑加料，并及時提高切粒機轉速;
(4)牌號切換期間要求操作人員進行現(xiàn)場監(jiān)控粒子情況，若擠壓機工況異常，及時進行參數(shù)調整。
3.5優(yōu)化轉產(chǎn)方案
現(xiàn)生產(chǎn)無紡布專用料以PPH-T03為基礎物料，H2作分子量調節(jié)劑，通過對稱加氫控制基礎粉料為窄分子量分布，參考數(shù)據(jù)，建議可以從MI為6的對稱加氫均聚物切向PPH-Y38Q，減少MI的波動范圍。
無紡布專用料要求質量穩(wěn)定性高，小批次排產(chǎn)的生產(chǎn)方式，不利于穩(wěn)定控制，不利于擠壓機組的長周期運行。優(yōu)化排產(chǎn)周期，將小批次的牌號、無紡布專用牌號合并生產(chǎn)，或實行雙月合并產(chǎn)，減少牌號轉產(chǎn)次數(shù)，穩(wěn)定產(chǎn)品質量。
相關期刊推薦：《化纖與紡織技術》(季刊)創(chuàng)刊于1972年，由廣東省化學纖維研究所主辦。本刊以促進學術和信息交流，為科研與生產(chǎn)服務為宗旨，主要報道國內外化學纖維、紡織、印染、服裝、非織造布等行業(yè)的科研成果、生產(chǎn)實踐、技術革新、設備改造、經(jīng)營管理、行業(yè)發(fā)展動向等方面的內容
4.總結
現(xiàn)裝置生產(chǎn)的無紡布已可以滿足下游企業(yè)需求。但是在日常操作中仍需繼續(xù)優(yōu)化操作，分析影響產(chǎn)品質量的因素，優(yōu)化各項指標，平穩(wěn)生產(chǎn)，提高產(chǎn)品樹脂質量穩(wěn)定性，樹立品牌形象，從而提高企業(yè)的競爭力。——論文作者：劉瑩瑩
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