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聚丙烯生产关键技术知识.doc
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1、聚丙烯生产基本知识题库一、知识填空1、精制后投入聚合釜丙烯质量规定为:丙烯含量 98 %(体积),水10 PPm,氧10 PPm,硫 5 PPm,二氧化碳 10 PPm,双烯烃5 PPm,炔烃 5 PPm,一氧化碳10 PPm。2、丙烯临界温度是:91.8 ,临界压力是:4.6Mpa。 3、丙烯与空气混合物爆炸极限是:2.011.1 %(体积),着火温度: 497,相对密度:0.5139g/m3 (液体) 1.48 (0气体) ,闪点: 108 ,自燃点:455 ,沸点:47.7。 4、闪蒸釜接料前必要置换氧含量不大于 0.5 %(体积) ,去活前必要置换可燃物不大于1.5 %(体积)。5、随
2、着温度升高,丙烯饱和蒸汽压 上升 ,液相丙烯密度 减少6、聚合釜内气液共存时,随着温度升高,气相密度上升 液相密度 下降 。7、离心泵启动前排气目是为了防止 气缚。8、氢气与空气混合物爆炸极限 2.011.1 %。9、聚丙烯树脂密度是 0.90-0.91g/cm10、丙烯液相本体法聚合反映温度为 751压力 3.5 Mpa 。11、本装置使用主催化剂载体是 MgCl2。12、催化剂称量误差 0.5 g,活化剂计量误差50 mL,聚丙烯产品称量误差0.05 kg。13、吹扫前,调节阀、孔板、过滤器以及测量元件拆下来用 暂时短接或垫片 代替。14、安全阀先后截断阀应当 常开 并 好用 ,安全阀定压
3、应高于操作 压力,低于 设计 压力。15、三乙基铝相对分子量是 114.516、集中分散型控制系统简称集散系统,其英文缩写是 DCS。17、对聚丙烯而言,熔融指数增长意味着相对分子量 减小,流动性 提高,屈服强度 下降。18、聚合釜依托 压力差 向闪蒸釜喷料。19、在反映过程中,随着各反映釜中氢气浓度减小,催化剂活性 减少。20、在本装置助剂中,可以使催化剂活性中心无规活性中心选取性中毒,提高催化剂体系定向能力,从而提高产品等规度是 DDS(二苯基二甲氧基硅烷)。二、问答题1、精制丙烯脱除微量水基本原理是什么?使用什么干燥剂?有何特点?答:精制丙烯脱除微量水基本原理是吸附。使用干燥剂是3A分子
4、筛和5A分子筛。3A、5A干燥剂吸附不但由其微孔直径大小决定,同步也与被吸附物质极性关于,因水具备较强极性,3A、5A干燥剂对水有较强亲合力;因而对微量水能达到较深干燥度。分子筛特点是具备均匀孔径。如:3A、5A型分子筛孔径分别为:3.2-3.3A、4.9-5.5A。分子筛选取吸附不但与被吸附物质分子直径关于,与分子极性关于,还与被吸附分子不饱和限度或分子沸点关于。水分子比丙烯分子小具备极性,用3A、5A分子筛时只有水分子能进入分子筛微孔被吸附而达到分离效果。2、干燥剂再生基本原理是什么?答:再生是一种脱咐过程,干燥剂内残存水量与再生温度关于,与再气愤湿度、压力关于,温度越高残存水量越少。再气
5、愤湿度越低,残存水量亦越少,压力越低残存水量亦越少。咱们再生使用是干热氮气;因而采用加热升温办法减少干燥剂内残存水量,从而使干燥剂得到脱咐再生。3、氧化铝与分子筛再生温度各为多少?为什么要控制?答:氧化铝再生温度250300,分子筛再生温度350400,再生时要控制在规定温度范畴内,过低保证不了再生效果,但再生温度也不能超过规定温度范畴,由于氧化铝与分子筛对温度耐受能力是有限,温度太高浮现半熔融而微孔减少或完全消失,吸附能力大大减少或完全丧失。4、再生前精制系统内丙烯为什么要用丙烯气相压力退回丙烯罐区而不采用泵送和氮气压?答:咱们使用氮气压力最高只有0.7Mpa,而丙烯饱和蒸汽压普通在1Mpa
6、以上,因而不能用氮气退料。如用泵送料由于各精制塔位置较低,阻力大易使泵入口压强低于丙烯饱和蒸汽压,产气愤缚(抽空)现象。因此只能用丙烯气相压力退料。5、精制系统再生时,各物料管线及各塔加盲板目是什么?答:防止丙烯泄漏进入电加热炉和热氮系统,发生危险和事故。6、再生结束后,系统为什么要保持正压?答:再生结束后,自然降温过程中气体压力减少,很容易导致负压吸进空气,既不安全,又会减少精制系统精制能力,因而必要保持正压。7、什么是高分子化合物?什么是高分子?聚丙烯是不是高分子化合物?答:由高分子构成物质称为高分子化合物。高分子就是分子量在数千乃至百万以上化合物,而低分子化合物分子量均在几百如下。聚丙烯
7、分子量很高,加氢后普通控制在20万以上,因而聚丙烯应当是高分子化合物。8、什么是构造单元?什么是单体?答:聚合物分子中重复连接原子或原子团;如:聚丙烯中CH2CH 为一种构造单元。合成高聚物低分子物质称为单体。CH3 9、什么是聚合?什么是聚合反映?答:由一种或几种低分子化合物在一定条件下,发生化学变化。生成高分子化合物反映叫聚合。单体或单体混合物变为聚合物过程叫聚合反映。10、我装置生产聚丙烯采用什么工艺办法?催化剂、活化剂各是什么?答:采用工艺办法是丙烯液相本体间歇聚合法,催化剂是高效催化剂,活化剂是三乙基铝,二苯基二甲基氧硅烷(DDS)。11、原料中各种杂质对聚合反映影响如何?咱们控制在
8、什么指标?答:原料丙烯中O2、CO、CO2、H2O、S、双烯烃、炔烃、乙烷乙烯、碳四烯烃等都对聚合反映有影响,普通以为使得率下降,而也许使等规度下降,使活性下降,并且尚有也许影响活性中心性质易结块,不饱和烃普通也许破坏定向性。同行业现行控制指标为:纯度 98%,H2O25PPm ,O210PPm ,S5PPm ,CO5PPm ,CO210 PPm ,炔烃5 PPm ,双烯烃10PPm 。而生产高效聚丙烯丙烯原料规定为:纯度98%,H2O10PPm ,O210PPm ,S3PPm ,CO1PPm ,CO210 PPm ,炔烃5 PPm ,双烯烃5PPm 。12、催化剂沉底有何危害?如何避免?答:
9、催化剂沉底,导致釜底反映过于激烈,反映热不能被冷却循环水及时撤走,容易生成聚丙烯塑化结块,严重影响生产正常和产品质量。要防止沉底,一方面是搅拌一定要启动才干投加催化剂,另一方面就是当半途发生停电,搅拌停止运转时,必要及时解决,解决办法和环节按照突然停电办法解决。13、三乙基铝有什么作用?为什么与催化剂投料顺序不能颠倒?答:三乙基铝有三个作用:(1)破坏原料丙烯中有害杂质,保护催化剂活性。(2)将催化剂中TiCL4还原为TiCL3。(3)与催化剂生成络合物形成活性中心。因而先加活化剂后加催化剂顺序不能颠倒;其因素由活化剂第一种作用可以清晰看出。如果不先加活化剂,则有害杂质就消耗催化剂,从而减少催
10、化剂活性,影响聚合反映强度,甚至引起不反映或者“清汤”现象。14、活化剂用量(AI/Ti)对反映有什么影响?答:活化剂对反映活性有影响,光有催化剂不能使丙烯聚合。对于高质量丙烯,AI/Ti比在8以上活性变化就不明显了,但对于质量较低丙烯,AI/Ti比要大,普通在10以上。15、聚合反映中有时引起后反映较好,但随着时间推移,夹套水温记录曲线慢慢向上漂移这是什么因素?答:这种现象浮现是由于催化剂活性衰减过快所致,有催化剂自身使用寿命因素,也有原料中杂质方面因素,尚有也许是搅拌轴封油带水不断注入釜内导致;因而,在聚合反映过程中,必要严格控制以上几种方面。16、活化剂为什么要用精氮压力输送而不可运用粗
11、氮或空气压力输送?答:由于活化剂性质活泼,一遇空气即会发生燃烧,遇水也会激烈反映,甚至发生爆炸。因而必要运用精氮压力输送,保证输送安全。17、加氢量对反映有什么影响?答:随着氢气浓度增长生产得率提高,等规度略有下降,熔融指数上升,对于产品后加工有不同限度影响,甚至有些厂家无法使用,因此在生产聚丙烯时严格控制氢气加入量。18、影响氢调精确性因素有哪些?答:有如下几种方面:(1)投入氢气量精确性,这方面有压力降读数误差,钢瓶大小不一而导致体积不等,因而采用DV=常数来计量。更精确点还应按抱负气体进行温度校正。(2)管道及釜泄漏,使氢气跑了或超压回收将氢气排掉了。(3)使用回收丙烯,自身带进某些氢。
12、(4)与聚丙烯在釜内存量关于,由于存料影响了气相空间大小。(5)与丙烯量精确性也关于。(6)与搅拌速度关于,速度越快,氢调越敏感。(7)与催化剂性质关于。19、聚合釜投料系数为什么要控制?普通规定投多少?答:聚合釜投料系数普通为70%,小了则减少聚合釜生产能力,高了会严重威胁生产安全。由于投料温度普通为气相温度,而反映温度为75,液相丙烯受热膨胀,料投多了,受热后发生液相满釜,使釜压剧增,易导致设备事故和生产事故,虽然不发生设备事故和生产事故,投料太满,也容易堵塞釜体上管线。此外投料系数不固定也导致熔融指数控制不准,偏差太大,影响产品质量,影响产品销售力度,减少经济效益。20、聚合温度与反映有
13、什么关系?答:温度上升聚合速度加快,催化效率提高。但在75以上配位催化剂稳定性下降,因而使等规度下降,又由于链转移速度增长,分子量也下降,温度过高容易产生爆聚和结块,最后导致产品质量减少,影响整个生产秩序顺利进行。21、什么是临界温度,临界压力?为什么聚合釜聚合温度不能接近临界温度?答:对于每种气体物质,在高于某一温度值时,无论多大压力,不能将其液化,低于这个温度可以液化,这个温度称为临界温度。这个温度下压力称为临界压力。再临界状态下,由于没有气相与液相之分,压力很大。以丙烯为例临界温度为91.8 ,压力为4.6Mpa,愈接近临界温度,汽化潜热愈小,越不利于用蒸发潜热撤热,因而聚合温度不能接近
14、此温度。22、聚合釜压力是如何调节?答:聚合釜压力采用串级分程控制,以聚合釜压力为主环,以夹套入口循环水水温为副环,当压力低于某一值时,循环水量会依照压力减少由自动调节阀自动调节,当压力高于某一值时,自动调节阀就开足量循环水来减少压力增长态势,保持在一定压力范畴内,使其稳定恒定反映。23、反映中为什么控制釜压,即可达到控制反映温度目?“干锅”迹象浮现后与否可以这样控制?为什么?答:由于反映生成物(等规物)是固体,不溶于丙烯,而无规物含量很少,气相压力事实上是丙烯饱和蒸汽压,物质饱和蒸汽压与温度存在一一相应关系,只要压力一定,温度也一定,因而控制压力就等于控制了温度。当“干锅”迹象浮现后,则不适
15、当用压力来代替温度。由于当“干锅”迹象浮现时,液相已经很少,而无规物在液相丙烯中占比例变大,明显地使丙烯饱和蒸汽压减少。如果维持同样压力则必然将温度升高,蒸汽压力与温度相应关系就变化了。偏差较大,特别是当液相消失后,气相压力与固体中温度更不相应关系了,由于传热恶化至使温度升高诸多,而压力不升甚至下降,这也是判断“干锅”重要根据之一。在“干锅”迹象开始浮现后,一定要密切注视釜内温度,不能让温度升得太高,否则就会产生聚粒或者聚块也许。24、判断反映“干锅”条件?答:(1)温度不变釜压下降。 (2)釜压不升,釜温或夹套水温上升。 (3)搅拌电流明显上升。25、为什么反映快“干锅”时,压力记录曲线会浮
16、现一种峰?答:这是由于传热恶化,固体传热系数较低,液相消失后,釜体上部冷凝回流消失。自然而然压力记录就会浮现一种峰。 26、反映不好大量回收时,如何判断回收与否完全?答:当大量回收时,由于丙烯汽化带走大量热,经常产生釜温过低现象,因而导致回收不完全不彻底。为了回收完全彻底,必要不断给釜内供热升温,回收速度也不适当太快。判断回收与否完全彻底,只要将夹套水温提高,停止回收,看压力与否上升。如果压力上升较快,那么回收就不完全不彻底。如果压力基本不升,回收已接近完全彻底,大量回收时速度不适当太快,并且必要不断给釜内加热。27、反映结束回收不彻底有什么危害?答:回收不彻底有如下几种方面: (1)液相丙烯
17、放入闪蒸釜是极其危险,丙烯在闪蒸釜内气化,会导致超压损坏设备引起危险。 (2)回收不彻底,导致粉料温度低,使闪蒸操作困难也不彻底,闪蒸不彻底去活时就有闪爆危险。 (3)由于去活时粉料温度低,去活不彻底,使产品发红。 (4)回收不彻底导致丙烯挥霍增长生产成本。28、回收过早过迟有什么害处?答:回收过早,得率低,在质量方面,钛灰分氯相应增长同步回收量大,容易发生回收不彻底,挥霍丙烯,聚丙烯也易粘结成块。如果回收过迟,则因传热差,气相继续聚合时,热撤不出去,有发生塑化结块也许。29、为什么当釜压超高时,采用回收是最有效办法?答:由于回收时,釜内液相丙烯发气愤化,气化潜热是很大,因而只要回收少量丙烯便
18、可以带走大量热,使釜温迅速减少,压力随之也迅速下降,也就相应保证了压力稳定和恒定。30、影响聚合釜传热因素有哪些?答:影响聚合釜传热因素有: (1)釜内结块,特别是釜底易生成“锅巴”阻碍传热。 (2)搅拌损坏,会严重影响传热。(3)夹套形成水结垢。 (4)热水泵流量下降。 (5)水温高,特别是气化温高或蒸汽内漏时是如此。 31、不聚合因素有哪些?如何判断? 答:普通有如下几种方面: (1)中有害杂质含量高,特别是水分容易超高。 (2)催化剂失去活性。 (3)催化剂投入时跑损或未投入釜内。 (4)拌轴封润滑油带水。判断:如果先后各釜正常,普通是催化剂跑损或未冲入导致,如果未冲入则下釜也许反映激烈
19、。如果持续多釜不聚合,则普通有也许是丙烯中杂质含量高和轴封油带水,但轴封油带水时,往往有釜水温呈逐渐上升趋势。还可以从精制线解决量来判断,如容允许切换精制线实验。如果检修后开车,也许是系统中水分未除干净。如果轴封油不带水切换了精制系统仍不能反映,则要怀疑催化剂活性。 32、聚合釜内结块因素有哪些?答:因素有: (1) 催化剂沉底(搅拌启动晚或半途停转)。 (2) 钛丙烯比太大,即催化剂用量过多或丙烯量少。(3) 回收晚,气相聚合。(4) 原料中某些杂质存在如CO、CO2、S和炔烃使无规物增多。(5) 升温速度过快,引起塑化结块。(6) 轴封油入釜过多也有一定影响。 33、聚合釜超压时应如何解决
20、? 答:聚合釜超压解决要分清状况,如果是升温阶段压力突然升高超压,而釜温不超过时,是液相满釜,这时必要迅速采用回收办法。反映过程中超压普通不是液相满釜,则可依次采用加大冷却水,回收排入气柜。第一种办法不见效,则用第二个办法还不行,则用第三个办法,之因此按照这样顺序是为了将损失尽量减少。 34、影响产品等规度因素有哪些? 答:影响产品等规度因素有: (1) 丙烯原料影响,如其他不饱和烃等。 (2) 氢调影响,高熔融指数等规度有所下降。 (3) 烷基铝成分影响如铝成分不纯,有也许影响等规度。 35、影响聚丙烯灰分因素是哪些? 答:聚丙烯中灰分有如下几种来源:(1) 丙烯通过氧化铝和分子筛时冲刷下来
21、吸附剂粉末。(2) 设备和管道内铁锈等机械杂质。 (3) 投入催化剂和活化剂,引起灰分量变化重要因素是第三条和第一条。当精制塔刚再生或用时间很长时,灰分有也许略高,如果投入催化剂和活化剂多,则产品灰分增长。 36、聚丙烯颗粒形态与什么因素关于? 答:聚丙烯颗粒形态,一方面取决于催化剂颗粒形态。聚丙烯与催化剂颗粒形态相似,具备复现性。粒子大小反映条件亦有一定关系,如果反映条件激烈反映速度过快,催化剂颗粒外部来不及生成一层聚合物,催化剂孔隙内部聚合将催化剂颗粒胀碎,致使聚丙烯颗粒变细。 37、丙烯冷凝器冷凝效果变差因素有哪些? 答:冷凝效果变差因素有: (1) 冷凝器降温系统结垢,使热阻增大。 (
22、2) 丙烯入口被聚丙烯等物堵塞。 (3) 冷却水量小,水压不够或管线不畅通。 (4) 冷凝器内存有较多不冷凝性气体,不冷凝性气体存在对冷凝传热影响很大,少量不冷凝气体会使传热系数下降诸多。(实验证明蒸汽中有1%空气时,给热系数下降60%)。 38、等规度重要对哪方面性能有影响? 答:等规度重要影响加工制品强力,等规度低聚丙烯强力低,但等规度也不是越高越好,在96%以上则可以了 。此外等规度还影响加工流动性,等规度低产品无规物多较容易堵塞滤网,挤出机供料容易中断,进料不均匀,影响加工制品质量。 39、产品中挥发份会影响哪方面性能? 答:挥发份影响后加工,产品中挥发份高塑化挤出制品或造粒时易起气泡
23、。40、什么叫熔融指数?它影响哪方面性能? 答:熔融指数又称熔体活动指数或熔体流动速率,它表白高聚物融化后流动性。重要影响加工性能,熔融指数高流动性好,熔融指数低则流动性差,用途不同对熔融指数规定也不同。41、什么是转化率,什么是收率,两者之间有何差别?答:生成反映产物某种原料与投入该种原料质量比或分子比称为转化率。收率分为两种,质量收率和分子收率,转化率与收率两者总有差别:(1)转化率不论与否生成了目产物,而收率则一定是对目产物而言;(2)转化率只对反映过程而言,收率既可以对反映过程也可以对其他工艺过程。(3)转化率不论是按质量算或按分子算数值都是同样。42、产品中三氯化钛残渣影响哪方面性能
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