提升高压低密度聚乙烯产品质量 减少不合格品的措施

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[摘 要]如何提高高压聚乙烯产品质量，一直是高压聚乙烯装置技术人员刻苦专研的课题，经过多年开工生产经验，我们总结了产生不合格品的原因，针对产品质量的提高制定了对策，对于同类装置具有借鉴意义。

[关键词]产品质量；不合格品；措施

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0039-02

20万吨高压聚乙烯装置采用德国Basell公司的专利技术，设计能力为每年生产20万吨聚乙烯树脂，年操作时间为8000小时，共引进16个牌号。装置采用德国Basell公司的LUPO TECHTR管式法反应器技术，以乙烯为主要原料，醋酸乙烯（VA）为共聚单体，以过氧化物为引发剂，丙烯和丙醛为分子量调节剂，该技术采用乙烯单点进料，过氧化物由四点注入脉冲式反应器，反应转化率可以达到35%。装置反应压力达到300MPa，反应温度最高可以达到320℃，产品密度范围在0.920-0.927g/cm3。它可以生产中密度的产品，以及含量在10%以下的EVA共聚物。

高压低密度聚乙烯产品正品每吨售价近万元，而不合格品只能按照正品的20%-30%的价格出售，因此不合格品的产生对装置来说损失巨大，因此装置技术人员一直积极寻找到产生不合格品的原因并加以改进，以便提升装置整体产品质量合格率，提升装置产品的整体竞争力。

1 装置的生产工艺

来自界区的原料乙烯进入一次压缩机，一次压缩机将其升压到26.0MPa，低压循环气、新鲜乙烯以及调整剂混合进入二次压缩机，然后被压缩到260MPa后进入反应器，反应的引发剂过氧化物分为四点注入，引发聚合反应，根据不同的牌号和不同的注入点，过氧化物的配方也是不同的，反应器内反应所产生的热量被夹套内的热水换热走，副产蒸汽。聚合物经过脉冲阀进入高压分离器，在这里进行气体和聚合物的分离，从高压分离器顶部出来的气体进入高循系统，进行冷却、脱蜡，然后返回二次机入口。

高压分离器底部的聚合物进入到低压分离器，在低分内进一步分离，乙烯经过低压循环系统返回排放气压缩机，进行循环再利用。从低压分离器出来的熔融聚合物进入挤压机，经过造粒，被颗粒水输送到干燥器，振动筛，然后经过风机输送到脱气仓、储存仓，最后包装出厂。流程工艺简图如图1所示：

2 不合格品出现的原因

一般产生不合格品的原因有以下几点：

2.1 产品密度低于控制指标

2.2 产品中夹带粉尘

2.3 产品指数不均

2.4 产品中含有色粒

2.5 产品指数偏高

2.6 产品中含水

2.7 产品颗粒有尾巴

产品的各项指标一旦有一项不合格，产品即按照不合格品出厂，产品价格也大打折扣。

3 出现不合格品的原因分析

装置技术人员通过多年对产品质量工作的总结，从中吸取的大量的宝贵经验，对装置出现不合格品的原因进行深入剖析，寻找不合格品出现的根源，对出现不合格品现象的原因总结如下：

3.1 产品密度低于控制指标

由于产品的密度受反应压力影响，反应压力越低，产品的密度也越低，而装置在正常生产中，脉冲阀无异常波动的情况下，反应压力不存在异常波动的情况，反应压力有大幅度波动的情况就是在装置开停车的过程中，在装置开车的过程中装置缓慢升压，期间产生的聚乙烯颗粒受反应压力低的影响，导致产品密度随之偏低。

3.2 产品中夹带粉尘

3.2.1装置开车造粒效果不好，切粒机切刀有磨损，产生垫刀料及拉丝料，在产品输送过程中转变成粉尘进入成品仓。

3.2.2装置长时间停车，脱气仓长时间不进料，料仓内部存在的颗粒粉尘聚集在料仓内壁，再次开车以后，料仓进料后将内部附着的粉尘带下，随产品输送管线进入产品包装线。

3.2.3装置长时间停车，成品仓长时间不进料，料仓内部存在的颗粒粉尘聚集在料仓内壁，再次开车以后，产品从脱气仓进入成品仓以后，将内壁附着的粉尘带下，随产品输送线进入产品包装线。

3.2.4装置长时间停车，包装线长时间不进料，内部存在的颗粒粉尘聚集在料仓内壁，再次开车以后，料仓进料后将内部附着的粉尘带下，直接进入产品包装袋中。

3.3 产品指数不均

装置正常生产的时候，调整剂丙醛是均匀地注入压缩机，进而参加反应的，因此在调整剂注入泵不出现问题的情况下，是不存在指数不均的情况的，因此产品指数不均的现象多数发生在装置开车的过程中，装置开车过程中需要根据生产需要随时调整丙醛的注入量，因此在开车过程中极容易出现产品指数不均的现象。

3.4 产品中含有色粒

色粒的产生一般是由于产品被氧化变质产生的，因此可能的原因有以下两点：

3.4.1高压分离罐液位控制过高，导致产品部分氧化，产生氧化料导致出现色粒

3.4.2装置长时间停车，低压分离器内储存的产品由于储存时间过长，导致部分颗粒被氧化，导致产生氧化料出现色粒。

3.5 产品指数偏高

装置开车过程中需要注入过量的调整期，以防止挤压开车时产品指数过低，不易出料，因此开车刚生产的产品指数会偏高，但指数高的产品量很少，但是如果不进行掺混操作，则会导致这部分料指数偏高。

3.6 产品颗粒含水

①颗粒输送风机换热器内漏，导致颗粒输送过程中带水。

②因雨季天气潮湿，部分料仓由于长时间不进料，导致料仓内部潮湿，进料后，料仓内水汽凝结，导致产品中含水

3.7 颗粒有尾巴

3.7.1挤压机模板平整度不够，切粒机在切割的过程中导致拖尾粒的产生。

3.7.2切粒机切刀磨损，产生拖尾粒。

3.7.3干燥器提升板与筛网间隙过小，导致颗粒在干燥器内脱水过程中与筛网和提升板摩擦，产生拖尾粒。

3.7.4切刀和模板没有做好找正工作，导致切刀模板不垂直，切刀和模板之间的间隙不均。

4 减少和杜绝不合格品采取的措施

4.1 产品密度低于控制指标

装置在开车过程中，及时提升反应器压力，减少升压的时间，设置合理的升压梯度曲线，严格按照提压要求进行反应器升压，从而减少低密度产品的产生。

4.2 产品中夹带粉尘

4.2.1开车之前对挤压机筒体进行充分拉料，将挤压机筒体及模板填满，保证造粒质量。

4.2.2脱气仓、成品仓、包装线长时间不进料的话，再次进料前需要对料仓进行通风操作，将料仓内聚集的粉尘带走，防止产生粉尘料。

4.3 产品指数不均

由于指数不均的料多数产生在装置开车过程中，且量比较少，因此及时对生产初期的产品进行掺混操作，将指数不均匀分布的产品掺混均匀，是杜绝此类情况发生的有效措施。

4.4 产品中有色粒

①严格控制高压分离器液位，防止液位过高导致产品氧化变质。

②如果装置长时间停车，如非生产需要，将低分罐内的液位拉空，防止产品长时间储存变质，产生色料。

4.5 产品指数高

严格控制开车过程中，调整剂的加入量，并且及时对料头进行掺混，将料头的少部分高指数的产品进行掺混混合，保证产品质量。

4.6 颗粒含水

4.6.1及时对输送风机换热器进行排水，如遇到雨季，可将换热器排水导淋微开，并加大排水频次，保证颗粒输送管线的洁净、通畅。

4.6.2如遇到雨季，对长时间不进料的料仓需要进行通风处理，将料仓内可能聚集的水蒸气及时排出，保证料仓干燥、不含水，从而防止含水料的产生。

4.7 颗粒有尾巴

4.7.1更换挤压机模板，防止产品切割不均匀产生拖尾粒

4.7.2更换切刀，并在开车前磨刀，保证产品不出现拉丝料的现象

4.7.3利用检修时间对干燥器进行检查，调整筛网与提升板之间的间隙，防止出现拉丝料。

4.7.4由于对挤压机模板进行找正的工作非常细致，要求最小偏差要低于0.03mm，最好低于0.015mm，因此需要用专用的工具和高技术水平的维修人员来进行维护。

5 结论

可以说高压聚乙烯产品质量问题是一个很复杂的问题，涉及工艺、设备、维修甚至是天气的影响都很大，需要各个专业的共同努力才能做好，也是极其容易出现问题的一个工作，以上列举了一些典型的质量问题，具体问题还要根据出现问题的严重程度来分析，例如颗粒尾巴的大小，长短，是否有细丝料，垫刀料等等，产生原因大部分时间也是多方面的不能单一考虑，因此论述只为避免和处理问题提供重要的方向，便于高压聚乙烯技术人员可以逐步完善和提高高压聚乙烯装置的产品质量。

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作者简介

孙爱光，大庆石化公司塑料厂高压聚乙烯车间工艺工程师，大学学历，联系电话04596706752，已3篇。