英力士高密度聚乙烯装置低压闪蒸釜结块形成原因分析

肖雄辉，贺国强，黄 庭，苟清强，郭子芳

（1.中韩（武汉）石油化工有限公司，湖北 武汉 430000；2.中国石化 北京化工研究院，北京 100013）

英力士高密度聚乙烯（HDPE）工艺是一种先进的双环管淤浆聚乙烯（PE）生产工艺[1-3]，以异丁烷为反应溶剂，可使用钛系[4-9]、铬系和茂金属催化剂生产HDPE产品，如注塑料、拉丝料、中空料、管材料和膜料等。在生产双峰PE100级管材专用树脂时，钛系催化剂先在第Ⅰ反应器（R3001）内聚合得到低分子量均聚物，所得反应浆液经中间处理单元进入第Ⅱ反应器（R3002），并且在R3002继续聚合得到高分子量共聚物。由R3002排出的反应浆液经预热后进入高压闪蒸釜（V4001）脱除绝大部分溶剂及反应单体，随后再进入低压闪蒸釜（V4003）脱除残留的异丁烷、己烯和高沸点烃类。

当PE100级管材专用树脂的生产周期停车时，需向反应器注入CO以终止聚合（又称停车杀活）。在随后排出装置残留粉料的过程中，V4003内会逐渐出现较大结块，此类结块会堵塞V4003底部下料阀，从而对装置的平稳运行造成不利影响。郑昌等[10]对此类结块的组成进行了研究，发现结块仅由R3001生成的粉料和低聚物组成，而与R3002的产物无关。目前尚未有关于此类结块的形成机理及生长历程的研究报道。

本工作利用GPC，SEM，DSC等方法，对英力士HDPE装置生产PE100级管材专用树脂后V4003在不同时间排出的块料和粉料进行了表征，推测了结块的形成机理及具体生长历程，提出了避免结块的方法，以期为该装置的平稳运行提供技术支持。

1 实验部分

1.1 主要原料

当装置完成PE100级管材专用树脂的生产后，分别向R3001，R3002和中间处理单元注入CO终止聚合反应，R3001，R3002正常生产的聚合粉料分别记为3001-A，3002-A。……