摘
要
通过对淤浆催化剂加料系统各工艺流程及零部件的分析，出淤浆催化剂加料系统堵塞的原因。就堵塞原因提出处理方法及优化建议，以减少装置生产过程中的不合格物料，降低成本，保证淤浆催化剂加料系统长周期稳定运行。 关键词加料系统
堵塞处理方法优化建议
中图分类号
TQ 426
上海立得催化剂有限公司
（以下简称“立得”）独立开发研制、具有自主知识产权的机电一体化撬装设备———淤浆催化剂加料系统，采用集成和模块化
的设计及制作理念，不但便于组装、运输、维护、巡检，更有利于工艺控制。在设计及制作过程中，以缩
短物料路径，减少磨耗，降低系统压差，防止物料沉降、堵塞为宗旨，吸取了各套系统在装置中运行的经
验，进行精心改进，充分考虑现场操作方便、机电仪表维护简单、系统清堵简单、节能减排等方面。
1淤浆催化剂简介
立得淤浆催化剂是一种无载体干粉催化剂分散
于特殊矿物油中的浆液型催化剂母体，可完全替代进口催化剂UCAT J1P-25，属于Ziegler/Natta 型催化剂。其活性为15000~30000kgPE/kgcat ，适合Uni-vation 和GPE 等气相法聚乙烯工艺在干态、冷凝态和超冷凝模式下的稳定操作，可完全取代传统干粉催化剂，生产窄相对分子质量分布的低、中、高密度聚乙烯。这种特殊的矿物油可有效保护催化剂粒子；可根据矿物油黏度与温度的关系调节淤浆催化剂的黏度，以满足运输、加料等要求；工业化应用时无不良影响，有助于装置稳定操作、降低成本、产品优良。
2淤浆催化剂加料系统流程简介
气相法聚乙烯流化床工艺使用的催化剂活性成
分有Mg-Ti ，Cr ，MAO （甲基铝氧烷）等，聚乙烯淤浆催化剂属于镁钛系。因为淤浆催化剂的活性高，
直接注入反应器会导致控制较难，因此需通过淤浆催化
剂加料系统进行在线还原，以调整催化剂活性、堆积密度、氢调性、
共聚性能等。另外，跟干粉催化剂相比，通过在线调整三正己基铝（T3）、一氯二乙基铝（DC ）的还原比，能生产出更多的聚乙烯产品。淤浆催化剂在螺杆泵作用下与T3一起进入静态混合器，充分反应后进入T3停留罐，并从顶部以柱塞流的形式流出，然后与DC 一起进入静态混合
器，充分反应后进入DC 停留罐，并从顶部以柱塞流的形式流出，
最后通过高压N 2注入反应器。如果聚乙烯装置反应器出现短时间停车，可通过逻辑联锁控制进行催化剂大循环操作，淤浆催化剂加料系统不需要停车。
聚乙烯产品以催化剂颗粒为模板进行复制增长，催化剂进入聚乙烯装置时若发生破损会造成产
品细粉料增加、产品流动性变差等问题，因此催化剂颗粒形貌的保持对聚乙烯产品生产及加工具有重要影响。淤浆催化剂加料系统模块集成化设计有效地
缩短了催化剂在加料系统中的输送路径，减少了输送过程中管线对催化剂的磨耗；
同时，模块化设计过程尽量避免加料管线中弯头、
袋型部分，减少管道对催化剂颗粒造成的冲击破坏，对催化剂颗粒形态起到有效的保护作用。
3淤浆催化剂加料系统常见堵塞部位及原
因
立得淤浆催化剂加料系统堵塞次数明显较进口
浅析淤浆催化剂加料系统堵塞原因及处理方法
纪彬
上海立得催化剂有限公司（上海
201512）
作者简介：纪彬
男
1992年生
本科
工程师
从事聚乙烯催化剂生产及催化剂技术研究工作
第46卷第2期2021年4月
上海化工
Shanghai Chemical Industry
51··
系统少，运行周期也较进口系统长，但不可避免地都会发生堵塞现象，具体如表1所示。
表1聚乙烯装置催化剂系统堵塞情况
要了解淤浆催化剂加料系统经常出现堵塞的部位，首先需了解淤浆加料系统的一些特殊部件。
（1）静态混合器：长度为0.629m，直径为DN15 mm，主要材质为316L，内部元件按一定规则排列，这些元件借助淤浆催化剂自身动能，可使催化剂和T3，DC充分混合。因静态混合器内部特殊、管径小，加之催化剂黏度较高，所以常有堵塞现象发生。
（2）质量流量计：安装在催化剂螺杆泵出口处，管口尺寸为6.35mm，堵塞原因和静态混合器相似。
（3）单向阀：烷基铝管线中如果残留少量氧气容易引起反应进而堵塞升程器，导致单向阀堵塞影响淤浆催化剂还原效果。
（4）工艺管线：整个淤浆催化剂加料系统工艺管线都为DN15mm，管线过细，最容易发生堵管的部位为DC停留罐出口到催化剂注入口这段管线。
（5）催化剂钢瓶：淤浆催化剂加入母液罐时，一定要在专用暖房中至少摇匀24h，使催化剂颗粒能均匀悬浮在矿物油中。如未摇匀，催化剂颗粒会产生沉降，堵塞压料管线或淤浆催化剂过滤器。
（6）保温效果：整个淤浆催化剂加料系统采用电伴热进行控温，用保温棉进行保温。温度太低，催化剂流动性下降，易堵塞管线；反之，易影响催化剂活性，导致催化剂不能完全释放，影响产品质量[1]。
4淤浆催化剂加料系统堵塞判断及处理方法
4.1堵塞位置判断
淤浆催化剂加料系统管线堵塞判断的依据主要是螺杆泵、T3泵和DC泵出口压力及各泵电机的转速是否异常。
（1）螺杆泵出口管线或质量流量计堵塞
如果T3泵、DC泵出口压力无异常，但螺杆泵出口压力增加，电机转速异常，可基本判断为螺杆泵出口管线或质量流量计堵塞[2]。
管式静态混合器（2）T3/DC泵出口单向阀、T3/DC停留罐前静态混合器堵塞
T3相关堵塞：如果螺杆泵、T3泵出口压力上升，对应的泵转速也上升，但是DC泵出口压力和转速无异常，则判断堵塞部位在DC静态混合器前，可能是螺杆泵出口质量流量计、T3泵出口单向阀、T3停留罐前静态混合器，需逐一检查、局部处理。DC相关堵塞以同样的方法进行处理。
（3）整个系统的单向阀、静态混合器、管线堵塞
如果螺杆泵、T3泵、DC泵出口压力、转速都明显上升，则可能是整个系统相关管线和阀门堵塞[3]。
4.2堵塞处理方法
（1）质量流量计
需要利用流量计的跨线，将质量流量计隔离，用N2吹通后投入使用，整个反应无需调整任何参数。
（2）静态混合器
处理前，在不影响装置运行的前提下先切换备用静态混合器，而后对工艺管线进行泄压，将静态混合器中相应介质排尽。泄压时注意安全，由于烷基铝的存在容易引起火灾等，对拆卸完的静态混合器用低压蒸汽进行吹扫，待吹扫完成用精制N2继续吹扫，回装并进行置换，填充矿物油，备用。
（3）单向阀
拆下单向阀时，需利用专用接头将管线内介质
上海化工第46卷52
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Causes Analysis of Blockages of Slurry Catalyst
Feeding System and Corresponding Treatments
JI Bin
Abstract:Through the analysis of the process and parts of the slurry catalyst feeding system,the reasons of blockages
of the slurry catalyst feeding system were found.Corresponding treatments and optimization suggestions were put forward to reduce the unqualified materials in the production process,reduce costs and ensure the long-term stable operation of the
slurry catalyst feeding system.
Key words:Feeding system;Blockage;Treatment;Optimization suggestion
排尽，为防止管线内残留烷基铝导致火灾，
需对相应管线进行矿物油冲洗并用N 2进行置换，
置换完全后方可拆除清理。清理干净后再用N 2进行吹扫，
置换干净后回装投用。如有必要，
单向阀需解体清理。（4）催化剂注入套管
催化剂注入套管时常发生堵塞，处理时需快速拔出注入套管，更换新的注入套管以免影响装置运
行。堵塞的注入套管用N 2进行吹扫，
如未吹通可用蒸汽吹扫直至吹通，再用氮气吹扫，置换干净备用。
如上述方法无效，建议更换新的注入套管[4]。
5淤浆催化剂加料系统优化
5.1螺杆泵操作
由于淤浆催化剂的压力由螺杆泵通过挤压提
供，因此螺杆泵的定子不容许有磨损，否则会出现螺杆泵不打压的现象；但因其不间歇运转，所以磨损持续缓慢地进行。在装置正常运行期间，
不建议定期切换使用螺杆泵，因为不论螺杆泵运行与否，定子都存在老化现象；需要将备用泵用矿物油填充，保证其随时可正常切换使用。5.2静态混合器定期清理
根据地理位置和环境温度的不同，建议北方地区装置气温较低时每月切换一次静态混合器，夏季的北方地区和南方地区装置可以每2~3个月切换一次静态混合器，这样有助于淤浆催化剂加料系统的长期运行，且在线混合器的清理也会比较容易。5.3增加备件数量
催化剂注入套管、静态混合器、单向阀等部件需
要有相应备件，当发生堵塞时，可快速换上备件，使催化剂注入和反应装置运行波动最小，大大降低成
本。拆下来的堵塞部件，可清理后备下次使用。5.4淤浆催化剂加料系统外部增加暖房
淤浆催化剂加料系统电伴热温度要求为30~45
℃：温度过低，淤浆催化剂流动性下降，
管线容易堵塞；温度过高，会使催化剂老化，导致活性降低。所以，必须保证淤浆催化剂温度控制在合适的范围内，
建议将淤浆催化剂加料系统放在暖房内。暖房采用蒸汽伴热，温度控制在35~40℃；暖房的存在也有利于避免雨水对催化剂加料系统设备的腐蚀[5]。
6结语
淤浆催化剂黏度高，加料系统管线细、特殊部件多，因此堵塞时有发生。立得有专业的淤浆催化剂加料系统服务团队，会派遣技术人员到现场进行服务，帮助客户开展装置安装、调试、开车等工作；开车期间，立得技术人员免费为装置操作工培训加料系统运行的相关知识；装置正常运行后，立得会派
遣专业技术服务人员解决系统运行过程中的所有问题，确保装置正常生产；立得还有资深的聚乙烯专家团队，可以提供生产技术指导，包括装置运行、装置故障诊断、催化剂理论知识、催化剂应用及切换等方面的培训。通过种种技术支持，来缓解装置堵塞现象的发生，延长淤浆催化剂加料系统的运行周期。
参考文献：[1]林海，王涛.在线还原系统堵塞处理方法及改进措施[J].内蒙古石油化工,2013,39(17):72-74.
[2]
毛文华，李立力.LLDPE 装置高负荷运行瓶颈及优化措施[J].合成树脂及塑料,2017,34(2):57-60.
[3]王永，毛文华，池洋.LLDPE 装置淤浆催化剂系统堵塞处
理及改进措施[J].合成技术及应用,2017,32(2):48-51.[4]辛昌浩.淤浆系统堵塞处理方法及改进措施[J].石化技术,2016,23(8):46-47.
[5]
蔡祥军.浆液态乙烯聚合催化剂中稀释剂的筛选[J].石油化工,2008,37(12):1282-1286.
收稿日期：2021年1月
纪彬：浅析淤浆催化剂加料系统堵塞原因及处理方法
第2期
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