“10·8”聚合釜闪爆事故分析

1 事故经过 1997年10月4日,锦州石化公司化工三厂聚丙烯车间聚合工段三班操作工,发现正在生产的7号聚合釜内有异声。停车分析原因:是釜内搅拌轴下沉使下部带式搅拌叶与釜底部接触摩擦所致。     

聚合釜内组合式搅拌器安装定位尺寸参数优化模拟

以内装组合式搅拌器的聚合釜为研究对象,采用流体力学方法对聚合釜内组合式搅拌器4层搅拌桨叶安装定位尺寸参数变化时的釜内固-液两相流场进行了模拟,得到了聚合釜内搅拌轴截面上的液相速度矢量分布和固相颗粒体积分散分布、近搅拌器区域轴向和近聚合釜壁面区域径向的固相颗粒体积分散分布,比较分析了各安装定位尺寸参数取值对聚合釜内流场特性的影响。模拟研究表明,搅拌器底层桨叶到釜底的距离C_1、各层桨叶的间距C_2、C_3和C_4的最佳取值分别为400 mm、900 mm、1 200 mm和1 200 mm。     

搅拌釜搅拌桨-稳定器结构的参数优化

采用带稳定器的搅拌桨实验装置及正交实验方法 ,分析和确定了釜内各因素对流体水平力的影响大小 ;经回归分析 ,找出了轴挠度与影响挠度的因素之间的关系式。由实测轴挠度的正交实验结果可知 :( 1)搅拌桨加装稳定器后 ,稳定器产生阻尼 ,能减小搅拌轴轴端挠度 ,抵消釜内流体部分水平力 ,起到稳定作用 ;( 2 )搅拌釜内的流体水平力可用搅拌轴挠度表示 ,设计搅拌釜时不必测量和计算水平力的大小 ,只须按回归公式计算轴下端的挠度 ,控制此挠度满足我国现行有关标准、规定和规范即可。挠度回归公式把不易测定的水平力问题转化为能较方便测定的挠度问题 ,为今后搅拌釜搅拌轴的便捷设计提供了理论依据     

双层改进型Inter-Mig桨对带内盘管搅拌釜内流场性能影响

在内径D=500 mm的带内盘管搅拌釜内,对装备双层改进型Inter-Mig桨的搅拌釜内流场进行了研究。通过实验对比不同转速下的搅拌轴功率,得到功率准数N_p与雷诺数Re的关系,确定可以将搅拌轴扭矩作为数值模拟的收敛判据来验证模拟值的可靠性。通过数值模拟考察不同桨叶间距和离底高度对带内盘管搅拌釜内流场速度及湍动分布的影响。实验及数值模拟结果表明,搅拌轴扭矩可以作为验证双层改进型Inter-Mig桨数值模拟的收敛判据,使用内盘管可以降低湍流临界点的雷诺数,内盘管的设置对下层浆叶离底高度的影响不明显,而对浆叶层间距的影响显著,起到了导流的作用。     

颗粒尺寸对聚合釜内固-液两相流的影响

利用计算流体动力学方法对组合式搅拌器作用下聚合釜内固-液两相流的流场进行数值模拟。分析了不同固相颗粒粒径对液相速度分布、固相颗粒体积分数分布及搅拌功率的影响。数值模拟结果表明,颗粒粒径的变化对液相速度的影响较小,对釜内固相颗粒分布影响较大;颗粒粒径越大,聚合釜釜底固相颗粒沉积越明显,但颗粒体积分数增大会导致聚合釜釜内固相颗粒的分散更为均匀,颗粒粒径的改变对搅拌功率的影响不显著。研究结果可为聚合釜内固-液两相流的工程应用提供理论依据。     

丙烯聚合反应釜搅拌转速的调节对反应速率影响的分析研究

丙烯聚合反应釜的搅拌转速对聚合反应速率和聚合釜的放热速度有较大关系。在12m³釜上已经有很多相关的研究,但是国内26m³聚合釜目前基本没有。通过更换一定速比的减速器,从而调节聚合反应釜的搅拌转速,在一定程度上会影响到聚合釜的放热速度。聚合反应釜的放热速度加快会对聚合反应釜的反应周期有一定的影响,特别是能够提高单釜的运行效率,提高每天聚丙烯的产量,增加收率,本文通过对聚合反应釜搅拌转速的调节对反应速率和放热速度到底产生怎么样的影响,提供一些理论分析研究资料。     

分离干燥搅拌釜存在问题及解决方案

介绍了分离干燥搅拌釜存在的积料、热熔等问题,从搅拌釜结构与实际工艺的匹配性出发,分析了各种问题出现的原因。发现搅拌釜的螺带与螺杆的组合结构与实际工艺介质不匹配,导致釜内物料更易胶结结块。同时由于罐底底轴承组合结构不合理,对安装精度要求高,造成底轴承球头与球窝帽易出现研磨现象,搅拌釜损坏的同时更易导致出料处物料出现粘连甚至搅拌釜底部积料及热熔问题,致使连续生产中断。对分离干燥搅拌釜搅拌轴和罐底底轴承组件进行了改造,使物料受力状况发生改变,实现了出料过程的可持续性。     

聚合釜结构改造(摘要)

1998年对我厂聚丙烯装置聚合釜部分结构进行改进 ,经 1年的生产实践证明改造获得了成功。( 1 )增加内冷管束　传统的 1 2 m3聚合釜内设 4组冷却管束 ,由于换热面积小 ,每釜料从升温到恒温的时间大约在60 min,完成一釜料的生产需 4～ 4.5h。将管束增加到 6组 ,换热面积扩大到原来的 1 .5倍后 ,一釜料只需 3.5h即可完成全部生产过程 ,提高了生产效率。( 2 )改进搅拌结构　通常釜的搅拌螺带底部采用双铲形结构 ,二铲中部易形成搅拌死区 ,极易结块堵釜。采取的改造措施是 :1加大螺带宽度 ,提高搅拌效果。2将釜底的双铲形结构改成弓形板 ,这样既…     

凝聚釜搅拌轴断裂原因分析及对策

主要针对凝聚釜搅拌系统中的关键部件——搅拌轴,在较短的时间内,在同一部位连续发生断裂的原因进行详细的分析。找出搅拌轴的断裂主要原因是因轴承磨损后,调节拉杆损坏,造成轴变形,挠度加大,引起附加交变应力,而产生疲劳破坏所致。针对这一原因,采取了变更中间轴承、底轴承材质及改进调节拉杆结构等措施,以提高搅拌轴的运转时间和寿命。     

改进型框式组合桨内盘管搅拌釜内流场数值模拟

通过计算流体动力学软件对改进型框式组合桨在带内盘管搅拌釜内的流场进行了数值模拟，研究了在不同转速N、离底距C₁下釜内的流场。研究结果表明，随着转速的增加，桨叶对内盘管的冲刷作用增强，内盘管附近的低速区会逐渐减小，促进了内盘管附近流体的混合；在C₁=125 mm时，内盘管向下的导流作用明显，增加了搅拌釜底部壁面速度，有利于搅拌釜底部壁面附近流体的混合。将模拟得出的搅拌桨功率准数N_p与实验结果进行对比，验证了数值模拟方法的准确性。研究结果可为类似改进型框式组合桨在带内盘管搅拌釜的结构优化提供参考。     

聚丙烯聚合釜轴封改造与应用

从填料密封结构的优化、填料的优选对本厂聚丙烯聚合釜轴封技术进行了深入的研究。经工业应用证明，改进设计后的密封取得了较好的经济效益和环保效果。     

有限元法求解悬臂搅拌轴动力响应第一部分：动力响应的仿真计算

文章阐述了搅拌轴和搅拌桨的有限元梁盘模型的建立,在对搅拌轴所受载荷进行适当的简化后,计算了搅拌轴在空载和搅拌工况下的动力响应,并与经验公式的计算结果进行了比较分析,验证了动力学有限元法计算搅拌轴动力响应的正确性与有效性。     

有限元法求解悬臂搅拌轴动力响应 第二部分：各种参数对动力响应的影响

在有限元法求解悬臂搅拌轴动力响应的基础上,分析了搅拌轴结构参数对轴动力响应的影响,研究了搅拌轴转速与其动力响应的关系,掌握了受载的搅拌轴存在的适于其工作的转速区。     

淤浆聚合釜传热结构的改进及其对传热的影响分析

夹套冷却是淤浆聚合釜大型化后应优先选用的撤热手段,整体夹套和半圆管夹套是淤浆聚合釜可以选用的两种夹套形式。文章通过分析比较整体夹套和半圆管夹套下设备内筒的稳定性及设备的换热效率,提出了适合于大型淤浆聚合釜的半圆管夹套撤热形式。     

ABS树脂装置丁二烯聚合釜及接枝釜洗涤水回用中试研究

在模试研究成果的基础上，进行了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）树脂装置丁二烯聚合釜和接枝釜洗涤水回用的中间实验。结果表明：中试结果与模试结果相近；接枝聚合时加入丁二烯聚合釜洗涤水，其用量应使m1／（m1＋m2）（m1为洗涤水中聚丁二烯的质量，m2为新鲜聚丁二烯胶乳中聚丁二烯的质量）不大于0．30％，固体物质量分数为0．5％～2．7％；ABS胶乳凝聚时加入接枝釜洗涤水，其用量应使m3／（m3＋m4）（m3为洗涤水中ABS的质量，m4为新鲜接枝胶乳中ABS的质量）不大于0．38％，固体物质量分数为0．1％～14．9％；洗涤水回用对ABS树脂的性能没有影响，其各项性能完全能够达到优级品301型ABS指标要求。     

丙烯聚合釜浆液浓度的控制

根据热量衡算法和差压变送原理,可计算出丙烯聚合时的浆液密度和浆液浓度。在装置生产负荷的调整过程中,根据前两者及时调整丙烯循环量,合理控制聚合釜的浆液浓度,由此可以控制聚合釜的爆聚。     

聚氯乙烯聚合釜强制冷凝的DDC过程控制

聚氯乙烯装置中的强制冷凝过程控制的好与坏将直接影响到聚合釜的生产安全。根据工艺实际要求 ,许多控制参数是随产品牌号不同而发生变化的。本文主要论述了聚合釜冷凝强制投用的DDC过程控制应用。     

SBS聚合釜挂胶原因分析及处理方法

针对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）聚合釜挂胶严重,导致装置运行周期缩短的问题,从聚合釜搅拌器结构入手,对聚合釜挂胶原因进行了分析。搅拌器叶轮前端的湍流,降低了SBS胶液轴向循环流动强度,造成聚合过程中生成凝胶。对搅拌器桨叶进行改造后,促进了SBS胶液的径向流动和轴向循环流动,使聚合釜内冷管处的胶液流动速度加快,减少了聚合釜挂胶量。     

螺杆钻具挠性轴结构改进分析

通过对现有某型号螺杆钻具挠性轴的结构尺寸分析,建立了挠性轴受力分析的有限元模型。有限元分析结果发现:原始挠性轴过渡区结构不合理,在过渡区存在应力集中现象。研究了挠性轴过渡区倒圆半径与应力集中系数的关系,得出了挠性轴上过渡区倒圆半径大于150mm时,可以消除应力集中现象的结论;同时研究了挠性轴直径、长度结构变化与提高挠性轴寿命的关系,提出了螺杆钻具挠性轴结构改进的3种可行方案,这3种方案均可消除挠性轴上的应力集中,为挠性轴寿命的提高提供了理论依据。