树脂造粒系统对产品外观的影响综述

张卫东 吴建坡 余超 李松彪 赵虎(新疆天利石化控股有限公司加氢树脂厂，新疆 克拉玛依 833600)

1 概述

天利加氢C9石油树脂装置，设计加工能力为1.5万吨/年，2019年6月开工投料。在加氢树脂产品开始造粒之后陆续发现各批次产品不同程度的出现外形不均匀、有色料、机杂、黑点料等现象。本文通过排查造粒过程，分析了产生上述问题的原因，并提出了优化建议。

2 造粒系统工艺简述

加氢C9石油树脂树进入熔融树脂罐与抗氧剂进行均化后被泵送入造粒机，从造粒布料器滴落在钢带上经冷却后成型并在造粒机机尾由刮板将钢带上的树脂颗粒剥离去包装机。

脱模剂水溶液经辊子涂覆在钢带上，由刮水板涂覆均匀并去除夹带的杂质和多余的脱模剂溶液。

3 产品外观质量问题分析及建议

3.1 造粒机负荷的影响

造粒负荷与设计负荷的偏差是导致树脂颗粒的不规整的一个原因。天利石化有两台造粒机，单台能力1.5t/h，上游单元的生产能力1.9t/h。仅开一台造粒机的能力不能满足生产需要。两台造粒机全开，低负荷造粒导致树脂成型不饱满，颗粒细碎，影响外观。

建议根据上游的库存，合理安排两台造粒机同步开停的时间，既保证生产平衡又保证造粒负荷匹配产品外观的要求。

3.2 造粒机机头温度的影响

树脂颗粒的外形受造粒机机头的物料温度与树脂软化点匹配、钢带转动频率与布料器转动频率匹配的影响。

造粒机机头物料温度对应树脂的软化点太高或太低均会造成产品颗粒不饱满甚至产生连片料。造粒机机头物料对应其软化点的温度偏高，滴落在钢带上的树脂颗粒摊薄较大，树脂呈扁平状。造粒机机头物料对应其软化点的温度偏低，滴落在钢带上的树脂颗粒会带有尖锥。

3.3 造粒机脱模系统的影响

天利C9加氢树脂造粒过程中，发现脱模系统的刮水板被融(溶)解。刮水板使用的黑橡胶与产品中的低分子量树脂相溶(融)，导致橡胶融(溶)化。

对比C9冷聚树脂加氢前后的分子量，C9冷聚树脂经过加氢之后出现了分子量300以下的组分，最低分子量达118。这部分小分子的树脂被刮水板从钢带上剥离并积聚在刮水板上而融(溶)解了刮水板。黑色橡胶材质的刮水板被溶(融)解后附着在钢带上并被钢带上的树脂颗粒所携带而影响C9加氢石油树脂的外观。

建议将刮板更换为更耐油的白色硅胶板，同时从加氢工艺调整产品的最低分子量，减缓刮水板及辊子被低分子溶(融)解。

3.4 造粒机布料器的影响

树脂进入造粒机的布料器，在布料器外转筒转动造粒过程中，会有少量树脂飞溅积聚在刮料器外表面。刮料器的作用是给外转筒加热并防止树脂随外转筒的转动而飞溅，刮料器内的热媒温度265℃左右，所以积聚在其表面的树脂因高温碳化成黑色物料，脱落进入树脂颗粒中而影响C9加氢石油树脂的外观。

对累积产生黄色、黑色、碳化杂质的部位，建议定期停工时对造粒机的这些部位进行彻底清理。

3.5 造粒烟气风机的影响

造粒机机头护罩起着防护和收集机头烟气的作用。烟气的收集口在机头护罩的正上方，烟气风机从造粒机机头吸入的烟气被冷凝后变成油滴，从风机的入口管线回流滴落在钢带的树脂上，导致树脂粒料带油滴。

树脂造粒过程烟气较多的原因：①石油树脂中的低分子组分从布料器出来滴落在钢带的过程中发生闪蒸，低分子组分汽化；②高温树脂滴落在钢带上，瞬间加热并汽化钢带上附带的微量水进入烟气风机。

建议将造粒机头防护罩由平顶改为半锥形顶，烟气的收集口在半锥形的侧方，杜绝冷凝的烟油回落在钢带上。同时机头防护罩内部增加集油设施，这样可以使防护罩内部可能存在的油滴沿锥形进入集油设施。

建议在C9冷聚及加氢过程中，应优化原料配比和加氢工艺，控制树脂产品中低分子量的占比，减少低分子量树脂在造粒时闪蒸产生的烟油。

3.6 造粒机机尾刮料板的影响

由于加氢后的C9石油树脂低分子量占比增大，分子量更低。所以在造粒机机尾树脂从钢带脱离时产生较多的粉料和碎料。造粒机机尾的刮板、挡板容易积聚树脂的粉料和碎粒，长时间氧化变色，脱落进入产品中会影响树脂的外观颜色。

4 结语

由于加氢后的树脂外观颜色水白，细小的杂质都会对产品的外观造成影响，这对整个造粒过程的管控提出了非常高的标准。为达到对加氢树脂外观质量的控制，不仅需要对造粒系统进行优化改造，还需要从冷聚、加氢工艺控制的优化以及产品外观质量的管控方面进行配合。