【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管理標(biāo)準(zhǔn) 2 工藝原理概述 丙烯精制的原理 從中轉(zhuǎn)罐 區(qū)送來(lái)的丙烯需經(jīng)過(guò)預(yù)精制、保安精制后才能成為精丙烯進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。 其中 T001為固堿塔，脫除大量水和無(wú)機(jī)硫 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 2NaOH+H2S=Na2S+2H2O NaOH+nH2O=NaOH178。 nH2O T002為分子篩塔，利用分子篩的吸附原理，脫除微量的水，該塔可以再生。 T701為汽提塔，利用汽提塔的操作原理脫除丙烯中的輕組分，尤其是一氧化碳。 T702為脫硫塔，主要是脫除羰基硫。 COS+H2O=H2S+CO2 ZnO+H2S=ZnS+H2O T703為 3A分子篩塔，繼續(xù)脫除 微量的水。該塔可以再生。 T704為脫胂塔，主要是脫除砷化氫。 2AsH3+2CuO=2CuAs+2H2O+H2 2AsH3+Al2O3=2AlAs+3H2O 丙烯聚合原理 丙烯聚合的過(guò)程包括鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止。 鏈引發(fā) [Cat]⊕Θ — R＋ CH2＝ CH→ [Cat]⊕Θ — CH2— CH— R ∣ ∣ CH3 CH3 Q/JSH J040141—2020 2 鏈增長(zhǎng) [Cat]⊕Θ — CH2— CH— R＋ nCH2＝ CH→ [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH ） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 鏈轉(zhuǎn)移 向單體轉(zhuǎn)移 [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH） nR＋ CH2＝ CH→ [Cat]⊕Θ — CH2— CH2＋ CH2＝ C（ CH2— CH） nR ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 向氫氣轉(zhuǎn)移 [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH ） nR＋ H2→ [Cat]⊕Θ — H＋ CH3— CH（ CH2— CH ） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 向烷基鋁轉(zhuǎn)移 [Cat]⊕Θ — CH（ CH2— CH） nR＋（ C2H5） 3Al→ [Cat]⊕Θ ＋（ C2H5） 2Al— CH2— CH（ CH2— CH） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 鏈終止 [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH ） nR— → [Cat]⊕Θ — H＋ CH2＝ C（ CH2— CH ） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 Q/JSH J040141—2020 3 3 工藝流程概述 全裝置的工藝流程分為聚合區(qū)、造粒區(qū)、包裝區(qū)和循環(huán)水場(chǎng)。 聚合區(qū)分為 000、 100、 200、 300 500、 600、 700、制氫站等工段。 聚合區(qū) 本裝置使用的催化劑分為主催化劑和助催化劑三乙基鋁（ TEAL）、給電子體（ DONOR）。 TEAL密封在鋼瓶?jī)?nèi)貯存和運(yùn)輸。首先利用 N2將 TEAL從鋼瓶壓送到 TEAL貯罐 D111，再分批壓送到 TEAL計(jì)量罐 D101。 D101中的 TEAL按照一定的流量控制通過(guò)計(jì)量泵 P101精確地輸送到催化劑混合罐 D201。 TEAL系統(tǒng)的管線和設(shè)備經(jīng)常需要用來(lái)自 D104的新鮮油進(jìn)行沖洗，沖洗后的廢油通過(guò)齒輪泵 P102送至廢油罐 D607，再和其它廢油統(tǒng)一處理。正常情況下 TEAL系統(tǒng)的 N2封由減壓閥 PCV111和 D103上部的呼吸閥PSV112控制。 DONOR對(duì)產(chǎn)品的等規(guī)度調(diào)節(jié)具有重要的作用。使用時(shí)先將 100% DONOR溶液通過(guò)氣動(dòng)泵 P103送至給電子體貯罐 D110A/B。為了方便計(jì)量，并根據(jù)產(chǎn)品性能的不同要求，再向 D110A/B中加入一定量的白油，配成不同濃度的 DONOR溶液。本裝置一般使用 10%和 30%兩種，配制好的 DONOR溶液按照一定的流量控制通過(guò) P104精確地輸送到 D201。 DONOR系統(tǒng)必須在 N2封狀態(tài)下使用和保存。 配制主催化劑膏體所需要的脂先在 E102中進(jìn)行加熱，熔化后通過(guò)齒輪泵 P105送至油脂混合罐D(zhuǎn)105，再按照油：脂為 2： 1的比例向 D105中加入白油。通過(guò) Z110鼓泡排氣后待用。使用時(shí)需將 D105升溫至 70℃，按需要量通過(guò) P105將加熱好的油脂混 合物送到催化劑分散罐 D106中，主催化劑從 D106上部的 HV136振動(dòng)加入。通過(guò)嚴(yán)格的配制程序，最后將主催化劑混合在 10℃的油膏中，以保證主催化劑能均勻地加入反應(yīng)系統(tǒng)。 使用時(shí)，先用 N2將主催化劑油膏壓至催化劑計(jì)量罐 D108A/B。從催化劑計(jì)量泵 P108打出的油進(jìn)入D108頂部，通過(guò)對(duì)活塞的壓力，將 D108中的催化劑送出至 D201，通過(guò)對(duì)油的計(jì)量可以精確地計(jì)量催化劑的加入量。 主催化劑、 TEAL、 DONOR在 D201中被混合均勻，溫度控制在 10℃。主催化劑在 D201中被活化。催化劑混合物通過(guò) D201上部的溢 流管進(jìn)入到催化劑在線混合器 Z203中，同時(shí)由 FV204控制的、流量為1500～ 3000kg/h的一股丙烯也同時(shí)加入，并一起進(jìn)入預(yù)聚合反應(yīng)器 R200。預(yù)聚合的目的在于使催化劑表面包裹上一層聚丙烯薄層，當(dāng)催化劑進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器時(shí)，這個(gè)薄層起保護(hù)催化劑的作用，防止催化劑在突遇高溫時(shí)發(fā)生爆裂，生成大量細(xì)粉。經(jīng)過(guò)預(yù)聚的催化劑再進(jìn)入到環(huán)管反應(yīng)器 R201中。 氫氣在本裝置的作用是分子量調(diào)節(jié)劑。裝置內(nèi)使用的氫氣由制氫站供給，制氫站包括水電解制氫裝置和氫氣純化裝置兩部分。由水電解產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過(guò)催化脫氧、吸附干燥后得到高純度的氫 氣，進(jìn)入到氫氣貯罐 D993中。 D993的壓力控制在 ，當(dāng) D993的壓力超高時(shí)，需要將氫氣放空。D993中的氫氣被壓縮機(jī) PK705壓縮至 ，經(jīng) F202過(guò)濾后進(jìn)入到丙烯總管。 本裝置使用的丙烯由中轉(zhuǎn)罐區(qū)送來(lái)。丙烯先進(jìn)入固堿塔 T001和分子篩塔 T002，除去其中大量的水分，精制合格后的丙烯進(jìn)入丙烯球罐 Q1/2，兩個(gè)球罐可以切換使用。球罐中的丙烯通過(guò) P1送往保安精制。 保安精制主要包括汽提塔 T70脫硫塔 T70脫水塔 T70脫胂塔 T704，它們分別可以脫除丙烯中的輕組分（乙烷 、一氧化碳、氫氣）、硫、水、胂等主催化劑“毒素”。從 T701系統(tǒng)中的 E701排出的輕組分，進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)。從保安精制出來(lái)的丙烯被稱為“精丙烯”，經(jīng) F701過(guò)濾后進(jìn)入到丙烯進(jìn)料罐 D302中。 D302中的丙烯通過(guò)丙烯進(jìn)料泵 P301送往環(huán)管反應(yīng)器 R201。為保持 P301出口壓力的穩(wěn)定，多余的丙烯通過(guò) FV331返回 D302。 R201的丙烯主要有兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)由 P301直接送入，另一個(gè)由 P301經(jīng) E20 Z203和 R200后進(jìn)入R201。 R201需要嚴(yán)格控制其反應(yīng)條件：溫度 70℃，壓力 ，密度 560580kg/m3。 Q/JSH J040141—2020 4 R201帶有一臺(tái)軸流泵 P201，用來(lái)維持物料在反應(yīng)器內(nèi)的循環(huán)。聚合反應(yīng)放出的熱量由反應(yīng)器夾套水帶走，夾套水通過(guò) E202與循環(huán)冷卻水進(jìn)行熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)夾套水溫度的穩(wěn)定。 R201的壓力控制是通過(guò)與之相連的 D202的壓力控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 D202的壓力控制主要是通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入 E203蒸發(fā)的液相丙烯流量來(lái)實(shí)現(xiàn)，另外從 D202頂部出來(lái)的氣相丙烯，也具有一定的調(diào)節(jié)作用。 R201的出料由 D202的液位控制。 從 R201中流出的漿料在閃蒸線內(nèi)完全汽化后，進(jìn)入閃蒸罐 D301。當(dāng)后續(xù)系統(tǒng)故障時(shí)，可以從 D301前的三通閥 HV301，將物料排向排放系統(tǒng)。 物料在 D301中進(jìn)行氣、固分離，粉料從 D301底部進(jìn)入袋濾器 F301，氣相丙烯由 D301頂部進(jìn)入丙烯洗滌塔 T301。 D301頂部的動(dòng)力分離器 A301可以使粉料盡可能不被帶走。丙烯在 T301內(nèi)經(jīng)冷卻和循環(huán)洗滌后，由丙烯泵 P302送回 D302。另有一股丙烯從 T301底部排出，在小閃蒸線內(nèi)汽化后，與 D301底部流出的物料一起進(jìn)入 F301，目的是將洗滌下來(lái)的粉料排出。 T301系統(tǒng)中的 E301可將不凝氣排放到尾氣回收系統(tǒng)。 物料在 F301內(nèi)再次減壓至 ，閃蒸出來(lái)的丙烯氣經(jīng)濾袋和安全過(guò)濾器 F302過(guò)濾后，進(jìn)入低壓丙烯洗滌塔 T302。 T302內(nèi)的循環(huán)液由白油和添加劑 Atmer163按 2： 1混合而成。氣相丙烯中夾帶的粉料和 TEAL被洗滌下來(lái)。當(dāng)油中的 TEAL含量超過(guò) 8%時(shí)， T302需換油，每次更換一半。廢油由齒輪泵 P303送往 D607，進(jìn)行廢油處理。 當(dāng)?shù)蛪洪W蒸系統(tǒng)故障時(shí)，可由 F301前的三通閥 HV311將物料排放至排放系統(tǒng)。 從 T302頂部出來(lái)的丙烯，經(jīng) E304冷卻， D304緩沖后，進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī) PK301， PK301將丙烯壓縮至 ， 返回到 T301入口。 F301內(nèi)的粉料向下進(jìn)入汽蒸罐 D501。汽蒸的目的是為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)品灰份和氯含量。 D501是一個(gè)帶攪拌器（ A501）的流化床。蒸汽由底部進(jìn)入，將粉料中的殘余催化劑分解后，由D501頂部出來(lái)進(jìn)入水洗塔 T501。蒸汽中帶有少量的丙烯、油、 HCl、粉料等。粉料、 HCl和蒸汽在 T501中被洗滌下來(lái)，由塔底排出。少量的丙烯和油被 T501頂部的 E501冷卻后進(jìn)入尾氣壓縮機(jī) PK501。 PK501將殘余丙烯壓縮至 。少量的油貯存在廢油罐 D506中，最后排至油桶。 T501的操作溫度為 90100℃，它的熱水同時(shí)還作為 T301底再沸器 E303的熱源循環(huán)使用。 D501中的物料依靠重力進(jìn)入干燥罐 D502。 D502內(nèi)有螺旋篩板，可以使物料不發(fā)生混流。熱氮?dú)鈴?D502底部進(jìn)入，對(duì)物料進(jìn)行干燥后，由頂部出來(lái)進(jìn)入水洗塔 T502， N2在 T502中被冷卻，并降低濕度后，進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī) C502。從 C502出來(lái)的 N2在 E503中加熱至 80100℃，又從 D502底部進(jìn)入。 T502的循環(huán)液在 E502中進(jìn)行冷卻，以穩(wěn)定 T502的操作溫度。 從 D502底部排出的合格粉料，由粉料輸送系統(tǒng) PK801送至聚丙烯粉料緩沖倉(cāng) D802，等待造粒。 聚合區(qū)還有一個(gè)公用工程單元，它負(fù)責(zé)向全裝置提供冷凍水、蒸汽冷凝液、高壓氮?dú)?，?fù)責(zé)處理裝置內(nèi)廢水和含 TEAL廢油，負(fù)責(zé)在事故狀態(tài)下將裝置排放的丙烯氣化后，送往火炬系統(tǒng)。 裝置內(nèi)使用的冷凍水儲(chǔ)存在 D604內(nèi)，由 P601送往用戶。冷凍水回水進(jìn)入冰機(jī) PK601，冷卻至 02℃，再進(jìn)入 D604。 裝置內(nèi)的蒸汽冷凝液線進(jìn)入到 D606，由 P603送往用戶或回收。其中，由 TV632控制的一股蒸汽冷凝液，進(jìn)入 Z602，對(duì)界區(qū)蒸汽進(jìn)行減壓和降溫。 TEAL系統(tǒng)、 Z203系統(tǒng)、 T302所產(chǎn)生的廢油，都要在 D607內(nèi)進(jìn)行處理，然后回收。添加劑 Atmer163預(yù)先加入到 D110中，鼓泡，攪拌。使用時(shí)，按照廢油比 Atmer163為 2:1的比例， 將 Atmer163加入到D607。產(chǎn)生的熱量由夾套水帶走。處理完畢后，廢油排放至油桶內(nèi)，送至裝置外處理。 PK602可以將界區(qū)的低壓氮?dú)?，加壓成為高壓氮?dú)?，供全裝置使用。高壓氮?dú)膺€可以儲(chǔ)存在 D613中。當(dāng)儀表風(fēng)總管的壓力降低時(shí)，在 HV641和 PV641控制下， D613將自動(dòng)向儀表風(fēng)總管補(bǔ)充氮?dú)狻? 裝置排放的液相丙烯先由排放系統(tǒng)進(jìn)行處理后，再送往 火炬?？筛鶕?jù)排放物不同情況，選擇進(jìn)入低壓排放罐 D602或高壓排放罐 D601。丙烯在排放罐內(nèi)完全汽化，夾套蒸汽能夠提供丙烯汽化時(shí)所Q/JSH J040141—2020 5 需要的熱量。丙烯中夾帶的粉料儲(chǔ)存在排放罐中，由底部排出回收。旋風(fēng)分離器 D603可以使氣相丙烯中的少量粉料下落到第二低壓排放罐 D603里，由底部排出回收。 裝置內(nèi)產(chǎn)生的廢水全部進(jìn)入廢水池 Z601，然后由 P606送往循環(huán)水場(chǎng)，再送到總廠污水處理廠。 造粒區(qū) 造粒系統(tǒng)由添加劑配制單元，計(jì)量加料單元， CMP230X12AW連續(xù)混煉機(jī)，水下切粒機(jī)，顆粒水（ PCW）系統(tǒng)，顆粒干燥器、分級(jí)器組 成。 通過(guò)混合器 M801A/B配制好的添加劑，經(jīng) W802計(jì)量后，再與經(jīng) W801計(jì)量后的 PP粉料混合之后進(jìn)入預(yù)混器 M802，混合后加到混煉機(jī)腔，混煉樹脂和添加劑，并通過(guò)排氣口放出富余氮?dú)饧皳]發(fā)物，