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浅析聚丙烯装置气相聚合反应系统优化运行及减少排放措施作者：梁秀文来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期摘要：气相聚合反应系统是聚丙烯装置的重要的组成部分，气相聚合反应系统运行中，时常伴随着丙烯等循环气体的排放。
针对聚丙烯装置气相聚合反应系统普遍存在运行不稳定、排放量较大等实际问题，为了满足企业节能减排、降低物耗的目的，本文主要论述了聚丙烯装置R401-T402系统在牌号切换和运行过程中，造成系统切排放现象的原因分析及应对措施，并从日常操作入手，探讨切换过程中减少系统排放量的可行方案。
经运行验证，取得一定效果。
关键词：流化床反应器；减少排放；抗冲共聚；牌号切换1 前言天津石化6万吨/年聚丙烯装置采用Basell公司Spheripol单环管工艺技术，是使用高效立构定向催化剂的液相本体和气相共聚相结合的聚丙烯工艺，采用Z-N催化剂体系，具有不需脱灰和无规物、流程短、产品牌号切换时间短等特点。
其简易工艺流程图如下：R401-T402系统作为该装置的抗冲共聚产品生产单元，位于聚合单元之后，气相流化床反应器R401从上部接收聚合单元生产的均聚物，并从底部分布板引入丙烯、乙烯和氢气3股进料进行共聚反应以生产抗冲击性能优良的EPS30R牌号。
2016年以来，由于煤制烯烃工业的大规模产业化，聚丙烯通用料T30S市场竞争激烈。
为创造效益空间，聚丙烯车间计划逐步提高EPS30R生产比重，但在牌号切换及EPS30R生产过程中R401以及下游袋式过滤器F301和汽蒸器D501经常有短时间内大量排放現象的发生，违背了安全环保要求。
为此，装置积极探索EPS30R切换及运行过程中的节能减排措施，优化并减少相关系统的无必要排放现象。
2 R401-T402气相聚合反应系统工艺流程简介2.1 R401-T402结构特征及流程描述图2为聚丙烯装置气相聚合反应系统的流程示意图。
如图2所示，带有活性的均聚聚丙烯从闪蒸罐D301排入R401，在反应器循环压缩机C401循环作用下，将按一定气相比例组成的丙烯和乙烯气流化并进行反应生成具有良好抗冲性能的乙丙共聚物。
聚丙烯装置长周期运行经验浅谈摘要：聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，广泛应用于电子电器、汽车、医疗、包装等领域。
随着煤化工、丙烷脱氢制丙烯等技术的发展，国内大批聚丙烯装置陆续上马，聚丙烯行业竞争日趋激烈，如何保证装置长周期运行成了聚丙烯人普遍面临的问题。
以Spheripol聚丙烯工艺为例，对影响聚丙烯装置长周期运行的因素进行分析，针对影响因素，提出了对关键工艺参数实行有效监管、重视原料质量变化、加强设备管理等措施，提升聚丙烯装置长周期运行水平。
关键词：聚丙烯；管理；长周期运行；原料；运行受控1、前言聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，广泛应用于电子电器、汽车、医疗、包装等领域。
目前比较先进的聚丙烯生产工艺主要是气相法工艺（Unipol、Innovene、Spherizone等工艺）、本体-气相法组合工艺（Spheripol、Hypol、Borstar等工艺），这些工艺各有特点，产品各具特色。
近年来随着煤化工、丙烷脱氢制丙烯等技术的发展，国内大批聚丙烯装置陆续上马，聚丙烯行业竞争日趋激烈，为了能在行业中占有一席之地，在提升产品质量的同时，装置如何实现长周期运行也是聚丙烯人普遍面临的问题。
以Spheripol聚丙烯工艺为例，浅谈提升聚丙烯装置长周期运行水平的经验。
2、影响聚丙烯装置长周期运行的因素Spheripol聚丙烯装置自动化程度高，控制点多，为了保持装置运行平稳、控制产品质量稳定，要求尽量保持各操作参数稳定，这就对操作员监盘提出了更高的要求。
炼油化工装置高温高压、易燃易爆、连续生产的特性决定，小波动如果处理不及时也可能造成大事故。
同时因气温变化、仪表卡件老化等因素出现的仪表失灵，操作员如果监盘不到位、应急处置不当，也可能造成生产波动。
炼油化工装置多存在易燃易爆介质，因其危险特性，各装置均制定了相应的操作规程，要求操作员必须按照标准步骤操作，如操作员违反操作规程操作、工艺纪律执行不严，将影响装置稳定运行。
聚丙烯装置产生细粉的影响形成原因及改善措施
聚丙烯装置在生产过程中产生细粉是一个普遍存在的问题，这种细粉的产生会影响产
品质量，增加生产成本，对人员的健康和环境造成不良影响。
了解产生细粉的影响形成原因，并采取相应的改善措施，对聚丙烯装置的正常生产和运行具有重要的意义。
造成聚丙烯装置产生细粉的主要原因有以下几点：
1. 原料的质量差：原料中含有杂质或者湿度过高会导致在生产过程中产生细粉。
2. 操作不当：生产操作人员操作不当，操作技术不熟练，或者设备使用不当都会导
致产生细粉。
3. 设备磨损：设备长期使用会导致设备的磨损，设备的磨损会导致产生细粉。
4. 工艺参数设置不合理：工艺参数的设置不合理也是产生细粉的一个重要原因。
了解了产生细粉的原因，下面我们将提出相应的改善措施。
一、提高原料质量
选择优质的原料供应商，确保原料的质量符合要求，原料的湿度要符合工艺要求。
在
原料仓储和输送过程中，要加强对原料的质量检测和监控，确保原料的质量符合要求。
二、加强操作人员培训
对生产操作人员进行技术培训，提高其操作技能和操作水平。
并且要在工作中加强对
操作人员的监督和指导，确保操作人员可以熟练掌握操作技术，规范操作行为。
三、加强设备维护和保养
对设备进行定期的检查和维护，及时发现设备的磨损情况，及时更换磨损严重的部件。
确保设备的正常运行，减少设备的磨损对生产过程的影响。
四、合理设置工艺参数
对生产工艺参数进行调整，并进行实验验证，找出合理的工艺参数设置方案，以减少
细粉的产生。
并且，对工艺参数进行定期检查和调整，确保工艺参数的稳定性和合理性。
聚丙烯的重点设备、危险因素及防范措施一、重点部位及设备(一)重点部位从装置的平稳生产和安全角度考虑，聚丙烯装置共有液体丙烯储罐、第一反应器顶部分离器、第二反应器顶部分离器、第一反应器、第二反应器等五个危险部位。
其中液体丙烯储罐储存来自界区的液体丙烯、第一反应器顶部分离器、第二反应器顶部分离器分别储存两个反应器的原料丙烯和循环丙烯，这三个储罐如果发生泄漏或者火灾，将产生巨大危害。
在第一反应器、第二反应器中存在大量粉料和气相丙烯，反应器是在高压条件下操作，聚合反应是剧烈的放热反应，一旦反应器失控，会发生严重的安全事故。
(二)重点设备气相法聚丙烯装置重点设备主要为循环气压缩机、丙烯加料泵、急冷液加料泵、沉降器顶部压缩机、尾气压缩机、粉料输送风机、挤压造粒机组、粒料输送压缩机等设备。
除此之外，还有一些重要阀门如：两反应器的温度控制调节阀、压力控制调节阀、气锁器系统的阀门、粉料出料线上的阀门、粉料输送旋转加料阀、粒料输送旋转加料阀等，一旦这些设备和阀门出现故障，会引起装置生产波动或者减产停产，处理不当会引起恶性事故的发生。
1.循环气压缩机气相法聚丙烯装置在两个反应器都有循环气压缩机，循环气通过位于反应器底部的8个循环气喷嘴向反应器通人循环气，来保持反应器床层的悬浮程度，循环气压缩机出现故障停止，反应器失去循环气，只能短时间维持生产，必须立即启动备台，如果备台不能启动，装置只能进行停工处理。
2．丙烯加料泵来自界区的液体丙烯储存在丙烯储罐中，利用丙烯加料泵将丙烯储罐的丙烯增压后输送至所有丙烯用户，丙烯用户包括两反应器的原料丙烯、设备的冲洗丙烯、催化剂系统冲洗丙烯以及气相丙烯储罐的原料，急冷液泵故障停止后，由于丙烯储罐的压力达不到各丙烯用户的压力，所有的丙烯用户失去丙烯供应，将会造成反应原料丙烯无法供应，催化剂喷嘴堵塞、设备失去丙烯冲洗、压缩机失去气相丙烯冲洗，粉料输送系统无法运行等一系列问题。
3.急冷液泵两个反应器通过加入液体丙烯汽化带走热量从而达到控制反应器的温度。
241概述：某石化厂35万吨/年聚丙烯装置挤压机使用德国Coperion公司制造的ZSK350型机组，机组加热全部使用热油。
此类机组保护联锁多，生产过程中容易触发联锁导致停车。
装置自2020年9月投产以来，对机组在运行过程中多次出现的问题进行了诊断，并给出了相应的优化措施。
1 机械问题对颗粒外观及机组运行的影响1.1 模板安装模板安装必须按照安装要求执行。
模板与筒体由内外两圈螺栓连接，螺栓紧固顺序是先内后外圈，防止内外部应力造成模板变形。
按规定扭矩均匀紧固后加热到操作温度然后热紧。
在预紧和热紧之后，都要检查模板表面的平整度，将其严格控制在质量标准之内。
安装好模板后开始对模板与切刀盘进行对中找正，使模板与刀轴的垂直度控制在0.02mm以内。
1.2 模板加热温度均匀性及模孔通畅状态熔融的树脂流动性对温度比较敏感，而模板是熔融树脂的最后一道加热工序。
本装置使用的模板是热通道型模板，高温热油从内部进行加热，使树脂保持良好的熔融状态。
模板上均匀分布2220个直径2.7mm的模孔。
当各个模孔的出料速度均匀时，才能切出形态合格的树脂颗粒，温度不均匀会造成模孔物料的流速不均匀，在切刀盘的定速转动下，会出现大小不一的颗粒，严重影响产品的质量。
因此温度的稳定与均匀直接影响物料的外观形态。
此外，随着机组的长期运行，使得一些碳化物积累导致个别模孔不畅甚至被完全堵塞，因此必须对模孔进行清理。
以此石化公司为例，其中LPBO为2220孔，M为36把刀，n假定为500r/min，G假定38000000g/h。
通过公式计算得58，采样口取出1g粒料假如50粒，得13%。
最后，随着机组的长周期运行，模板切粒带不可避免得出现磨损。
当其平整度严重不够时，不管如何调整，切粒形态很难得到保证，严重时影响机组正常运行。
此时需将模板拆下送到专业厂家进行修复。
模板切粒带为金属陶瓷材料，一般厚度只有3-4mm。
经研磨修复的切粒带应当平整、光滑，模孔呈圆形，平面度在0.02 mm以内。
聚丙烯装置挤压机组造粒不规则成因分析及对策摘要：针对聚丙烯(PP) 装置挤压机组生产过程中多次出现不规则颗粒的问题，对影响 PP产品颗粒外观的因素，如模板、切刀、进刀风压、进料量、切粒水温度等进行了科学分析，并提出了相应的改进措施，从而降低不规则颗粒发生的频次。
关键词：PP 挤压机模板切刀进刀风压切粒水温抚顺石化公司乙烯厂90kt/a聚丙烯(PP) 装置以上游乙烯裂解生产的丙烯为原料，采用巴塞尔公司spheripol液相本体法工艺路线，可以生产均聚、无规共聚、抗冲共聚等共计51种牌号的 PP产品。
与PP装置配套的同向啮合双螺杆挤压机组由德国WP引进，型号为ZSK240。
作为PP装置的关键设备，挤压机组的运行状况不仅制约着上游聚合工段操作的平稳性，而且也影响到出厂产品的质量等级。
自装置生产出合格PP产品至今，挤压机组总体运行平稳，但受不同牌号产品切换的影响，同时受模板、切刀以及进刀风压、进料量、切粒水温度等操作参数的影响，导致产品中多次出现不规则颗粒。
颗粒大小不均匀不仅降低了粒料的堆密度，而且影响了分级筛选机的正常运行，使大量外形尺寸超标的颗粒进入成品料仓，严重时甚至导致挤压工段非计划停车。
因此，科学地分析各种可能导致不规则颗粒发生的因素，同时借鉴同类装置的成功经验，采取针对性的改进措施对提高 PP产品外观等级，保证装置长周期平稳运行都具有重要的意义。
1造粒流程简介PP粉料与助剂通过料斗进入挤压机，在高温条件下混合并熔融。
在同向啮合双螺杆的挤压、剪切、均化作用下，从造粒模板成型孔处挤出的熔融树脂进入切粒水室,然后被高速旋转的切刀切成粒料，粒料经切粒水冷却、固化后输送至预水分离器、大块剔除器、离心干燥器。
脱水后的颗粒进入分级筛选机,筛选出的合格颗粒进入掺混料仓掺混，最终由包装车间包装出厂。
2不规则颗粒的成因分析颗粒外观是否规则是评价PP产品的一个重要质量指标。
根据国内同行业普遍遵循检验方法定义，不规则粒料指的是任意方向上尺寸大于 5mm 的粒子(包括连粒）或者小于 2mm的粒子(包括碎屑和碎物）。
聚合装置热水系统结垢原因分析及对策刘晓寅曹雄4万吨/年聚丙烯装置采用间歇式液相本体法聚合工艺，在该工艺中利用热水对聚合釜进行升温操作，在聚合反应初期起着非常重要的作用。
从多年的生产实践来看，热水系统结垢问题已经成为制约装置安全平稳运行的重要因素，近年来，管壁、釜夹套中产生严重的结垢、腐蚀及垢下蚀等现象，大大降低了聚合釜的热交换效率，甚至引起管线堵塞，不但使蒸汽能耗增加，还降低了循环水撤热能力，从而降低聚合釜产能，增加生产成本。
1 装置热水系统现状聚合装置热水系统（如图1）所使用的补水水源是工业循环水。
热水通过泵从热水罐内抽出，输送至各用水点，其间通过蒸汽加热器对用水进行加热升温，各用水点换热结束后的热水返回热水罐，这样形成一个相对闭合的循环系统。
系统提供的热水主要应用于聚合釜的升温及装置采暖，该系统的平稳运行对于整个聚合反应及装置采暖都有着直接的影响。
图1 装置热水系统原流程简图在热水系统长期持续的运行过程中，水中的钙、镁离子会受热转化成难溶于水的物质，同时，杂质积聚到一定浓度时可能产生二次水垢，在相应的低流速与浓度条件下，杂质长时间沉积会形成较厚的水垢，如果不能及时对水垢进行清除，有可能造成管线堵塞，管壁腐蚀等问题发生，将严重影响到聚合反应升温过程中的实际换热效率与质量，同时，这也使得冬季生产中包装厂房内温度不能得到有效保障，引起包装线气缸动作缓慢，从而导致包装线容易发生各种故障，影响包装效率，严重时会影响装置正常生产。
因此，在热水系统的实际运作中必须注重对于其结垢原因的深入分析，并且结合装置生产和热水使用的具体环境，制定有效的预防措施，从而保障装置生产的安全性、平稳性、持续性。
2 热水系统结垢原因在热水系统的运行过程，其结垢的主要原因包括以下几点：2.1 热水温度对结垢的影响装置热水系统的温度一般控制在65-90℃之间，而循环水在60-80℃这样一个温度区间内最容易形成水垢，这就使得聚合釜的热水夹套及插管管壁极易结垢，导致聚合釜换热效率下降。
粉尘爆炸分析系列之五——装置(聚丙烯)粉尘危害性分析及对策措施本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March装置（聚丙烯）粉尘危害性分析及对策措施一、装置概述辽宁抚顺石化分公司聚丙烯装置引进HIMONT（现BASELL）环管生产技术，采用二环一气工艺布置，为连续本体法生产，设计能力达6万t/a，经扩建后达到9万t/a。
聚合级丙烯从装置外引入，经齐格勒-纳塔催化剂的引发，在液相丙烯中生产粉状的聚丙烯产品。
在环管反应器生成的粉状聚丙烯产品经高、低压闪蒸后进入汽蒸干燥单元，在氮气保护下，经风送系统送至造粒单元，在造粒单元添加各种助剂后进行水下切粒，最后经掺混后包装出厂。
工艺流程示意图见图1。
图1 聚丙烯生产工艺流程图二、聚丙烯特性聚丙烯是丙烯单体在一定温度和压力下通过特殊催化剂作用聚合而成的热塑性物质，具有可塑性和很好的耐热性，加工性能良好，具有优良的电绝缘性，有很好的化学和热化学稳定性。
聚丙烯本身无毒，但聚丙烯粉末吸入量过多，人体肺部会产生不适，严重时会引起尘肺病。
一般空气中的允许浓度为10mg/m3，空气中达到一定浓度（≥20 mg/m3）容易产生粉尘爆炸。
由于聚丙烯粉料、粒料运输过程中易形成静电积聚，人与之接触需防静电伤人，以及静电放电、局部温度过高而达到聚丙烯爆炸条件引发爆炸。
三、问题的提出在聚丙烯正常的生产过程中，时常有粉尘闪燃、自燃、闪爆的事情发生，如：事故排放罐粉尘闪燃；粒料仓碎屑闪燃；粒料仓粉尘闪爆，粉料结块，堵塞出口；事故排放罐粉尘自燃；汽蒸罐细粉结块引起装置停车；管线粘壁粉尘燃烧；丙烯缓冲罐粉尘闪燃。
该公司在该问题上最严重的一次是1998年5月21日D902料仓闪燃，由于闪燃瞬间产生的气浪将料仓的锥型仓顶鼓变形，仓内出现大饼料，堵塞输送管道影响正常生产，技术人员透过锥形顶部人孔观察，见仓内时有弧光放电。
