聚丙烯装置设备

第４０卷第６期　２０１２年３月　广州化工　

Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．４０　Ｎｏ．６　

Ｍａｒｃｈ．２０１２　

火焰探测器在聚丙烯装置中的应用　田　野　（中国寰球工程公司电控室，北京１０００２８）　摘　要：由于聚丙烯装置在生产过程中存在易燃、易爆的物料，因而其安全生产及火灾防护工作显得格外重要，我们力争把一　切事故消灭在萌芽中，故在聚丙烯装置中对可能发生火灾的重要设备及场所的上方设置了火焰探测器。有效保证了聚丙烯装置在运　行期间如发生火险能予以发现并排除，确保人员安全和聚丙烯装置的正常运行。　关键词：火焰探测器；电气危险区划分；电气防爆等级　

中图分类号：ＴＱ３２０．５＋５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１～９６７７（２０１２）０６—０１１８—０２　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｌａｍｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｉｎ　Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　Ｐｌａｎｔ　ＴｌＡＮ　Ｙｅ　（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｅｐｔ．，Ｃｈｉｎａ　Ｈｕａｎｑｉｕ　Ｃｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｒｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｆｌａｍｍａｂｌｅ　ａｎｄ　ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｐｌａｎｔ，ｋｅｅｐｉｎｇ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｄｅｆｅｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｉｒｅ　ｂｅｃａｍｅ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｔｏ　ｎｉｐ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ，ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｔ　ａｂｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅ—　ｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｗｈｅｒｅ　ｔｈｅ　ｆｉｒｅ　ｃｏｕｌｄ　ｈａｐｐｅｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｃａｎ　ｄｅｔｅｃｔ　ａｎｄ　ｏｂｖｉａｔｅ　ｔｈｅ　ｆｉｒｅ　ｅｆ－　ｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋ，ＳＯ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ　ｓａｆｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｅｎｓｕｒｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｌａｍｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｈａｚａｒｄｏｕｓ　ａｒｅａ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ—ｐｒｏｏｆ　ｇｒａｄｅ　

年产30万吨聚丙烯装置工艺管道施工方案目录一、编制说明 (3)1、编制依据 (3)1.1中国石化工程建设公司资料 (3)1.2神华包头化工有限责任公司有关文件 (3)1.3中国石化第五建设公司有关资料文件 (3)1.4施工方案编制所依据的标准、规范的名称及编号 (3)2.目的和范围 (4)3.神华业主关于工艺管线安装的质量控制点 (4)二、工程概况 (6)1、工程概述 (6)2、施工范围和内容 (6)三、工程主要实物量 (6)四、施工部署 (7)4.1施工规划 (7)4.2劳动力需用及要求 (8)4.3主要设备、机具需用及要求 (9)4.4施工进度计划 (10)五、施工工艺要求 (11)5.1施工工艺步骤 (11)5.2施工前准备工作 (11)5.3管道材料验收、保管和发放 (13)5.4阀门检试验 (16)5.5管道防腐 (17)5.6管道预制 (17)5.7管道焊接通用规定 (23)5.8管道焊接过程其它规定 (27)5.9管道支吊架的制作、焊接 (31)5.10管道安装 (32)5.11夹套管的施工 (37)5.12管道试验、吹扫、气密 (42)六、质量管理 (42)6.1质量方针 (42)6.2质量目标 (42)6.3质量管理体系及质量管理岗位职责 (42)6.3主要质量工序识别与施工控制点 (44)6.4施工阶段质量管理措施 (46)七、HSE管理 (48)7.1项目HSE管理方针、目标 (48)7.2项目HSE管理组织机构及职责 (49)7.3作业环境安全规定 (54)7.4个人防护规定 (55)7.5施工用电安全管理规定 (55)7.6脚手架安全管理规定 (56)7.7高处作业安全管理规定 (58)八、雨季施工措施 (59)九、附图、附表 (59)一、编制说明本文件是FCC为神华包头聚丙烯项目30万吨/年聚丙烯工艺管道安装工程施工而制定的方案。

FCC为保证本单项工程进度、质量、安全所采取一系列的措施。

天津石化聚丙烯装置生产工艺及产能全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：天津石化聚丙烯装置是国内领先的石化生产装置之一，拥有先进的生产工艺和高效的产能。

其生产工艺主要包括原料准备、聚合反应、分离提纯、成品生产等环节，通过精密的操作和严格的控制，生产出优质的聚丙烯产品。

原料准备是整个生产工艺的第一步。

天津石化聚丙烯装置采用石油炼制原料，经过精细的加工和处理，将原料中的杂质和有害物质去除，得到纯净的原料供给后续反应使用。

接下来是聚合反应阶段，这是生产过程中最关键的环节之一。

在高温和高压的条件下，原料经过催化剂的作用，发生聚合反应，单体分子不断连接成为链状聚合物，形成聚丙烯产品的基础结构。

随后是分离提纯环节，通过物理和化学手段将反应产物中的未反应单体、副产物和杂质去除，得到纯净的聚丙烯产物。

这一环节需要仪器设备的高度精密和操作人员的熟练操作，确保产品的质量和纯度。

最后是成品生产，将提纯后的聚丙烯产品进行包装、标识和入库储存，准备发往市场供应。

天津石化聚丙烯装置的产能高达数十万吨，可以满足国内外市场对聚丙烯产品的需求，为石化行业的发展做出了重要贡献。

天津石化聚丙烯装置具有先进的生产工艺和高效的产能，为国内石化行业的发展提供了强大的支撑。

希望随着科技的不断进步和装置技术的不断创新，天津石化聚丙烯装置可以持续发展壮大，为国家经济的繁荣和社会的进步做出更大的贡献。

【2000字】第二篇示例：天津石化聚丙烯装置生产工艺及产能天津石化聚丙烯装置是中国石化公司旗下的一个重要化工装置，是专门生产聚丙烯的生产线。

聚丙烯是一种常见的热塑性树脂，具有优异的物理性能和广泛的应用领域，被广泛用于包装、建筑、医疗、日用品等行业。

天津石化聚丙烯装置采用先进的生产工艺，通过丙烯的聚合制备出聚丙烯产品。

该装置的生产工艺主要包括丙烯的裂解、聚合反应、挤出成型等环节。

丙烯作为原料被送入裂解炉中，经过高温催化裂解，生成丙烯气体。

然后将丙烯气体送入聚合反应器中，在催化剂的作用下，进行聚合反应，形成聚丙烯颗粒。

一、高吸水性树脂生产线背景目前，聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺的应用日趋广泛。

高吸水性树脂(SAP Super-absorbent polymers)是新型的功能高分子材料。

1975年，美国谷物加工公司研制淀粉接枝丙烯腈共聚皂水解得到高吸水性树脂，并用于农业土壤改良剂。

近年来，又开发了新型的SAP高吸水性树脂，SAP应用主要是在个人生活消费品，如尿布、妇女用卫生巾、农业土壤改良剂、电线电缆阻水带、冰凉垫等方面的应用，尤其是一次性婴儿尿布等应用需求增长^快。

世界发达国家已相继开发出了高分子量、性能优良的聚丙烯酰胺的聚合物及其共聚合物和衍生物。

普遍应用于石油、造纸、冶金等行业。

聚丙烯酰胺作为当前^有效的三次采油驱油剂，在世界石油工业中得到了广泛的应用。

我国石油工业发展至今，东部油区已逐步进入采油中后期，对聚丙烯酰胺的产量、质量将会有更高的要求。

随着国家对西部大开发的投入，对自然环境的治理，在干旱少雨地区种树，种草将会对保水剂的需求也越来越多。

我公司着重对国内外处理聚丙烯酸盐SAP类胶状体物料的工艺与方法进行开发与研究，以及我公司多年的实践经验，开发了SAP全套处理工艺。

目前我公司已经开始生产、销售SAP全套生产线，该生产线全自动化连续生产，人力虚耗少，产品稳定。

二、SAP生产线流程整个工艺流程包含多个阶段的步骤，其中有好几个步骤都是很难操作。

要完整的以流水线的方式生产出质量高的产品，必须严格控制住生产过程中的每一个步骤。

工艺流程包含：原料配备、凝胶聚合、凝胶解碎、干燥、表面处理、二次干燥、筛分、成品包装。

三、设备描述1、原料配备（准备工艺）工艺包含设备有：丙烯酸稀释储罐、NAOH配置釜。

需要保证原料有足够的冷却，严格控制原料的温度。

2、凝胶聚合（85kw）该工艺是生产SAP关键性的步骤之一，经过我公司的多年研究与实践，将该步骤实现了自动化程度高，生产量大，产品质量高，产品质量均匀。

该部分包含聚合机及其所有辅助设备，引进国外技术并进行了改良，填补了^，达到了世界^水平。

1、摘要聚丙烯（Polypropylene，简称PP）是一种半结晶的热塑性塑料。

具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。

在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。

澳大利亚的钱币也使用聚丙烯制作。

聚乙烯（polyethylene ，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。

在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。

聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70°C），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。

常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

钛美环保根据这两种材料的特性，成功开发出给排水处理新设备、新工艺，并应用于公司承接的给排水处理工程中，包括电厂废水处理设备、电镀废水处理、制药废水处理设备、食品废水处理、化工污水处理等，为企业解决了大量的工程实际问题，创造了显著的社会效益，环境效益和经济效益。

2、化工污水的基本特征及污水处理技术化工污水的基本特征：(1)水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度；(2)废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的；(3)有毒有害物质多；(4)生物难降解物质多，B/C比低，可生化性差；(5)废水色度高。

化工污水处理技术(1)常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。

(2)化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。

(3)生物法是利用微生物的新陈代谢作用降解转化有机物的过程。

(4)常用于化工废水处理的物理化学法有：离子交换法、萃取法、膜分离法和吸附法等。

3、工艺流程车间生产废水进入调节池，调节水质，经泵抽入反应池，加药反应混凝，使药剂与废水充分混合。

之后进入初沉池进行泥水分离。

初沉池出水由2#泵抽入厌氧池，采用脉冲器布水，在水力冲击下搅动池内的污泥，使泥水充分混合，厌氧微生物分解难降解的大分子有机物为易降解的小分子有机物；厌氧出水流入好氧池，由好氧菌降解吸附有机污染物，使废水得到净化，接近或达到排放要求。

目录一、工程重点难点分析 (2)二.具体体现 (3)三、技术来源 (6)四、投资 (9)20万吨/年聚丙烯装置一、工程重点难点分析1）本工程各类设备多、且为发包人供货，故确保设备按期到货，是保证工程进度的关键之一,是制约本工程施工进度的重点。

2）本工程钢结构工程、动静设备、工艺管线安装及电气仪表分布比较集中，工作量大，其中反应器安装、工艺配管、DCS的安装调试、风送系统的调试、压缩机组和挤压造粒机组安装和调试是该工程的重点；3）本工程设备集中、密度大，空间狭小，立体布置，层次多，超限设备较多，吊装难度较高，技术要求严，是施工的关键点，也是设备安装的难点。

部分工序要交叉作业，施工难度大；4）本工程管道工程类别多、工作量大、材质复杂。

介质不一，有气体、液体介质，还有固体粉料，因此对管道内壁的清洁程度要求较高，必须采用合理的焊接工艺确保焊口内成形质量良好；管道工程采取工厂化预制，预制深度达到70％以上，在管道预制过程中，严格控制管道焊接质量、管道内部清洁，并将特殊材质管道的预制安装作为重点控制对象。

5）本工程主要生产原料丙烯、氢气、助催化剂、三乙基铝等均为易燃易爆介质，粉料形成的粉尘容易产生静电爆炸，因此施工中设备、管道、电气及仪表等专业的安装和调试工作要准确、细致、完整，高度注意装置防火、防爆、防毒、防静电、防辐射等方面有高要求的特点；6）本工程自控水平较高，生产连续性要求严格，调试试验技术要求高。

整个电气仪表施工过程要精心组织、合理安排、细致调试并和其它专业密切配合，确保工程质量。

7）本项目设备均为工厂制作，无现场制作的非标设备。

8）造粒厂房高度95.78米，钢结构框架为10m×10m，总重量约514吨。

底部安装在造粒混凝土框架（23.8m）之上，其主要施工难点为高空作业、吊装、组对难度大，同时设备C5009、C5013、Y5014和管道也同步吊装，二.具体体现1、造粒厂房：施工比较困难，由于柱子1.3m*1.3m，跨度10m，层高为10.17m，下部为钢筋混凝土框架，上部为钢结构，钢柱跨度为10m，并且最高高度为95.78m，固采用先组装成片，再片和片安装，最后一次安装采用750t履带式起重机，导致无论是下部的基础施工还是上部的组装和吊装都很困难2、循环气压缩机基础：基础柱为0.85m*0.85m，高5m，柱顶板板厚为1.2m，长12.94m，宽4.3m，致使基础的施工很困难3、聚合反应框架C-4001基础：基础深4.5m，而当地水位为2.5m左右，基础开挖方式为大开挖且为深开挖，这就对基坑支护和围护带来了困难，同时存在截桩、接桩的问题，因设备安装要求螺栓等预埋件施工精度比较高，也给施工带来困难4、生活污水池：4m*5m，深6m，并且当时离生活污水池5m的建筑物已经修建好，从深度和和周围建筑物的距离考虑，施工都比较困难5、聚合反应循环气管线的安装：此管为DN900的管，管线长，重量大，吊装比较困难，安装时螺栓多，精度要求比较高，致使施工比较困难三、技术来源1.1中化泉州聚丙烯装置采用DOW化学的Unipol工艺，该工艺在已经成熟的聚丙烯工艺中流程最简单，无预聚合、高低压洗涤、粉料干燥、冷冻水系统，也没有中间粉料输送和膜回收系统；和其他工艺比较，UNIPOL工艺机械简单，系统简洁，包括一个或者两个气相流化床反应器。

★　石油化工安全环保技术　★1 装置工艺兰州石化公司30万t/a 聚丙烯装置采用Basell 公司的SpHeripol 二代专利技术，该工艺采用第4代催化剂体系，应用双环管结构的聚合反应器生产一些新牌号的产品。

装置由原料精制、催化剂配置、聚合反应、丙烯回收、汽蒸干燥、挤压造粒等部分组成。

工艺流程见图1。

2 同类装置事故事件教训30万t/a 聚丙烯装置中聚合反应属于《重点监管的危险化工工艺目录》（2013年完整版）“聚合危险工艺”。

装置涉及的物料尤其是原料多为易燃易爆物质，生产过程中主要存在火灾、爆炸和中毒等危险、有害因素。

以下为同类装置发生的事故案例：1）中石化某厂聚丙烯反应釜检修时，未对丙烯进料阀门加装盲板隔断就进行动火作业，用火人员点火作业时发生爆炸，1人当场死亡。

2）1999 年9月，芬兰波尔活1家聚丙烯试验工厂发生火灾。

事故是由于维修工人在清洗反应器阀门的过程中，失误点燃了少量泄漏的丙烯。

3）某石化公司对三乙基铝钢瓶进行切换操作后，进料罐低位报警信号依然存在，怀疑三乙基铝进料管线堵塞，就用输送固体催化剂专用金属软管作跨接线，把物料引入三乙基铝进料罐。

收稿日期：2019-03-08作者简介：马师，男，2015年毕业于兰州大学化学工程专业，工程硕士，主要从事企业安全技术管理工作，注册安全工程师。

电话：152****4871，E-mail: mashi@聚丙烯装置火灾爆炸危害分析及评价马 师（中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司，甘肃 兰州 730060）摘　要：聚丙烯生产过程中的火灾爆炸危险性主要取决于聚合工艺本身的危险特点及所用原料的危险性，如丙烯、氢气、催化剂的易燃易爆性，以及聚丙烯粉料的静电积聚与粉尘爆炸的危险性。

列举了国内外聚丙烯装置相关事故案例，并以兰州石化分公司30 t/a 聚丙烯装置为例，从工艺安全、危险原料等方面对装置的火灾爆炸危险进行了论述。

关键词：聚丙烯 危害因素 火灾爆炸在此过程中，管线突然爆裂，三乙基铝泄漏着火，遇雨水剧烈反应爆炸。

聚丙烯生产装置先进控制技术的研究与应用前景摘要：本文介绍了我国聚丙烯生产中先进工艺控制技术的研究与应用情况。

APC系统能够最大限度地发挥化工装置的产能潜力，达到“卡边生产”的目的，从而达到节能降耗、降低废物、增加企业综合效益的目的。

在积极吸收进口 APC技术的同时，要加大自主研发的 APC技术的创新，特别是要给国产 APC技术以实用的机会，打破国外 APC技术对我国的垄断。

关键词：先进过程控制聚丙烯装置聚合相对于传统的控制方法，APC控制方法能够同时适用于线性与非线性、定常与时变、单变量与多变量系统。

20世纪90年代， APC原理在国内石化工业中得到了广泛的应用，并在聚丙烯生产过程中获得了较好的控制效果。

在聚丙烯技术方面，具有代表性的气相法工艺是从中国引进的 Lyondellbasell公司的Spheripol工艺、 INEOS公司的 Innovene工艺和 DOW& GRACE公司的 Unipol工艺。

这些专利商都有一个与他们自己的工艺包相匹配的 APC系统，通常是在引进工艺的同时，也会将其引入。

这类 APC系统通常具有较好的技术先进性、稳定性和有效性。

文章重点介绍了近几年我国聚丙烯装置 APC工艺的发展及其在生产中的应用。

1APC技术研究进展本系统构建了一套丙烯阴离子配位聚合反应的反应机理模型，并对其进行了数值计算，得到了反应速率和反应热，同时还可以动态地得到 PP的数均聚合度、重均聚合度和聚合度的分布宽度等特性。

利用全混式反应器模型，计算了反应过程中的物质平衡、热平衡和相平衡，并计算了反应过程中的传质过程；本文提出了一种适用于动态仿真的定容方法，该方法具有精确、稳定、快速等优点。

以反应过程中的物质平衡和能量平衡为基础，构建了以物质流速和能量平衡为基础的暂态特性机制模型，并基于暂态特性和积累特性的递归关系，构建了基于暂态特性的累积特性机制模型，并结合实验数据，采用 PSO算法对预测模型进行了求解，获得了模型的参数，从而获得了暂态特性机制模型。