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釜式法高壓聚乙烯重點設備、危險因素及防范措施

  
評論: 更新日期:2011年05月09日

 一、重點部位及設備???

  從裝置的平穩(wěn)生產和安全角度進行分類:???

  1.重點部位???

  (1)壓縮部分???

  壓縮部分是將由乙烯裝置來的新鮮乙烯升壓至反應所需要的壓力(100-250MPa),并送人反應部分的裝置。其單線核心部分由1臺往復式對稱平衡型六段壓縮機(C—1),1臺往復式對置平衡型兩段壓縮機(C—2)組成。輔助部分由5套壓縮機注油系統,1個高壓和個低壓受槽,3臺列管式換熱器,8臺套管式換熱器等組成。壓縮機由于長期運轉、設備老化機、電、儀故障、高壓及超高壓備件質量問題、潤滑油質量問題,會嚴重影響壓縮機的正常運轉。并且C—2出口壓力在200MPa以上,一旦出現運轉問題,發(fā)生泄漏將非常危險,是裝置核心部位,也是高危險部位。在日常生產中,若發(fā)生不影響壓縮機運轉的故障,處理得當,裝置可繼續(xù)運轉;如涉及到壓縮機運轉故障,則必須單線停車檢修處理,發(fā)生氣體泄測時要緊急停車處理。

  (2)聚合部分???

  聚合部分(反應部分)是將催化劑加入由壓縮部分送來的高壓乙烯中,使乙烯氣轉化成聚乙烯的部分。其單線核心部分由2臺反應器(R—3),6臺催化劑泵,2臺超高壓換熱器組成輔助部分由10臺超高壓換熱器、1套緊急放空閥、2套油壓系統等組成。聚合部分是高壓裝置反應的核心部分,其反應壓力在130—200MPa以上。反應壓力、溫度、催化劑加入量的控制直接影響到產品的轉化率和質量問題。如工藝指數給定、現場操作或機、電、儀等關鍵部位發(fā)生問題,將導致產品判級不合格、反應轉化率下降等問題。如遇氣體泄漏或溫度無法控制將導致分解、爆破等重大事故,是裝置的事故多發(fā)區(qū)。聚合部分的所有關鍵設備都在反應壩墻里面,反應壩墻是開放式的。

  (3)切粒部分

  切粒部分(分離造粒部分)是把由反應器送出的熔融聚乙烯和未反應的氣體進行分離。未反應的氣體經分離、冷卻、除去低聚物后返回壓縮工段再壓縮,然后送回反應器的部分。其核心部分由高低壓2臺分離器、1臺切粒機組成。輔助部分由4臺換熱器、6臺分離器、1套油壓系統、一套脫水、分離、送料系統等組成。切粒系統直接關系到高壓產品質量、產量。生產中,如因操作失誤、設備原因等導致切粒系統發(fā)生故障,短時間內尚可通過降負荷等手段繼續(xù)生產,但這樣的結果通常會影響到產品的質量。如發(fā)生大量塊料、夾帶等事故,則必須停車檢修處理。另外,為了調整產品性能而注入的添加劑也在這部分進行,在切粒部分的分離部分中如分離器料面過高將導致夾帶事故出現,也是裝置的事故多發(fā)區(qū)。此部分的關鍵設備也是放置在壩墻以內。

  高壓裝置重點設備機組為壓縮機、反應釜、超高壓換熱器、催化劑泵、切粒機,此外,還有許多的特殊閥門,如控制反應壓力的超高壓調節(jié)閥(PCV—5)、控制反應壓差的柱塞式遙控操作閥(HCV—33),緊急放空閥(HCV—31),這些閥門出現問題會使裝置部分停工或單線裝置停工,處理不當也有可能導致惡性事故發(fā)生。

  2.重點設備

  (1)一次壓縮機(C—1)一次壓縮機為高壓壓縮機,是用功率為1300kW的同步無刷勵磁電機驅動,系六級五缸臥式對稱平衡型活塞式壓縮機。一次壓縮機(C—1)分為高、低壓兩組,低壓段(1、2、3段)是把由低壓受槽(D—8)來的0.03—0.04MPa的低壓循環(huán)乙烯氣體壓縮到3.5MPa,并送入4段隊口。高壓段(4、5、6段)是把從高壓受槽(D—7)以及前段來的約3.5MPa的乙烯氣體壓縮到25MPa并送入混合器(V—1)。一次壓縮機(C—1)作為本裝置的第一級壓縮部分,其一旦因故障突然停機,后系統將無法維持正常壓力而造成裝置單線停車。一次壓縮機的低壓段相當于低壓循環(huán)氣的壓縮機,國內其他的高壓聚乙烯裝置有的是作為一臺獨立的壓縮機來工作的,稱為增壓機。一次壓縮機設有油壓聯鎖保護回路及溫度報警等。保護回路如表5—8所示。

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  (2)二次壓縮機(C—2)

  二次壓縮機為超高壓壓縮機,由功率為6400kW的同步無刷勵磁電機驅動,排氣量為38.1t/h,轉速為200r/min,系兩級八缸臥式對置平衡型大型壓縮機。二次壓縮機(C—2)作用為把由混合器(V—1)來的約22~25MPa的乙烯氣壓縮到反應壓力,送聚合反應器(R—3)。二次壓縮機作為本裝置的心臟設備,若出現問題不能運轉,裝置只能停工。為保證壓縮機安全,在二次壓縮機(C—2)一段、二段出口設有油壓式安全閥,安全閥所需的油壓,由Z—4系統提供。動作壓力設定為:一段144MPa;二段270MPa。??

  另外,設有13點保護回路(如表5-9)及溫度報警,以確保在異常情況下,壓縮機、電機的安全。???????

  (3)反應釜(R—3A/B)???

  反應器是一直立厚壁圓筒超高壓容器,為本裝置的關鍵設備。器內有一攪拌器,筒體內上部裝有攪拌電機,中部兩側裝有防爆安全裝置,在內壓超過允許壓力時,爆破板首先爆破將壓力釋放。簡體外壁設有夾套,通入水或蒸汽作冷卻或加熱用。反應釜(R—3)主要作用是將經二次壓

  縮機(C—2)壓縮的原料乙烯氣,在高溫高壓下,一面注人催化劑,一面由攪拌器充分攪拌,以利于傳熱,同時防止局部過熱分解反應,使乙烯連續(xù)地聚合為聚乙烯。本裝置反應器為750L大型釜式反應器,采用雙釜串聯生產工藝。從而達到節(jié)約建設費用、提高轉化率、降低能耗、物耗等電的。實際生產中,如發(fā)生攪拌電機電流過高、反應釜泄露、溫度、壓力失控、催化劑泵注入不良等問題時,原則上考慮以停車處理。另外,為保護攪拌器電機和攪拌的兩個軸承,防止攪拌電流過高燒毀電機及出現其他事故,從安全角度考慮,操作法規(guī)定,攪拌器每運轉4000-5000h,進行中修工作,更換攪拌槳及攪拌電機,保證裝置的正常運轉。攪拌是釜式法高壓聚乙烯區(qū)別管式法高壓聚乙烯最明顯的標志之一,是裝置的非常關鍵的設備,如果攪拌電流發(fā)生異常,不到攪拌更換時間的時候也必須停車處理更換攪拌槳。???

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