聚丙烯裝置試車存在的問題分析及對(duì)策

高 帆

（延安煉油廠，陜西 洛川 727406）

聚丙烯裝置試車存在的問題分析及對(duì)策

高 帆

（延安煉油廠，陜西 洛川 727406）

分析了聚丙烯裝置開工及試運(yùn)行期間存在的問題，提出了相應(yīng)的解決措施及方案。通過技術(shù)改造如增加固堿塔，調(diào)整操作方案如丙烯循環(huán)脫水、增加三乙基鋁投加比例，確保丙烯分析的準(zhǔn)確性如在丙烯取樣口現(xiàn)場(chǎng)做樣、丙烯取樣瓶氮?dú)庵脫Q等措施，使裝置一次試車成功，各項(xiàng)工藝、質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)設(shè)計(jì)要求。

丙烯；聚合裝置；原料；質(zhì)量

聚丙烯（Polypropylene,縮寫為 PP）是以丙烯為單體，在催化劑作用下，通過聚合反應(yīng)而成的高分子聚合物[1]。對(duì)丙烯聚合而言，極性組分如水、硫（硫化氫、羰基硫、硫醇等）一氧化碳、二氧化碳、等，不飽和烴如丙炔、丙二烯、丁二烯等及其他如有機(jī)砷等均為有害物質(zhì)，能使催化劑中毒、活性降低，并使產(chǎn)品中灰分含量增加。因此，丙烯需要在進(jìn)聚合器之前除去這些雜質(zhì)[1]。聚丙烯裝置試車時(shí)，主要因?yàn)樵媳┵|(zhì)量不合格的原因，影響聚丙烯裝置試車。通過技術(shù)改造、加強(qiáng)分析的準(zhǔn)確性、調(diào)整操作方案等措施，使聚丙烯裝置一次試工成功，各項(xiàng)工藝、質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)設(shè)計(jì)要求。

1 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

1.1 環(huán)管聚丙烯液相本體（Spheriplo）工藝

Spheriplo工藝采用一組或兩組串聯(lián)的環(huán)管反應(yīng)器生產(chǎn)聚丙烯均聚物和無規(guī)共聚物[2]。本單位的兩套液相本體連續(xù)聚丙烯裝置設(shè)計(jì)有兩個(gè)串聯(lián)的環(huán)管反應(yīng)器，可生產(chǎn)聚丙烯均聚產(chǎn)品，包括具有雙峰分布特性的新產(chǎn)品。

1.1.1 丙烯預(yù)精制

從氣分來的丙烯含有大量的對(duì)催化劑有嚴(yán)重毒害作用的水、COS、H2S、O2、CO砷等雜質(zhì)，必須精制到很低的濃度才能送入聚合反應(yīng)器。丙烯精制分為預(yù)精制和精致兩部分。丙烯預(yù)精制工段主要脫除H2S、COS和大部分水。

1.1.2 丙烯精制單元

來自罐區(qū)的新鮮液態(tài)丙烯，在 D302的液位和流量控制下進(jìn)入丙烯精制單元，以脫除原料丙烯中可能存在的微量對(duì)催化劑有嚴(yán)重毒害作用的雜質(zhì)，如CO、CO2、H2O等。精制丙烯規(guī)格見表1。

表1 精制丙烯規(guī)格Table 1 Standard of refined propylene

1.2 間歇式液相本體法

國(guó)內(nèi)自行開發(fā)的液相本體聚丙烯工藝是間歇式單釜操作工藝[3]。主要裝置包括一個(gè)帶攪拌的12 m3聚合釜和一個(gè)帶攪拌14 m3閃蒸釜。

1.2.1 原料精制

丙烯精制是指將氣體分餾裝置生產(chǎn)出來的丙烯進(jìn)一步脫除部分有害雜質(zhì)[3]。主要包括丙烯干燥、脫氧和脫硫。

1.2.2 高純度丙烯的規(guī)格（見表2）

表2 原料丙烯的規(guī)格Table 2 Standard of raw material-propylene

2 原因分析及對(duì)策

（1） 液相本體間歇式單釜聚丙烯裝置試車時(shí)，氣體分餾裝置輸送的原料丙烯水含量嚴(yán)重超標(biāo)，使聚丙烯裝置推遲開工一個(gè)多月。

原因分析:

①可能是氣體分餾裝置開工時(shí)設(shè)備試壓介質(zhì)水置換不徹底，導(dǎo)致氣體分餾裝置初期所產(chǎn)丙烯水含量嚴(yán)重超標(biāo)。

②原設(shè)計(jì)氣體分餾裝置沒有丙烯除水設(shè)施。

對(duì)策:

氣體分餾裝置增加四臺(tái)固堿塔，兩開兩備，脫除氣體分餾裝置所產(chǎn)丙烯中的水分；丙烯原料罐區(qū)增加兩臺(tái)固堿塔，一備一用，作為保安精制脫水裝置，確保原料丙烯質(zhì)量合格。通過增加固堿塔，使丙烯水含量達(dá)標(biāo)，聚丙烯裝置一次開車成功。

（2）10萬t/a環(huán)管液相本體（SPHERIPLO）聚丙烯裝置開工時(shí)，原料丙烯分析中水含量超標(biāo)，循環(huán)精制效果不佳，更換固堿塔內(nèi)固堿(T001C)后效果不明顯，使聚丙烯裝置開工推遲 。

原因分析:

①可能是氣分裝置開工設(shè)備試壓介質(zhì)是水，裝置存在死角，氮?dú)庵脫Q不徹底，導(dǎo)致氣分裝置初期所產(chǎn)丙烯水含量很大。

②丙烯檢測(cè)分析取樣鋼瓶出廠前使用介質(zhì)水打壓試漏，未進(jìn)行置換，存有明水，去丙烯樣時(shí)水被逐漸帶至丙烯中，影響丙烯水分含量分析準(zhǔn)確度。

對(duì)策:

①更換固堿塔固堿，加大原料丙烯脫水力度。

②在丙烯取樣口處現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析，使分析結(jié)果更準(zhǔn)確真實(shí)。

③將所有取樣鋼瓶用氮?dú)膺M(jìn)行置換，直至鋼瓶中水含量合格。

通過以上措施，聚合級(jí)丙烯水含量達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，一次開車成功

（3） 20萬t/a環(huán)管液相本體（SPHERIPLO）聚丙烯裝置開工時(shí)，原料丙烯中水含量高達(dá)70×10-6,對(duì)開工產(chǎn)生影響。

原因分析:

①可能是氣分裝置開工設(shè)備試壓介質(zhì)水存在于裝置死角，氮?dú)庵脫Q不徹底，導(dǎo)致氣分裝置初期所產(chǎn)丙烯水含量很大。

②丙烯儲(chǔ)罐中丙烯靜置時(shí)間短，脫水效果不好。

對(duì)策:

①增加丙烯儲(chǔ)罐內(nèi)丙烯靜置時(shí)間，加強(qiáng)脫水。

②聚丙烯裝置循環(huán)脫水，降低水含量。

③將丙烯中水含量降至 10×10-6，針對(duì)丙烯中水含量較大的問題，制定調(diào)整開工方案，加大三乙基鋁投加比例。

通過以上措施，聚丙烯裝置一次開工成功。

3 結(jié)束語

聚丙烯裝置試車時(shí)，出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理、上游裝置系統(tǒng)水置換不徹底、分析出現(xiàn)誤差等原因影響裝置順利試車，通過增加固堿塔、取樣口現(xiàn)場(chǎng)做樣、罐區(qū)丙烯儲(chǔ)罐加強(qiáng)脫水、調(diào)整開工方案等措施，使聚丙烯裝置一次試工成功，各項(xiàng)工藝、質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)設(shè)計(jì)要求，裝置運(yùn)行平穩(wěn)。

［1］中國(guó)石油化工集團(tuán)公司人事部，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司認(rèn)識(shí)五福中心. 聚丙烯裝置操作[M]. 北京：工中國(guó)石化出版社,2009:1; 18-19.

［2］洪定一.聚丙烯原理、工藝與技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)石化出版社,2007:460.

［3］李玉貴，陳寧觀.液相本體法聚丙烯生產(chǎn)與應(yīng)用[M]. 北京：中國(guó)石化出版社,1992:13; 90.

Analysis of Problems in Start-up
Process of Polypropylene Unit and Countermeasures

GAO Fan
（Yan’an Refinery, Shaanxi Luochuan 727406, China）

Problems in the start-up process of three sets of polypropylene units were analyzed, some measures were put forward. Through the technical transformation, such as adding solid base column, adjusting operation scheme and ensuring the accuracy of analyzing propylene component, the polypropylene unit achieved success in first start-up process, and every process parameters and quality indices met the design requirements.

Propylene; Polypropylene unit; Raw material; Quality

TQ 325

A

1671-0460（2012）06-0643-02

2012-02-14

高帆（1970-），女，陜西延安洛川人，工程師，1995年畢業(yè)于西北大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，研究方向：從事有機(jī)化工藝與技術(shù)管理工作。