大慶石化LDPE1裝置引發劑泵工藝聯鎖改造介紹

辛延強

摘要：大慶石化LDPE1裝置正常運行中多次發生引發劑泵不上量事故，造成反應大幅波動甚至裝置停氧降壓，嚴重影響裝置的平穩生產。通過對引發劑泵工藝聯鎖進行改造，最終解決了此項問題。

關鍵詞：引發劑泵;工藝聯鎖;平穩生產

1裝置概述

大慶石化LDPE1裝置采用德國伊姆豪遜專利，由德國伍德公司承包。設計生產能力6.0萬噸/年，在一條生產線上完成，裝置于1986年7月建成投產。是以乙烯為原料，氧氣作引發劑，丙烯、丙烷、丁烯-1作分子量調整劑，采用一熱三冷四點進料的管式法反應。反應溫度為270～330℃，反應壓力為210～270 MPa，最高單程轉化率達32%。

1.1引發劑泵工作原理簡介

以純氧為引發劑所需流量甚少，不易操作與控制，故采用乙烯來稀釋，為了滿足不同牌號的生產需要，首先要對引發劑中氧的濃度控制恒定，用兩個不同量程（0～1kg/h和0～2kg/h）的質量流量計來測量氧流量，來滿足不同氧與乙烯配比的需要。經乙烯稀釋后含有一定濃度的引發劑，在混合器M-315A進一步混合后進入隔膜式引發劑泵C-316A/B，使其增壓至27MPa，并分三路注入二次壓縮機C-306入口（壓力23MPa）管線，簡易流程見下圖：

C-316A/B出口壓力靠PIC63106控制回路保持恒定，不但使引發劑穩定注入系統，而且使流量測量精度提高。

1.2引發劑泵原設計工藝聯鎖

由上表可以看出，引發劑泵出口壓力PIC63106僅僅設置了高聯鎖，而沒有設置低聯鎖，一旦引發劑泵不上量，不能通過工藝聯鎖對PIC63106的壓力進行保障。

2引發劑泵不上量對生產造成的影響

正常生產狀況下，引發劑泵C-316出口壓力PIC63106為27MPa，二次機C-306入口壓力PIC63401為23MPa，有4MPa的壓力差，確保引發劑氧氣順利注入到系統中。若引發劑泵出口壓力PIC63106不上量，壓力PIC63401>壓力PIC63106，則氧氣無法注入到系統中，會導致聚合反應中斷。

引發劑泵不上量會對生產造成以下影響：

反應溫峰垮：LDPE1裝置的工藝原理為，聚合單體乙烯在引發劑氧氣的作用下，發生游離基型聚合反應，由于引發劑氧氣不能注入到系統，鏈引發劑供應中斷，聚合反應轉化率下降，反應溫峰整體降低。

產生低指數產品：正常生產中利用引發劑氧氣調整產品的熔融指數（MFI），一旦引發劑泵不上量，氧氣供應中斷，產品指數會降低，影響裝置產品質量，若產品指數過低還容易造成擠壓機防爆片爆，造成擠壓系統停車。

高壓分離器壓力超高：反應器中未反應的乙烯和已反應的聚合物的混合物排入高壓分離器S-402中。若反應中斷，高壓分離器中未反應的乙烯會增多，造成高壓分離器S-402的壓力超高。

高壓分離器液位下降：反應器中未反應的乙烯和已反應的聚合物的混合物排入高壓分離器S-402中。若反應中斷，高壓分離器中已反應的聚乙烯會減少，造成高壓分離器S-402的液位下降。若高分液位低于20%，高壓分離器下方的排料閥會聯鎖關閉，影響循環氣氣量，造成壓縮機停車。

綜上所述，若正常生產中不能及時發現引發劑泵不上量，會對反應造成大幅波動，甚至停氧降壓。而引發劑泵現有的工藝聯鎖并不能在引發劑泵不上量時實現自動切換。為了穩定生產，通過對LDPE1裝置近年來引發劑泵不上量的事故進行分析總結，保證引發劑泵不上量時能夠及時發現并切換備用泵，對引發劑泵的工藝聯鎖進行改造。

3引發劑泵工藝聯鎖改造

3.1引發劑泵工藝聯鎖改造內容

3.1.1增加引發劑泵出口壓力低聯鎖，低聯鎖值設定為24MPa。

3.1.2在引發劑泵電腦操作畫面增設出口壓力PIC63106低聯鎖投用開關，可通過手動選擇是否投用PIC63106低聯鎖。

3.1.3當運轉引發劑泵出口壓力PIC63106≤24.0MPa且備用氧壓機現場開關打到“自動”位置、備用機無故障時（原有的運轉機停止后自動啟備機的程序保留），程序動作使運轉氧壓機停止，備用氧壓機自動啟動。

3.1.4將引發劑泵出口壓力PIC63106低報警值由24.5MPa改成26.0MPa。

3.2工藝聯鎖改造后，操作中的注意事項

3.2.1停車過程中，在現場停止氧壓機之前，將引發劑泵電腦操作畫面PIC63106聯鎖開關解除，即打到“off”位置，防止現場停止氧壓機后，備用機自動啟動。

3.2.2每次開車前，必須確認電腦操作畫面PIC63106聯鎖開關解除，即處于“off”位置，因為在開車過程中，引發劑泵出口壓力PIC63106波動較大，若過早投用PIC63106聯鎖開關，會造成引發劑泵異常切換。

3.2.3聚合開車平穩后，將電腦操作畫面PIC63106聯鎖開關投用，即打到“on”位置。保證PIC63106聯鎖開關投用，保護引發劑泵出口壓力始終高于24MPa，確保氧氣注入系統。

3.3引發劑泵改造后的工藝聯鎖

4總結

通過對LDPE1裝置引發劑泵工藝聯鎖進行改造，增設引發劑泵出口壓力低聯鎖，優化操作，根據工藝聯鎖改造修訂相應的操作規程，確保了第一時間發現并處理引發劑泵不上量事故，減少了裝置非計劃停車事故，降低了裝置單耗、能耗，提高了產品質量，解決了困擾LDPE1裝置多年的問題，裝置既實現了長周期運行，又消除了停車帶來的安全環保隱患，裝置實現了安全、綠色和平穩運行。

參考文獻：

[1] 高壓一裝置操作規程[Z].大慶石化公司.2017（12）.

[2] 高壓一裝置工藝技術規程[Z].大慶石化公司.2009（08）.

[3] 高壓一裝置聯鎖臺賬[Z].大慶石化公司.2017（08）.

（作者單位：中國石油大慶石化公司塑料廠）