聚丙烯工艺丙烯单耗偏高的原因分析及应对措施

聚丙烯工艺丙烯单耗偏高的原因分析及应对措施

张秀军,魏晓东,石恩庆

大庆石化公司化工三厂聚丙烯车间

摘要：丙烯单消耗是聚丙烯生产过程中一个重要的经济技术指标.结合生产实践，从工艺和设备两个方面对造成丙烯消耗较大的原因进行了分析，提出了解决措施，使丙烯消耗大幅度下降。

关键词：聚丙烯；丙烯单耗；消除措施

丙烯单耗是一吨聚丙烯在工业中的消耗量，它是聚丙烯装置的一个主要经济指标。丙烯单耗的多少，将对聚丙烯装置的生产成本及经济效益有直接的影响；并能精确地反应出该设备的驾驶水准。结合生产实践，找出造成丙烯消耗偏高的原因，提出了解决措施，使丙烯消耗大幅度下降。

1丙烯压缩机

1.1丙烯压缩机停止运行的影响

聚丙烯装置中，丙烯压缩机的功能是，将通过安全过滤器，并通过低压丙烯洗涤器洗涤，压缩成1.9 MPaG的丙烯气，并将其输送给高压丙烯洗涤器。当丙烯压气机停止运转时，在2.0吨/小时的较低压力下，丙烯气不能再被回收，仅由袋口滤清器上的排出口到排出系统中。它不仅影响了设备的正常运转，而且使丙烯消耗增大，从而影响了经济效益。

1.2丙烯压缩机故障的分析

经分析，压缩机的停机原因多为一、二次出口温度过高，或气门发生故障。产生此现象的最基本的原因是，在丙烯压缩机所压缩的丙烯气体中，以聚丙烯细粉末为主，并以激活剂 TEAL为主。

1.3解决丙烯压缩机故障的措施

针对丙烯压缩机的压缩丙烯气中存在的聚丙烯微粒及激发剂 TEAL的问题，采取了以下几种处理方法。

(1)用不锈钢材料制成的滤筒替换袋式过滤器，以延长其使用寿命并防止其破碎。

(2)增加滤清器，并对滤清器进行定时清洗。优势在于可以做到一次打开一次关闭，当压力差超过0.02 kPa时，可以在滤筒清洗时进行开关动作；这就防止了清洗过程中走弯路，导致粉末进入丙烯压气机组，从而导致高温高联锁停机。

(3)当聚丙烯用量变化时，由于激活剂是自动调节的，所以要相应地变化激活剂的用量。为了使压缩机气体不含有激活剂，应适当减小激活剂FIC111的用量，防止过多，并应尽量减少在低压丙烯洗涤器塔中的激活剂用量，使气体不含有激活剂。

(4)改善低压丙烯洗涤器的洗涤性。在实际操作过程中，由于T302中三乙基铝含量的提高，使洗涤剂的粘度增大，从而使P304的循环能力降低。这主要是由于 Atmer 163与三乙基铝反应生成的复合物和在洗涤液中含有的聚丙烯微粒，使洗涤液的粘度增大。

2汽蒸废气压缩机

2.1汽蒸废气压缩机停止运行的影响

汽蒸废气压缩机的功能是将从冷却器中出来的未冷凝的气体从板式洗涤塔的顶部抽出，并将其压缩到0.4 MPa，之后再通过尾气冷凝器进行冷凝，以减少水的含量，冷凝液被收集到废水分离器中，气相在压力控制下被送入尾气回收系统进行回收。当蒸汽废气压缩机停止运转时，200公斤/小时的丙烯将从排气阀门排出到排气系统中，产生浪费。它不仅影响了设备的正常运转，而且使丙烯消耗增大，从而影响了经济效益。

2.2汽蒸废气压缩机停止故障的原因

通过对装置故障记录的分析，认为汽蒸废气压缩机的故障多为进口压力过低或密封面磨损所致。进口压力低联锁停机是由于进水口仪表管路有水渗透所致，水份产生的原因是冷却器没有将排气中的水份彻底冷凝，打开底部排水阀，将其排放干净后，再启动。气体中所含的杂质是导致密封面磨损的重要因素。

2.3废气压缩机停机故障的处理

针对尾气压气机的频繁停机现象，在生产实践中采取了以下措施。

(1)在仪器的单元进口引压线上，增加一个缓冲罐，这样就可以将引压线排气中的湿气储存在缓冲罐内，并定时排放，这样就可以防止由于进料压力过低而导致单元连锁停机。

(2)降低了在排气过程中聚丙烯粉的携带量。从上部排出的气体包含水蒸气、部分未反应的丙烯和精细的聚丙烯粉末。在进入后，通过循环水对其进行冲洗，并将大部分的聚丙烯粉带走，然后再进入压缩机的进口压缩。当泵的流速较小时，使用这种气体清洗的流速较小，从而对清洗效果产生影响。加入大量的聚丙烯粉体后，会使密封件与密封件发生接触，造成密封件的磨损。在实际的生产过程中，需要操作者密切注意流速，当流速小于30000立方米/小时时，就必须切换机泵，并对过滤器进行清洗。

3动力分离器

3.1动力分离器故障的影响

动力分离机用于将夹在气相中的高分子粉体进一步分离回到闪蒸槽，同时，丙烯洗涤槽中的丙烯气被回收。当功率分离器发生故障时，流出的材料将不进入动力分离器，而是经由位于前面的三通阀切断进入到排泄系统中。近年来，在工厂的实际运行中，动力分离器经常发生振幅过大，噪音异常，密封罐加油频繁等故障。每当功率分离器发生故障时，就必须暂时停止生产，更换有缺陷的动力分离器，此时丙烯会大量流失，丙烯单消耗也会大幅增加。

3.2更换动力分离器导致单耗高的处理措施

针对动力分离器更换过程中导致丙烯大量流失的问题，在生产实践中，聚丙烯厂采取了以下对策，使原需12小时更换周期缩短到6小时左右。

(1)在动力分离器替换之前，做好充分的准备工作。如果分离器装配完成，离线测试通过，在良好的待机状态下，等等。

(2)安排好替换时机，并严格控制。

(3)制定了聚丙烯改造计划，并在各班组中进行了学习。

(4)对替换损耗进行统计分析。

4其它影响因素及处理措施

除上述因素外，还对导致丙烯单耗上升的其他原因进行了分析，并根据实际生产情况提出了相应的对策，例如：

(1)由于大环管的密度及轴功率太小，导致了丙烯的转化率太低，使得丙烯的回收装置承受不住压力，导致出现漏气现象。解决方法：尽量提高环管的密度及轴向功率，使其保持在技术指标的可控范围内。

(2)由于由于闪蒸箱的底温太低，导致在再循环气过滤器中的丙烯及聚丙烯的气固分离不完全，导致丙烯压气机的回收负载过大，导致放空。处理方法：将大闪蒸线的蒸气流量调整到80-83℃，并将温度保持在80-83℃范围内。

(3)由于小闪蒸线向循环气体滤清器的流速过高，导致较低的丙烯回收流速过高，从而导致排空，从而导致丙烯压缩机排空。处理方法：对丙烯循环洗脱塔底排出阀进行调整，使流量保持在2000公斤/小时。注：阀门的开启角度不宜过小，否则会导致小的闪蒸线路阻塞。

(4)粉末传送鼓风机故障造成切排，解决方法：强化巡视，在机组出现声音、温度、振动等异常情况时，要有计划地对机组进行切换，这样就可以避免由于汽蒸罐、干燥罐液位过高而导致切排。

5小结

丙烯单消耗是聚丙烯生产过程中一个重要的经济技术指标.结合生产实践，从工艺和设备两个方面对造成丙烯消耗较大的原因进行了分析，提出了解决措施，使丙烯消耗大幅度下降，希望能对工艺的节能减排工作起到良好效果。

参考文献：

[1]李栋、王兴仁、杨爱武，等.聚丙烯装置反应的最佳条件[J].

[2]段晓芳、夏先知、高明志.聚丙烯生产工业的优化措施.