旋转阀在聚丙烯装置S502排料系统的应用

汪涛 杨强（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃中心，陕西 榆林 718501）

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃中心300kt/a聚丙烯（一线）装置（以下简称PP1装置）由中国石化工程建设有限公司（SEI）设计，采用国产化二代环管本体聚合加气相反应的组合式工艺，能够生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物全范围的聚丙烯本色粒料产品，共计50个产品牌号；PP1装置于2014年7月正式投产。传统的聚丙烯装置S502排料系统采用时序控制，PP1装置采用旋转阀排料，目前排料系统运行状况良好，本文就两种排料方式进行比较，对旋转阀排料运行情况进行总结。

1 S502排料系统简介

聚丙烯粉料干燥采用的是热氮气循环干燥法。热氮气连续循环流过干燥器，当聚合物通过干燥器的螺旋通道时，热氮气使聚合物产生流化，传递热量，并将聚合物中的水份带走。为了在热氮气和聚合物之间产生有效的热传递，需要充分地流化。在料位控制下，干燥后的聚合物靠自身重力从干燥器底部流到粉料风送系统，氮气从干燥器顶部流到旋风分离器S502中，以除去氮气中夹带的聚合物细粉，从S502中分离出的聚合物细粉先收集到聚丙烯细粉料斗D520中，然后再送到D801A/B或D802中。

（4）打开HV531B，由限位开关HZSH531B确认（D520排料）。

（5）保持此状态一定时间（20秒-2分钟，由定时器控制）。

（6）关闭HV531C，由限位开关HZSL531C确认。

（7）关闭HV531B，由限位开关HZSL531B确认。

（8）打开HV531D，由限位开关HZSH531D确认（平衡S502和D520压力）。

（9）保持此状态一定时间（10秒-30秒，由定时器控制）。

（10）关闭HV531D，由限位开关HZSL531D确认。

（11）打开HV531A，当此阀被打开时（由HZSH531A确认），定时器KC531启动，经过预先设定的时间后（15-150分钟），KC531将激活I511。

注：如果PK801A系统停车或者HS531停被激活时，I511将被禁止操作。如果在I511已经执行时PK801A系统停车或者HS531停被激活，I511将自动进入步骤6，然后运行至结束。

2 两种排料方式简介

2.1 传统排料方式

S502传统排料方式采用时序控制4个气动球阀的交替开关来实现，为间歇式排料，

气动球阀HV531A/B/C/D均有开、关反馈，该系统有两种操作模式：自动模式和手动模式；手动模式时可任意开关四个阀门，而在自动模式时，排料过程如下：

在D520装料时，HV531B、HV531C、HV531D关闭，HV531A打开。D520的排料程序（I511）由定时器KC531或HS531的启动激活。

当I511激活后，定时器KC532启动，如果经过预先设定的时间（30秒-5分钟）后，I511仍然没有正确完成，控制板上会显示报警信号。

I511动作程序如下

（1）关闭HV531A，由限位开关HZSL531A确认。

（2）打开HV531C，由限位开关HZSH531C（给D520加压）确认。

（3）保持此状态一定时间（10秒-1分钟，由定时器控制）。

图1 S502两种排料排料方式流程简图

2.2 旋转阀排料方式

S502旋转阀排料方式采用两个旋转阀连续运行实现连续排料，旋转阀两侧通有轴封氮气，防止粉料泄漏损坏轴承；缓冲料斗D520上方有一袋式过滤器，经过滤后的氮气被排入大气，袋式过滤器上设有脉冲反吹系统。

RF502A规格参数：

型号：A1 200/5；流量：2t/h；平均粒径：1mm；电机功率：0.75kW；额定转速：20rpm；转子直径：200mm；转子容积：5.4L；

RF502B规格参数：

型号：HDS200；流量：2t/h；平均粒径：1mm；电机功率：0.75kW；额定转速：20rpm；转子直径：200mm；转子容积：5L；

旋转阀排料程序启动条件：只有在粉料风送系统PK801A在运行状态时，才允许启动S502排料系统，且只能是手动启动。停止条件：正常时可手动停止S502排料系统；当PK801A系统停止时，联锁自动停止S502排料系统；此时若要启动旋阀，可将旋阀打至就地操作模式，手动启动旋阀。

3 两种排料方式常见问题

3.1 传统排料方式常见问题

（1）启动球阀内漏：某300kt/a聚丙烯装置曾因为HV531B内漏导致S502排料不畅现象；粉料风送系统PK801A的压力正常生产时在60kPa以上，压力易窜至D520，导致S502排料不畅，细粉料被带至T502,；而且有的装置将D502干燥氮气过滤器设计在T502顶部的封头处，无法在线清理，所以若经常出现S502排料不畅，有可能导致D502干燥氮气过滤器堵塞，被迫停车处理；目前国内大部分聚丙烯装置均使用国产主催化剂，产生的细粉料量相对较多，设计上均将D502干燥氮气过滤器单独设计在T502顶部出口处，并增加副线阀，便于在线清理。

（2）易架桥：时控程序程序执行一次需要约3min，S502中的细粉料容易堆积，导致架桥；而旋阀则是持续排料，细粉料在S502、D520中基本不停留，避免了架桥的可能性。

（3）阀门状态反馈故障，会导致程序无法执行，S502无法排料；此时需要操作人员将各阀改为手动操作，逐个打开相应的阀门维持S502排料，工作强度大且容易出错。

3.2 旋转阀排料方式常见问题

（1）在装置第一次停车时，打开旋转阀检查，发现转子刀片中积满细粉料，旋阀上部管线也积满细粉料，S502排料不畅，T502溢流口细粉较多；针对这一情况，我们在旋转阀下部管线增加了一路吹扫氮气

（2）RF502B平衡管堵塞，导致RF502B排料能力下降，细粉料聚集在D520中，最终导致D520料位音叉高报，及时疏通平衡管后旋转阀排料恢复正常。

（3）脉冲反吹系统故障：反吹脉冲电磁阀故障，反吹气无法正常吹入，滤袋部分堵塞，导致D520顶部呼吸阀起跳，大量细粉外泄。

4 旋转阀运行中注意事项

（1）注意滤袋反吹气系统运行情况：包括是否有脉冲反吹声音、反吹气压力、滤袋压差等。防止D520顶部呼吸阀起跳，大量聚丙烯细粉外泄。

（2）注意T502溢流口细粉量，若溢流口细粉量突然增大，而前系统操作没有波动，则很有可能是S502排料系统运行不正常，需认真检查并予以排除。

（3）定期吹扫旋转阀，防止细粉料在转子中积存导致不下料。

（4）经常检查旋转阀轴封氮气流量是否正常，防止细粉料进入轴承导致损坏。对于闭式转子的旋转阀，正常时轴封氮气的流量应很小甚至为零，若轴封氮气流量明显增大，则需要引起注意。

（5）冬季注意旋转阀的电伴热、保温是否正常，若伴热、保温缺失，热氮气中的水分很容易凝结出来并结冰，造成旋阀卡涩甚至损坏旋转阀；而且由于旋转阀转子和壳体的间隙很小，旋转阀内外的温差过大引起的形变也可能造成损坏。

根据近10个月的运行情况来看，聚丙烯装置S502旋转阀排料系统运行稳定，能够实现S502连续排料，弥补了传统时控间歇式排料方式的诸多弊端，暴露出了一些问题，保证了装置的长周期平稳运行。