聚丙烯装置节能降耗措施及方法

弋军　孟卫博　李晓

摘 要：随着改革开放，科技的进步，中国的众多石油化工企业的技术越来越纯熟，聚丙烯装置的节能物耗问题得到了极大的改善，本文着重于聚丙烯装置物耗比高的原因，以及降低聚丙烯装置物耗的措施几方面进行讨论。

关键词：聚丙烯；节能消耗；技术改造；优化操作

1 聚丙烯装置物耗偏高原因分析

中国石油化工公司大多使用的装置为聚丙烯反应装置系统，整个系统有两大装置组成，一个是液相环管反应器，另一个是气相流化床反应器，中国在1999年整个石油化工产业改革，经过装置扩能改造之后，聚丙烯装置反应系统的生产能力得到了很大的提升，从前大生产能力大约为40kt/a，改造之后可以达到60kt/a，因为聚丙烯反应装置系统的装置规模比较小，生产能力比较低，很多企业为了降低物耗，减小能耗，提升行业间的竞争能力，在细节管理方面和核心技术方面都进行了改造和强化，使得目前的石油化工产业越来越能创造较好的经济效益。很多产业在生产聚丙烯树脂时装置物耗特别大，而且在生产时非计划停车的出现，造粒系统的停车都会影响聚丙烯装置的物耗，使得聚丙烯反应装置系统的物耗增加。在聚丙烯反应的聚合工作的开车和停车，丙烯高压回收塔的底部的管线的堵塞都会导致聚丙烯反应装置的物耗升高，还有丙烯回收压缩机经常出现故障，所以为了减小聚丙烯反应装置的物耗，提高装置平稳运行的技术就是降低物耗的关键，通过以上的分析，总结出为了使聚丙烯反应系统的物耗降低，要做到对管理和考核加大力度，对员工岗位培训做到认真周到，对工艺和设备不断的创新改造才能最大程度的降低聚丙烯的物耗。

2 降低聚丙烯装置物耗的措施

2.1 增大出料管线的半径

聚丙烯反应装置中的预聚合反应器和环管反应器中间连接着一根Z211C出料管线，中国在2003年整体技术改革使曾经将这根管的半径减小为原来的二分之一，它的半径减小之后确实使得预聚合反应停留时间大大的增加，改造后的预聚合反应停留时间与原来相比大约增加了2.2倍，但是这项改造也有一定的缺点，它限制了预聚合反应的温度提升，从而使得物料容易在出料管线堵塞，这样聚丙烯反应装置就会经常出现故障，而且出料管的半径减小还带来了另外一个问题，丙烯的流速最开始为1.94m/s，现在增大变成了5.67m/s，因为Z211C出料管线和环管反应器的出料阀的位置离得很近，所以当反应装置的温度变大使主催化剂活性中心很容易在环管反应器出料阀处聚集，造成了结块，结块会影响环管反应器出料，如果环管反应器出料受到影响，可能导致整个聚丙烯反应系统停车，将会大大的损失丙烯的原料，增大聚丙烯的物耗，所以为了不让环管反应器出料阀出现堵塞，并且为了保持装置运行正常，2006年的技术改革将出料管线的半径由原来的二分之一增加为四分之三，在管径扩大之后，丙烯的进料流速大大减小，避免了因为丙烯的进料流速比较快都环管反应器出料阀的影响，所以出料管线的半径最好要增大，使得出料流畅，不影响反应的进行。

2.2 增加备用的出料线管

丙烯高压回收塔为T301，用来将刚被洗涤结束的聚丙烯粉末和液态的丙烯丛塔底的出料线管进入低压回收系统时将聚丙烯粉料和丙烯再一次分离。设备使用时为了让丙烯充分地汽化，管线有一套低压蒸汽夹套加热设施，聚丙烯的粉料有时会因为温度过高会造成结块而堵塞出料管线，堵塞严重的时候会导致丙烯高压回收塔被水泡并且会导致堵塞塔板上的分布孔，堵塞塔板上的分布孔严重时会导致聚丙烯装置停车，所以为了防止设备停车，需要经常打开机器，拆开塔底的出料阀，每次打开出料阀时都会有丙烯的损失，也会增加物耗，2006年的石油化工改革，因为丙烯高壓回收塔经常会堵塞，增加了备用出料管线，增加了备用管线之后，设备工作时将两条管线交换使用，这样有效的避免了出料管线的堵塞，使得设备工作稳定，大大减小了丙烯的浪费，从而降低了丙烯的物耗。

2.3 造粒及计量系统技术的改造

聚丙烯反应系统的造粒装置采用了挤压造粒机，并且它是自动化的设备，使用PLC进行控制，其中安全联锁控制系统就是一个控制回路，这个控制回路是由继电器和一个可编程程序控制器组成的，这套系统从1995年就开始被使用，很多电子设备都超出了使用的期限，经常不能记录设备停车的原因及时间，导致人们不能了解影响聚丙烯装备的运转问题的原因，2006年对PLC进行了改造，避免了不能记录停车原因的情况，提高了设备的稳定性，以及它的自动化程度，方便人们及时记录设备运行的整体情况，大大的减少了设备的停车次数，从而减小聚丙烯装置的物耗。

2.4 更换级间冷却器

由于聚丙烯设备工作时由大量的丙烯回收，低压丙烯回收压缩机一直在超负荷运行，经常有洗涤油等物质得瑟丙烯回收压缩机的通道，导致设备经常停车，这样容易损坏设备的密封效果，每次设备维修的时间都很长，给设备的安全带来了很大的隐患，也会降低聚丙烯设备的工作效率，所以，生產聚丙烯时，为了减少低压丙烯回收压缩机的堵塞，人们需要根据通道的压力从三个通道之间切换丙烯的回收，这样可以大大地减小丙烯的浪费，也可以减少设备的停车。

3 结束语

目前的石油化工产业经过革命性的改革，分析出了影响聚丙烯物耗的条件，并且进行了设备的优化，操作控制和技术的改造，最终达到了降低装置能耗的目的，而且改革的效果很明显，大大地降低了聚丙烯反应装备工作时的物耗能耗，实现了企业利益最大化的目标。

参考文献：

[1]李玉贵等.液相本体法聚丙烯生产及应用[M].北京：中国石化出版社，2013.

[2]史子瑾.聚合反应工程基础[M].北京：化学工业出版社，1991.