大庆石化LDPE1装置引发剂泵工艺联锁改造介绍

辛延强

摘要：大庆石化LDPE1装置正常运行中多次发生引发剂泵不上量事故，造成反应大幅波动甚至装置停氧降压，严重影响装置的平稳生产。通过对引发剂泵工艺联锁进行改造，最终解决了此项问题。

关键词：引发剂泵;工艺联锁;平稳生产

1装置概述

大庆石化LDPE1装置采用德国伊姆豪逊专利，由德国伍德公司承包。设计生产能力6.0万吨/年，在一条生产线上完成，装置于1986年7月建成投产。是以乙烯为原料，氧气作引发剂，丙烯、丙烷、丁烯-1作分子量调整剂，采用一热三冷四点进料的管式法反应。反应温度为270～330℃，反应压力为210～270 MPa，最高单程转化率达32%。

1.1引发剂泵工作原理简介

以纯氧为引发剂所需流量甚少，不易操作与控制，故采用乙烯来稀释，为了满足不同牌号的生产需要，首先要对引发剂中氧的浓度控制恒定，用两个不同量程（0～1kg/h和0～2kg/h）的质量流量计来测量氧流量，来满足不同氧与乙烯配比的需要。经乙烯稀释后含有一定浓度的引发剂，在混合器M-315A进一步混合后进入隔膜式引发剂泵C-316A/B，使其增压至27MPa，并分三路注入二次压缩机C-306入口（压力23MPa）管线，简易流程见下图：

C-316A/B出口压力靠PIC63106控制回路保持恒定，不但使引发剂稳定注入系统，而且使流量测量精度提高。

1.2引发剂泵原设计工艺联锁

由上表可以看出，引发剂泵出口压力PIC63106仅仅设置了高联锁，而没有设置低联锁，一旦引发剂泵不上量，不能通过工艺联锁对PIC63106的压力进行保障。

2引发剂泵不上量对生产造成的影响

正常生产状况下，引发剂泵C-316出口压力PIC63106为27MPa，二次机C-306入口压力PIC63401为23MPa，有4MPa的压力差，确保引发剂氧气顺利注入到系统中。若引发剂泵出口压力PIC63106不上量，压力PIC63401>压力PIC63106，则氧气无法注入到系统中，会导致聚合反应中断。

引发剂泵不上量会对生产造成以下影响：

反应温峰垮：LDPE1装置的工艺原理为，聚合单体乙烯在引发剂氧气的作用下，发生游离基型聚合反应，由于引发剂氧气不能注入到系统，链引发剂供应中断，聚合反应转化率下降，反应温峰整体降低。

产生低指数产品：正常生产中利用引发剂氧气调整产品的熔融指数（MFI），一旦引发剂泵不上量，氧气供应中断，产品指数会降低，影响装置产品质量，若产品指数过低还容易造成挤压机防爆片爆，造成挤压系统停车。

高压分离器压力超高：反应器中未反应的乙烯和已反应的聚合物的混合物排入高压分离器S-402中。若反應中断，高压分离器中未反应的乙烯会增多，造成高压分离器S-402的压力超高。

高压分离器液位下降：反应器中未反应的乙烯和已反应的聚合物的混合物排入高压分离器S-402中。若反应中断，高压分离器中已反应的聚乙烯会减少，造成高压分离器S-402的液位下降。若高分液位低于20%，高压分离器下方的排料阀会联锁关闭，影响循环气气量，造成压缩机停车。

综上所述，若正常生产中不能及时发现引发剂泵不上量，会对反应造成大幅波动，甚至停氧降压。而引发剂泵现有的工艺联锁并不能在引发剂泵不上量时实现自动切换。为了稳定生产，通过对LDPE1装置近年来引发剂泵不上量的事故进行分析总结，保证引发剂泵不上量时能够及时发现并切换备用泵，对引发剂泵的工艺联锁进行改造。

3引发剂泵工艺联锁改造

3.1引发剂泵工艺联锁改造内容

3.1.1增加引发剂泵出口压力低联锁，低联锁值设定为24MPa。

3.1.2在引发剂泵电脑操作画面增设出口压力PIC63106低联锁投用开关，可通过手动选择是否投用PIC63106低联锁。

3.1.3当运转引发剂泵出口压力PIC63106≤24.0MPa且备用氧压机现场开关打到“自动”位置、备用机无故障时（原有的运转机停止后自动启备机的程序保留），程序动作使运转氧压机停止，备用氧压机自动启动。

3.1.4将引发剂泵出口压力PIC63106低报警值由24.5MPa改成26.0MPa。

3.2工艺联锁改造后，操作中的注意事项

3.2.1停车过程中，在现场停止氧压机之前，将引发剂泵电脑操作画面PIC63106联锁开关解除，即打到“off”位置，防止现场停止氧压机后，备用机自动启动。

3.2.2每次开车前，必须确认电脑操作画面PIC63106联锁开关解除，即处于“off”位置，因为在开车过程中，引发剂泵出口压力PIC63106波动较大，若过早投用PIC63106联锁开关，会造成引发剂泵异常切换。

3.2.3聚合开车平稳后，将电脑操作画面PIC63106联锁开关投用，即打到“on”位置。保证PIC63106联锁开关投用，保护引发剂泵出口压力始终高于24MPa，确保氧气注入系统。

3.3引发剂泵改造后的工艺联锁

4总结

通过对LDPE1装置引发剂泵工艺联锁进行改造，增设引发剂泵出口压力低联锁，优化操作，根据工艺联锁改造修订相应的操作规程，确保了第一时间发现并处理引发剂泵不上量事故，减少了装置非计划停车事故，降低了装置单耗、能耗，提高了产品质量，解决了困扰LDPE1装置多年的问题，装置既实现了长周期运行，又消除了停车带来的安全环保隐患，装置实现了安全、绿色和平稳运行。

参考文献：

[1] 高压一装置操作规程[Z].大庆石化公司.2017（12）.

[2] 高压一装置工艺技术规程[Z].大庆石化公司.2009（08）.

[3] 高压一装置联锁台账[Z].大庆石化公司.2017（08）.

（作者单位：中国石油大庆石化公司塑料厂）