高压聚乙烯装置热水系统试用复合药剂

辛延强

摘 要：高压聚乙烯聚合反应是放热反应，为了防止反应温度超温，需要使用热水系统给反应器撤热。为了保证热水系统设备完好，需要使用药剂抑制热水系统腐蚀。

关键词：复合药剂;高压聚乙烯;锅炉水系统

中图分类号：TQ325.12 文献标识码：A

1 项目简介

大庆石化公司高压一装置为一热三冷四点进料的管式法反应，由德国伍德公司承包，采用德国伊姆豪逊专利。高压一装置原料为乙烯气体，引发剂为氧气，分子量调整剂为丙烯、丙烷、丁烯-1。聚合反应压力为210～270 MPa，反应温度为270～330 ℃，最高单程转化率达32%。工艺流程包括原料、压缩单元、聚合单元、高压循环系统、低压循环系统、造粒单元、风送单元、热水系统、液压油系统等。

聚合单体乙烯在超高压力、温度条件下，在引发剂氧气的作用下，发生游离基型聚合反应，反应的引发温度为150～170 ℃。由于聚合反应是在管式反应器中进行的，因此该聚合反应方式被称为高压管式反应。乙烯聚合过程是一个放热过程，如果温度过高会导致分解，因此需要使用不同压力温度等级的热水，调节反应温度。热水系统消耗的水由界区脱盐水补充到V-514中，并由P-511泵给V-501、V-505、V-512三个热水罐补水，V-501、V-505、V-512分别给反应器不同部位换热。V-501副产1.0 MPa蒸汽与界区来1.0 MPa蒸汽一起给1.0 MPa蒸汽用户使用，最终1.0 MPa蒸汽凝液回到V-510，V-510液位高时排到V-514中。V-505、V-512、V-510副产0.3 MPa蒸汽，一部分外输给其他车间使用，一部分本车间0.3 MPa蒸汽用户使用，最终0.3 MPa蒸汽凝液回到V-514。V-501、V-505、V-512三个热水罐液位有自动调节阀，当实际液位高于设定值时，排到凝液罐V-510中[1]。

药剂系统之前使用除氧剂和锅炉给水缓蚀剂两种单剂分别加入到热水系统中。为了降低生产成本，解决药剂独家剂问题，车间开始试用复合药剂。使用复合药剂调节给水PH，清除给水中的溶解氧，抑制热水系统的腐蚀，从而确保生产系统在安全、稳定的条件下运行。

2 药剂试用过程

现场实施步骤：清洗原加药罐和计量泵。利用原有的除氧剂加药系统，将复合药剂用脱盐水稀释投加。将25kg/桶复合药剂注入加药罐中，加脱盐水稀释至200L液位处。当液位低于50L时，再将25kg/桶药剂注入加药罐中，加脱盐水稀释至200L液位处。通过药剂输送泵加入到V-514中。热水系统流程如图1所示。

图1 热水系统流程示意图

各项水质数据指标参数如表1所示。

表1 水质数据指标参数

通过计算，核算出复合药剂的浓度及使用量，通过不断的试验，摸索出适合该热水系统的最佳药剂配比及最佳药剂使用量。既满足热水系统各项参数，又节约药剂使用量，节约企业生产成本[2]。

经过三个月的药剂试用，热水系统各项参数基本稳定。加药后，V-514出口采样氧含量达到了技术目标值要求。试用期间，V-514给水氧含量合格率100%。热水系统内溶解氧的降低，非常有利于系统的氧腐蚀控制，能够很好地保护设备及管线。

加药后给水、炉水PH值数据对比，如图2所示。

图2 加药后给水、炉水PH值变化趋势图

从图2中可以看出，加药后，V-514给水和V-501、V-505、V-512三个热水罐炉水PH值波动较小。

加药后，V-501、V-505、V-512三个热水罐电导率数据对比，如图3所示。

图3 加药后给水、炉水电导率变化趋势图

从图3中可以看出，加药后给水和炉水的电导率比较稳定。

加药后，凝液罐V-510凝液PH值、凝液COD在指標控制范围内，PH值处于8.8～9.2之间，COD值一直≤2.5，达到了技术协议目标值，试用期间凝液PH值、COD合格率均为100%。

3 试用结论与评价

热水系统在使用复合除氧剂产品后，通过采样数据分析，有效降低了除氧器V-514热水罐出口的溶解氧。在整个药剂试用期间，溶解氧合格率为100%，达到了技术指标≤30µg/L控制范围。试用期间，V-514锅炉给水、V-501、V-505、V-512三个热水罐炉水氯离子、总铁、硬度等数据均在指标范围内[3]。

除氧剂使用后，未发现对炉水品质产生不利影响，也未发现对锅炉操作产生任何负面影响。热水系统中溶解氧的降低能够有效抑制给水炉水系统、蒸汽系统和凝结水系统的氧腐蚀，延长设备和管线的使用寿命和运行周期。

综上所述，热水系统在试用复合药剂后，热水罐溶解氧达到了技术协议要求≤30µg/L的控制指标，试用期间热水罐V-514出口溶解氧采样全部≤30µg/L，能够有效抑制热水系统的设备及管线腐蚀，稳定给水系统、炉水系统和凝液系统各项指标，降低系统排污率，为装置节能减排提质增效创造了条件。

参考文献

[1] 王昊.浅析聚乙烯生产工艺[J].云南化工，2019，46（10）：90-91.

[2] 包凯年.影响高压聚乙烯装置运行的原因分析及改进措施[J].化工管理，2020（06）：113-114.

[3] 杨剑.大型热水泵机械密封泄漏原因分析及改进措施[J].设备管理与维修，2020（04）：162-163.