摘要:气相流化床聚乙烯技术广泛应用于化工行业,分析原料单耗降低原因,并制定相应措施至关重要。单耗影响因素主要为开、停车与床层再生原料消耗;低负荷下排放气回收系统原料消耗;进退冷凝操作原料损失;PDS携带乙烯及脱气塔排放原料损耗;造粒系统产品损耗。通过减少停车次数、更新床层再生频率、优化排放气回收系统、优化进退冷凝操作、调节PDS出料次数、减少精制系统排放、优化粒料损失量措施来降低原料单耗。
关键词:原料单耗;影响因素;措施
陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃LLDPE装置采用美国Univation公司的UNIPOL气相流化床聚乙烯生产工艺,装置年生产能力为30万吨,装置连续运行,年操作时数8000h,生产能力37.5t/h,可生产密度为0.915~0.965g/cm3高、低密度树脂产品。装置于2014年7月15日开车,目前主要生产DFDA7042牌号。本文主要针对原料单耗较高,分析影响单耗因素,并提出相应的降耗措施。
1、工艺简介
UNIPOL气相流化床聚乙烯生产工艺LLDPE装置流程简介。
主要原料为乙烯、共聚单体(1-丁烯与1-己烯)、ICA(异戊烷)、氢气、氮气。这些原料经过精制后通过反应进料系统到反应器进行聚合反应。主要催化剂包括淤浆催化剂(UCAT-J)、助催化剂(T2)、还原剂(T3\DC)。淤浆催化剂经过淤浆进料罐、淤浆进料泵、T3\DC还原、高压精制氮气做载气将其送到反应器。T2作为助催化剂在反应器中还原淤浆催化剂,使其具有催化活性。
原料进入反应器后进行聚合反应。顶部循环气经过压缩机、循环气冷却器撤热后从底部进入反应器。粉料在高于分布板20cm处经PDS系统送出。粉料依靠载气进入脱气仓。在脱气仓上部用氮气将粉料中烃类物质脱除,脱气仓下部用蒸汽与氮气混合物将粉料中的烷基铝和活性催化剂失活。脱气仓顶部排放气进入排放气回收系统。排放气经压缩冷却后作为回流凝液,回到反应器重新利用。脱气仓底部出料进入粉料输送系统再到挤压造粒系统。
2、影响原料单耗的原因和降耗措施
2.1减少开、停车次数[1]
装置开停车一次损失计算如下。
乙烯直接排放量:反应器体积为867m3,循环气管线为42寸,长度约为80m,体积123m3,总压为2150KPa。乙烯在反应器内所占浓度31.5%。由PV=nRT得乙烯排放量为:
2150*1000*(867+123)*0.315/8.31/(85+273)*28/1000000=6.31t
丁烯直接排放量:反应器体积为867m3,循环气管线为42寸,长度约为80m,体积123m3,总压为2150KPa。丁烯在反应器内所占浓度12.1%。由PV=nRT得丁烯排放量为:
2150*1000*(867+123)*0.121/8.31/(85+273)*56/1000000=4.85t
总排放量为6.31t+4.85t=11.16t
开停车是影响单耗的一个因素,减少开停车次数是降低单耗的措施。统计2014年开车以来停车原因,主要包括反应器静电停车;设备突停停车;晃电停车等。针对不同的停车原因制定不同的应急措施,减少因同种原因造成停车的次数。
作者:霍金兰