聚丙烯技术规程

聚丙烯技术规程内容摘要：

H+H2S=Na2S+2H2O NaOH+nH2O=NaOH178。 nH2O T002为分子筛塔，利用分子筛的吸附原理，脱除微量的水，该塔可以再生。 T701为汽提塔，利用汽提塔的操作原理脱除丙烯中的轻组分，尤其是一氧化碳。 T702为脱硫塔，主要是脱除羰基硫。 COS+H2O=H2S+CO2 ZnO+H2S=ZnS+H2O T703为 3A分子筛塔，继续脱除 微量的水。 该塔可以再生。 T704为脱胂塔，主要是脱除砷化氢。 2AsH3+2CuO=2CuAs+2H2O+H2 2AsH3+Al2O3=2AlAs+3H2O 丙烯聚合原理 丙烯聚合的过程包括链引发、链增长、链转移和链终止。 链引发 [Cat]⊕Θ — R＋ CH2＝ CH→ [Cat]⊕Θ — CH2— CH— R Q/JSH J040141—2020 6 ∣ ∣ CH3 CH3 链增长 [Cat]⊕Θ — CH2— CH— R＋ nCH2＝ CH→ [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH ） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 链转移 向单体转移 [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH） nR＋ CH2＝ CH→ [Cat]⊕Θ — CH2— CH2＋ CH2＝ C（ CH2— CH） nR ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 向氢气转移 [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH ） nR＋ H2→ [Cat]⊕Θ — H＋ CH3— CH（ CH2— CH ） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 向烷基铝转移 [Cat]⊕Θ — CH（ CH2— CH） nR＋（ C2H5） 3Al→ [Cat]⊕Θ ＋（ C2H5） 2Al— CH2— CH（ CH2— CH） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 链终止 [Cat]⊕Θ — CH2— CH（ CH2— CH ） nR— → [Cat]⊕Θ — H＋ CH2＝ C（ CH2— CH ） nR ∣ ∣ ∣ ∣ CH3 CH3 CH3 CH3 Q/JSH J040141—2020 7 3 工艺流程概述 全装置的工艺流程分为聚合区、造粒区、包装区和循环水场。 聚合区分为 000、 100、 200、 300 500、 600、 700、制氢站等工段。 聚合区 本装置使用的催化剂分为主催化剂和助催化剂三乙基铝（ TEAL）、给电子体（ DONOR）。 TEAL密封在钢瓶内贮存和运输。 首先利用 N2将 TEAL从钢瓶压送到 TEAL贮罐 D111，再分批压送到 TEAL计量罐 D101。 D101中的 TEAL按照一定的流量控制通过计量泵 P101精确地输送到催化剂混合罐 D201。 TEAL系统的管线和设备经常需要用来自 D104的新鲜油进行冲洗，冲洗后的废油通过齿轮泵 P102送至废油罐 D607，再和其它废油统一处理。 正常情况下 TEAL系统的 N2封由减压阀 PCV111和 D103上部的呼吸阀PSV112控制。 DONOR对产品的等规度调节具有重要的作用。 使用时先将 100% DONOR溶液通过气动泵 P103送至给电子体贮罐 D110A/B。 为了方便计量，并根据产品性能的不同要求，再向 D110A/B中加入一定量的白油，配成不同浓度的 DONOR溶液。 本装置一般使用 10%和 30%两种，配制好的 DONOR溶液按照一定的流量控制通过 P104精确地输送到 D201。 DONOR系统必须在 N2封状态下使用和保存。 配制主催化剂膏体所需要的脂先在 E102中进行加热，熔化后通过齿轮泵 P105送至油脂混合罐D105，再按照油：脂为 2： 1的比例向 D105中加入白油。 通过 Z110鼓泡排气后待用。 使用时需将 D105升温至 70℃，按需要量通过 P105将加热好的油脂混 合物送到催化剂分散罐 D106中，主催化剂从 D106上部的 HV136振动加入。 通过严格的配制程序，最后将主催化剂混合在 10℃的油膏中，以保证主催化剂能均匀地加入反应系统。 使用时，先用 N2将主催化剂油膏压至催化剂计量罐 D108A/B。 从催化剂计量泵 P108打出的油进入D108顶部，通过对活塞的压力，将 D108中的催化剂送出至 D201，通过对油的计量可以精确地计量催化剂的加入量。 主催化剂、 TEAL、 DONOR在 D201中被混合均匀，温度控制在 10℃。 主催化剂在 D201中被活化。 催化剂混合物通过 D201上部的溢 流管进入到催化剂在线混合器 Z203中，同时由 FV204控制的、流量为 1500～ 3000kg/h的一股丙烯也同时加入，并一起进入预聚合反应器 R200。 预聚合的目的在于使催化剂表面包裹上一层聚丙烯薄层，当催化剂进入环管反应器时，这个薄层起保护催化剂的作用，防止催化剂在突遇高温时发生爆裂，生成大量细粉。 经过预聚的催化剂再进入到环管反应器 R201中。 氢气在本装置的作用是分子量调节剂。 装置内使用的氢气由制氢站供给，制氢站包括水电解制氢装置和氢气纯化装置两部分。 由水电解产生的氢气经过催化脱氧、吸附干燥后得到高纯度的氢 气，进入到氢气贮罐 D993中。 D993的压力控制在 ，当 D993的压力超高时，需要将氢气放空。 D993中的氢气被压缩机 PK705压缩至 ，经 F202过滤后进入到丙烯总管。 本装置使用的丙烯由中转罐区送来。 丙烯先进入固碱塔 T001和分子筛塔 T002，除去其中大量的水分，精制合格后的丙烯进入丙烯球罐 Q1/2，两个球罐可以切换使用。 球罐中的丙烯通过 P1送往保安精制。 保安精制主要包括汽提塔 T70脱硫塔 T70脱水塔 T70脱胂塔 T704，它们分别可以脱除丙烯中的轻组分（乙烷 、一氧化碳、氢气）、硫、水、胂等主催化剂“毒素”。 从 T701系统中的 E701排出Q/JSH J040141—2020 8 的轻组分，进入尾气回收系统。 从保安精制出来的丙烯被称为“精丙烯”，经 F701过滤后进入到丙烯进料罐 D302中。 D302中的丙烯通过丙烯进料泵 P301送往环管反应器 R201。 为保持 P301出口压力的稳定，多余的丙烯通过 FV331返回 D302。 R201的丙烯主要有两个来源，一个由 P301直接送入，另一个由 P301经 E20 Z203和 R200后进入R201。 R201需要严格控制其反应条件：温度 70℃，压力 ，密度 560580kg/m3。 R201带有一台轴流泵 P201，用来维持物料在反应器内的循环。 聚合反应放出的热量由反应器夹套水带走，夹套水通过 E202与循环冷却水进行热交换来实现夹套水温度的稳定。 R201的压力控制是通过与之相连的 D202的压力控制来实现的。 D202的压力控制主要是通过调节进入 E203蒸发的液相丙烯流量来实现，另外从 D202顶部出来的气相丙烯，也具有一定的调节作用。 R201的出料由 D202的液位控制。 从 R201中流出的浆料在闪蒸线内完全汽化后，进入闪蒸罐 D301。 当后续系统故障时，可以从 D301前的三通阀 HV301，将物料排向排放系统。 物料在 D301中进行气、固分离，粉料从 D301底部进入袋滤器 F301，气相丙烯由 D301顶部进入丙烯洗涤塔 T301。 D301顶部的动力分离器 A301可以使粉料尽可能不被带走。 丙烯在 T301内经冷却和循环洗涤后，由丙烯泵 P302送回 D302。 另有一股丙烯从 T301底部排出，在小闪蒸线内汽化后，与 D301底部流出的物料一起进入 F301，目的是将洗涤下来的粉料排出。 T301系统中的 E301可将不凝气排放到尾气回收系统。 物料在 F301内再次减压至 ，闪蒸出来的丙烯气经滤袋和安全过滤器 F302过滤后，进入低压丙烯洗涤塔 T302。 T302内的循环液由白油和添加剂 Atmer163按 2： 1混合而成。 气相丙烯中夹带的粉料和 TEAL被洗涤下来。 当油中的 TEAL含量超过 8%时， T302需换油，每次更换一半。 废油由齿轮泵 P303送往 D607，进行废油处理。 当低压闪蒸系统故障时，可由 F301前的三通阀 HV311将物料排放至排放系统。 从 T302顶部出来的丙烯，经 E304冷却， D304缓冲后，进入循环气压缩机 PK301， PK301将丙烯压缩至 ， 返回到 T301入口。 F301内的粉料向下进入汽蒸罐 D501。 汽蒸的目的是为了提高产品的质量，降低产品灰份和氯含量。 D501是一个带搅拌器（ A501）的流化床。 蒸汽由底部进入，将粉料中的残余催化剂分解后，由D501顶部出来进入水洗塔 T501。 蒸汽中带有少量的丙烯、油、 HCl、粉料等。 粉料、 HCl和蒸汽在 T501中被洗涤下来，由塔底排出。 少量的丙烯和油被 T501顶部的 E501冷却后进入尾气压缩机 PK501。 PK501将残余丙烯压缩至。 少量的油贮存在废油罐 D506中，最后排至油桶。 T501的操作温度为 90100℃，它的热水同时还作为 T301底再沸器 E303的热源循环使用。 D501中的物料依靠重力进入干燥罐 D502。 D502内有螺旋筛板，可以使物料不发生混流。 热氮气从 D502底部进入，对物料进行干燥后，由顶部出来进入水洗塔 T502， N2在 T502中被冷却，并降低湿度后，进入鼓风机 C502。 从 C502出来的 N2在 E503中加热至 80100℃，又从 D502底部进入。 T502的循环液在 E502中进行冷却，以稳定 T502的操作温度。 从 D502底部排出的合格粉料，由粉料输送系统 PK801送至聚丙烯粉料缓冲仓 D802，等待造粒。 聚合区还有一个公用工程单元，它负责向全装置提供冷冻水、蒸汽冷凝液、高压氮气，负责处理装置内废水和含 TEAL废油，负责在事故状态下将装置排放的丙烯气化后，送往火炬系统。 装置内使用的冷冻水储存在 D604内，由 P601送往用户。 冷冻水回水进入冰机 PK601，冷却至02℃，再进入 D604。 Q/JSH J040141—2020 9 装置内的蒸汽冷凝液线进入到 D606，由 P603送往用户或回收。 其中，由 TV632控制的一股蒸汽冷凝液，进入 Z602，对界区蒸汽进行减压和降温。 TEAL系统、 Z203系统、 T302所产生的废油，都要在 D607内进行处理，然后回收。 添加剂 Atmer163预先加入到 D110中，鼓泡，搅拌。 使用时，按照废油比 Atmer163为 2:1的比例， 将 Atmer163加入到D607。 产生的热量由夹套水带走。 处理完毕后，废油排放至油桶内，送至装置外处理。 PK602可以将界区的低压氮气，加压成为高压氮气，供全装置使用。 高压氮气还可以储存在 D613中。 当仪表风总管的压力降低时，在 HV641和 PV641控制下， D613将自动向仪表风总管补充氮气。 装置排放的液相丙烯先由排放系统进行处理后，再送往 火炬。 可根据排放物不同情况，选择进入低压排放罐 D602或高压排放罐 D601。 丙烯在排放罐内完全汽化，夹套蒸汽能够提供丙烯汽化时所需要的热量。 丙烯中夹带的粉料储存在排放罐中，由底部排出回收。 旋风分离器 D603可以使气相丙烯中的少量粉料下落到第二低压排放罐 D603里，由底部排出回收。 装置内产生的废水全部进入废水池 Z601，然后由 P606送往循环水场，再送到总厂污水处理厂。 造粒区 造粒系统由添加剂配制单元，计量加料单元， CMP230X12AW连续混炼机，水下切粒机，颗粒水（ PCW）系统，颗粒干燥器、分级器组 成。 通过混合器 M801A/B配制好的添加剂，经 W802计量后，再与经 W801计量后的 PP粉料混合之后进入预混器 M802，混合后加到混炼机腔，混炼树脂和添加剂，并通过排气口放出富余氮气及挥发物，由齿轮泵加压，树脂通过换网器，清除树脂中的杂质，送到模板。 在水室中，挤压成条的树脂被切粒机旋转的切刀切成颗粒。 这些颗粒由 PCW系统送到脱水干燥器 D805，干燥后由分级器 S803进行分类，分离出不合格尺寸的颗粒。 尺寸合格的颗粒送到 D807， D807底部。