影響小本體聚丙烯裝置能耗的因素及改進(jìn)對(duì)策-

1、成果與經(jīng)驗(yàn)影響小本體聚丙烯裝置能耗的因素及改進(jìn)對(duì)策王玉章,蘇霞(金陵石化有限責(zé)任公司塑料廠,210028摘要:分析了影響間歇式本體法聚丙烯裝置能耗的主要因素,提出了相應(yīng)改進(jìn)對(duì)策,收到了顯著效果;并提出了進(jìn)一步改進(jìn)的想法。關(guān)鍵詞:間歇式本體法;聚丙烯;能耗;對(duì)策中圖分類號(hào):TQ325.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):100527439(2002022*The F actors Influencing the Bulk B atch PP Plants E nergyConsumption and the corresponding CountermeasureWANG Yu2zhang,SU Xia(

2、Plastic Factory,Jinling Petrochemical Co.,Ltd.,Nanjing210028,ChinaAbstract:This paper analysed the main factors influencing the Bulck Batch PP plants energy consumption,present2 ed a practical scheme for resolving the existing problems,which generated an obvious effect;At last,some proposals of furt

3、her improvement were put forward.K eyw ords:Bulck batch;PP;Energy consumption;Countermeasure金陵石化有限責(zé)任公司塑料廠聚丙烯裝置是采用我國(guó)自行開發(fā)設(shè)計(jì)的間歇式液相本體法生產(chǎn)工藝(簡(jiǎn)稱小本體聚丙烯、小聚丙。到1997年底裝置的實(shí)際生產(chǎn)能力已達(dá)50kt/a,成為小本體同行中生產(chǎn)能力最大的裝置。該裝置經(jīng)過過去十幾年的發(fā)展與技術(shù)改造,雖然產(chǎn)品質(zhì)量、能耗(本文指燃動(dòng)能耗、物耗等方面在石化集團(tuán)公司系統(tǒng)同類裝置中已處于中上游水平,但與同行最先進(jìn)水平相比還存在一定差距,同連續(xù)法裝置(簡(jiǎn)稱大聚丙相比差距更大。采取有效措施

4、降低能耗是聚丙烯裝置技術(shù)進(jìn)步工作重點(diǎn)之一,也是降低生產(chǎn)成本的有效措施之一。1能耗高的原因1.1單釜得率低將一釜丙烯從常溫升至50,所需熱能基本一定。如果這一釜丙烯不發(fā)生聚合反應(yīng)或反應(yīng)很差,則單釜產(chǎn)量就很低,轉(zhuǎn)化率低,蒸汽單耗就相應(yīng)增加。大量未反應(yīng)的丙烯必須經(jīng)過升溫之后才能回收,這樣又必然耗費(fèi)一定的熱能,使蒸汽單耗更大。單釜得率低的原因是聚合反應(yīng)不穩(wěn)定,表現(xiàn)為反應(yīng)過分激烈,或出現(xiàn)“清湯”不反應(yīng)。原因是原料來源雜、丙烯精制能力不夠、新接丙烯與回收丙烯混合不均勻、投料不準(zhǔn)、反應(yīng)釜撤熱能力有限等。1.2蒸汽使用不合理1992年塑料廠二套聚丙烯裝置(2 臺(tái)12m3聚合釜投產(chǎn),19931997年相繼增容的

5、幾套聚丙烯裝置熱水供應(yīng)系統(tǒng)都是仿照這二套的工藝,即1臺(tái)10m3熱水罐對(duì)2臺(tái)12m3聚合釜。到1997年底裝置上已有8臺(tái)這樣的熱水罐,這么多熱水罐,不僅散熱面積大,而且經(jīng)常出現(xiàn)串進(jìn)冷水或熱水罐被抽空的情況,造成聚丙烯裝置蒸汽消耗一直居高不下。1.3循環(huán)水供應(yīng)方式不合理1984年建成的一套聚丙烯裝置,采用的是二級(jí)循環(huán)水泵從循環(huán)水總管上抽水向聚合釜夾套供應(yīng)的模式。裝置規(guī)模較小(僅為3kt/a,在全廠占的份額不大。這種模式在當(dāng)時(shí)是合理的,但隨著這幾年的不斷增容,聚丙烯裝置已成為塑料廠最大的裝置,成了循環(huán)水的主要用戶。這樣就造成各套聚丙烯裝18第23卷第2期2002年4月能源技術(shù)EN ER GY TEC

6、HNOLO GYVol.23No.2Apr.2002置間相互搶水,循環(huán)水總管壓力下降,二級(jí)循環(huán)水泵出口壓力不高,實(shí)際已起不到多大作用了,運(yùn)行中做無用功,浪費(fèi)電能。2改造情況與結(jié)果2.1提高單釜得率針對(duì)單釜得率低采取了一系列改造措施,主要包括:對(duì)于不同來源的丙烯,不再混合,而是分兩條線固定供不同裝置使用;針對(duì)丙烯精制能力差的狀況,增加了固堿塔粗脫水、脫硫塔脫硫新項(xiàng)目,同時(shí)增加了分子篩塔、氧化鋁塔的數(shù)量;合并單臺(tái)聚合釜丙烯計(jì)量罐,改為每6臺(tái)聚合釜合用1臺(tái)100m3丙烯中間罐,并且用丙烯泵循環(huán)將新接丙烯與回收丙烯均勻混合;采用質(zhì)量流量計(jì)取代目測(cè)液位投料的方式,準(zhǔn)確計(jì)量每臺(tái)釜的丙烯投入量;選用新型聚合

7、釜,換熱面積大,單釜得率高;對(duì)老式聚合釜指形管進(jìn)行改造,增加指形管數(shù)目,增大了換熱面積。經(jīng)過改造后,聚丙烯裝置單釜得率明顯提高, 19972001年上半年單釜得率如表1。從表1可以看出經(jīng)過19982000年改造,單釜得率從1997年2.0t上升到2001年上半年的 2.58t,上升了2910%,水、電、汽耗有明顯下降。表1近幾年聚丙烯裝置單釜得率情況,t 年份19971998199920002001上半年得率 2.0 2.16 2.39 2.54 2.582.2熱水集中供應(yīng)1998年9月金陵石化塑料廠利用第五套聚丙烯裝置增容的機(jī)會(huì),將第四、五套裝置的熱水集中由一個(gè)100m3的大熱水罐供應(yīng)。此后

8、逐步將第二、三套以及改建后的一套熱水供應(yīng)都集中到這一個(gè)熱水罐,從而減小了散熱面積。1999年和2000年又對(duì)第二、三、四套的調(diào)節(jié)閥重新選型、更換,避免以前多個(gè)熱水罐都存在的串冷水、跑熱水的現(xiàn)象。近幾年聚丙烯裝置蒸汽消耗情況如表2所示。從表2可以看出2001上半年聚丙烯裝置蒸汽消耗比1997年下降了0.37t/t。表2近幾年聚丙烯裝置蒸汽消耗情況,t/t 年份19971998199920002001上半年蒸汽單耗0.690.610.590.490.322.3取消二級(jí)泵針對(duì)循環(huán)水供應(yīng)不合理的狀況,從1999年底起,金陵石化塑料廠在改造了循環(huán)水總管、增加循環(huán)水總管壓力的基礎(chǔ)上,又取消了聚丙烯裝置上的

9、19臺(tái)循環(huán)水二級(jí)泵。取消二級(jí)泵后,各套裝置的循環(huán)水供應(yīng)平穩(wěn),起到移峰填峪效應(yīng),而且電耗明顯下降,近幾年聚丙烯產(chǎn)品電耗情況如表3所示。從表3可以看出2001上半年在聚丙烯裝置上增加運(yùn)行 一套中壓回收系統(tǒng)(丙烯回收系統(tǒng):含一臺(tái)132kW壓縮機(jī)、二臺(tái)22kW的丙烯泵,聚丙烯產(chǎn)品電耗仍比1997年下降了約41.4kWh/t。表3近幾年聚丙烯裝置電耗情況,kWh/t年份19971998199920002001上半年電耗89.186.989.255.447.72.4結(jié)論技術(shù)改造提高了單釜得率、合理利用蒸汽和電能、減少了浪費(fèi),2001年上半年燃動(dòng)能耗比1997年下降了36kg標(biāo)油/t,如表4所示。表4近幾年聚丙烯裝置燃動(dòng)能耗情況,kg標(biāo)油/t年份19971998199920002001上半年燃動(dòng)能耗9510410077593進(jìn)一步改進(jìn)的想法(1目前,聚丙烯裝置26臺(tái)聚合釜的熱水由同一個(gè)熱水系統(tǒng)供給,熱水泵24h運(yùn)行,而各臺(tái)釜對(duì)熱水需求是間歇的。如果采用變頻技術(shù)控制電機(jī),預(yù)計(jì)可再節(jié)約一部分電能。(2通過儀表對(duì)聚合釜夾套切斷閥實(shí)施自動(dòng)控制,在聚合釜夾套由冷水換熱水或由熱水換冷水時(shí),能自動(dòng)判定水溫,將熱水回?zé)崴?、冷水回循環(huán)水總管,預(yù)計(jì)可節(jié)約一部分蒸汽。