聚乙烯技術(shù)參考資料(聚乙烯裝置)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章 裝置總體概況和工藝技術(shù)說明第一節(jié) 裝置總體概況裝置生產(chǎn)能力、產(chǎn)品品種、產(chǎn)品性質(zhì)及用途聚乙烯裝置原設(shè)計能力為年產(chǎn)聚乙烯樹脂10萬噸，2001年聚乙烯裝置進(jìn)行一期改造，裝置的生產(chǎn)能力擴(kuò)產(chǎn)為15萬噸/年，2002聚乙烯裝置進(jìn)行二期改造，裝置的生產(chǎn)能力擴(kuò)產(chǎn)為20 萬噸/年。經(jīng)過2003年裝置進(jìn)行三期改造，裝置的生產(chǎn)能力擴(kuò)產(chǎn)為27.4萬噸/年?？缮a(chǎn)108種商品牌號，主要有薄膜料，旋塑料，吹塑料，注塑料，管材料和絲料，絕緣護(hù)套料等。樹脂的密度從0.9150.970g/cm

2、3，熔融指數(shù)從0.01150g/10min，分子量分布分為寬、中、窄，構(gòu)成了數(shù)值性能關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化組合，使產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟(jì)價值和附加值，是典型的全密度線性聚乙烯生產(chǎn)裝置。技術(shù)來源、專利商、設(shè)計、建設(shè)及施工單位聚乙烯裝置是吉化三十萬噸乙烯工程重要配套裝置之一，采用UCC&P公司先進(jìn)的低壓氣相法聚乙烯工藝技術(shù)，裝置由日本三菱重工和中國環(huán)球化學(xué)工程公司聯(lián)合設(shè)計，引進(jìn)的設(shè)備和工程總承包是日本三菱重工工程公司，承建單位是吉化化建公司安裝二處。裝置規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、開工時間及投資情況裝置于1994年4月破土動工興建，1996年9月建成投產(chǎn)。聚乙烯裝置合同總價為5772.23萬美元，本工程基建總投資為7.

3、2億元人民幣（其中含外匯5772.23萬元）。2001年裝置進(jìn)行一期改造，投資4579.63萬元人民幣；2002裝置進(jìn)行二期改造，投資11844萬元人民幣；2003年裝置進(jìn)行三期改造，投資1.1億元人民幣。裝置占地面積、位置、定員、設(shè)備及儀表總臺件、電氣總?cè)萘烤垡蚁┭b置位于吉林省吉林市，座落于龍?zhí)渡侥_下，占地面積4.82公頃。定員136人。設(shè)備總臺數(shù)347臺。 第二節(jié) 工藝技術(shù)說明裝置組成、單元劃分與說明生產(chǎn)工藝單元劃分：原料供應(yīng)和凈化；乙烯凈化；反應(yīng)；樹脂脫氣和尾氣回收；添加劑處理；造粒；產(chǎn)品貯存和包裝。裝置組成見附圖。裝置概述及主要工藝特點聚乙烯裝置是吉化三十萬噸乙烯工程重要配套裝置之一，

4、采用UCC&P公司先進(jìn)的低壓氣相法聚乙烯工藝技術(shù)，裝置由日本三菱重工和中國環(huán)球化學(xué)工程公司聯(lián)合設(shè)計，引進(jìn)的設(shè)備和工程總承包是日本三菱重工工程公司。聚乙烯裝置合同總價為5772.23萬美元，本工程基建總投資為7.2億元人民幣（其中含外匯5772.23萬元）。裝置于1994年4月破土動工興建，占地面積4.82公頃，1996年9月建成投產(chǎn)，承建單位是吉化化建公司安裝二處。聚乙烯裝置的UNIPOL工藝技術(shù)具有工藝流程短，設(shè)備臺件少，占地面積小，投資和操作費用低，穩(wěn)定靈活的操作工況，固有的高效益經(jīng)濟(jì)性和安全水準(zhǔn)，全過程無污染物產(chǎn)生的特點。聚乙烯裝置原設(shè)計能力為年產(chǎn)聚乙烯樹脂10萬噸，運轉(zhuǎn)時數(shù)為7200小

5、時，由原料精制，聚合反應(yīng)，樹脂脫氣和尾氣回收，添加劑處理及造粒，風(fēng)送及包裝等生產(chǎn)單元組成，使用高效催化劑和接枝共聚技術(shù)，輔助優(yōu)良的添加劑改性，可生產(chǎn)108種商品牌號，主要有薄膜料，旋塑料，吹塑料，注塑料，管材料和絲料，絕緣護(hù)套料等。樹脂的密度從0.9150.970g/cm3，熔融指數(shù)從0.01150g/10min，分子量分布分為寬、中、窄，構(gòu)成了數(shù)值性能關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化組合，使產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟(jì)價值和附加值，是典型的全密度線性聚乙烯生產(chǎn)裝置。2001年聚乙烯裝置進(jìn)行一期改造，投資4579.63萬元人民幣，裝置的生產(chǎn)能力擴(kuò)產(chǎn)為15萬噸/年，2002進(jìn)行了第二期改造，投資11844萬元人民幣，裝置的

6、生產(chǎn)能力擴(kuò)產(chǎn)為20 /年。經(jīng)過2003年第三期改造，裝置的生產(chǎn)能力擴(kuò)為27.4萬噸/年。UCC&P的工藝可以簡單地、經(jīng)濟(jì)地、安全地生產(chǎn)高密度與低密度聚乙烯。該工藝技術(shù)以高效益在工業(yè)中得以廣泛應(yīng)用。完全返混，低壓操作，高效催化劑的使用導(dǎo)致UNIPOL工藝的簡單性，該套聯(lián)合裝置能生產(chǎn)全系列產(chǎn)品且非常穩(wěn)定，在保證產(chǎn)品性質(zhì)不變的情況下有很高的調(diào)節(jié)能力，并容易操作。該套裝置具有可靠性，維修量小。UNIPOL經(jīng)濟(jì)性在聚烯烴類生產(chǎn)中是少見的，具有很大的吸引力。從控制方面看，工業(yè)和設(shè)備的簡單性導(dǎo)致控制和維修人員需求的減少，使能耗降低，效益提高；從工程方面看，技術(shù)簡單使投資需求少。UNIPOL裝置是緊湊的，設(shè)備

7、簡單，占地面積少，重要轉(zhuǎn)動設(shè)備相對少，所以具有縮短工期，容易開車和降低投資的特點。UNIPOL工藝采用低溫、低壓力、無溶劑的反應(yīng)系統(tǒng)，工藝的安全性有很大的提高，同時易燃品用量少，在爆炸范圍內(nèi)碳?xì)浠衔镎羝鸵后w燃燒的危險性也大大減少。生產(chǎn)原理、特點、專利技術(shù)及化學(xué)反應(yīng)方程式裝置采用美國UCC&P公司先進(jìn)的低壓氣相法聚乙烯工藝技術(shù)。精制后的乙烯單體，丁烯-1（或已烯-1）共聚單體呈氣相狀態(tài)進(jìn)入流化床反應(yīng)器中，在連續(xù)注入的齊格勒-納塔催化劑和助催化劑（三乙基鋁）作用下，在2.413MPaG和80110條件下，完成聚合過程，樹脂的密度主要通過控制乙烯和共聚單體的摩爾比值來調(diào)節(jié)，熔融指數(shù)主要通過控制氫

8、氣和乙烯的摩爾比來調(diào)節(jié)。聚合反應(yīng)可以認(rèn)為是按配位陰離子機(jī)理進(jìn)行，即在過渡金屬催化劑的活性中心上有過渡金屬碳鍵（M-R），而且在其上進(jìn)行單體插入來增長聚合物鏈，整個聚合過程也可以表述為引發(fā)、增長、終止基元反應(yīng)。共聚過程的示意方程式為： mH2C=CH2M-R+ M-（CH2-CH2）x-（CH2-CH）y nRHC=CH2 R主、副產(chǎn)品規(guī)格、數(shù)量及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況產(chǎn)品說明生產(chǎn)規(guī)模及設(shè)計運行時間生產(chǎn)規(guī)模：27.4萬噸/年 產(chǎn)品名稱線形低密度聚乙烯（LLDPE）分子式及結(jié)構(gòu)式分子式：CmH2m+2結(jié)構(gòu)式：H（CH2）mH性質(zhì)與用途主要物理化學(xué)性質(zhì) 以DFDA7047產(chǎn)品為例 熔融指數(shù) 1.0 流動指數(shù)

9、25 分子量分布 窄 樹脂密度 918Kg/m3 正割膜量 241Mpa 抗張強(qiáng)度 40/32MPa 屈服強(qiáng)度 11/10MPa延伸率 600/760落鏢沖擊 145g擊穿力 90J/mm濁度 11光澤 65薄膜外觀 +10過渡金屬含量 5ppm產(chǎn)品質(zhì)量 主要質(zhì)量指標(biāo) 熔融指數(shù)（MI）、密度（DE） 以DGM-1820產(chǎn)品為例：熔融指數(shù)（MI）：2.0g/10min密度（DE）：0.918g/cm3執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及分析方法 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 分析方法 GB1033-86 塑料密度和相對密度試驗方法 GB/T3682-83 熱塑性塑料熔體流動速率試驗方法公用工程規(guī)格、用量和消耗定額情況公用工程規(guī)格蒸汽壓力 M

10、PaG 溫度 高壓蒸汽 3.8+0.2 370+15中壓蒸汽 1.3+0.1 24010低壓蒸汽 0.30.05 1405用量：MP 13700噸/年 LP 16440噸/年 LLP 41100噸/年 消耗定額：MP 0.05T/TPE LP 0.06T/TPE LLP 0.15T/TPE返回冷凝水壓力 MPaG 溫度 來自PE裝置 0.3 90回收蒸汽冷凝水的質(zhì)量如下：總鐵（Fe）ppm（排除懸浮鐵） 0.3氨ppm 1.0或更低總?cè)芙獾墓腆wppm（CaCO3） 5或更低硅ppm（SiO2） 0.1或更低油含量ppm 0.5（為過濾器設(shè)計）循環(huán)冷卻水（界區(qū)輸入和輸出）Fe2+、Fe3+ 0.

11、9mg/lCl- 40mg/l耗氧量 21 mg/l可溶性固體 365 mg/l可溶性SiO2 36 mg/l總硬度（如CaCO3） 3.0mg-N/l總堿度（如CaCO3） 2.4 mg-N/l濁度 10度PH 78.5界區(qū)條件壓力 MPaG 溫度 進(jìn)入 0.45（min） 31max輸出 0.25（min） 41max用量：噸/年 消耗定額：110T/TPE新鮮水PH 6.58溫度 22max；1min濁度 3mg/l總固體顆粒 103 mg/l總的可溶性固體 100 mg/l自由CO2 58 mg/l電導(dǎo)率（25） 115us/cm總硬度 1EPM（mg-N/l）總堿度 0.9 mg-N

12、/lK+ 3.2 mg/l Na+ 11.7 mg/l Ca2+ 13.6 mg/l Cu2+ 0.02 mg/l Mg2+ 3.7 mg/l Fe3+ 0.3 mg/l Al3+ 1.3 mg/l HCO3- 48.8 mg/l Cl- 13 mg/l SO42- 18.5 mg/l NO2- 0.015 mg/l NO3- 2.5 mg/l SiO3- 12 mg/l 耗氧量（COD Mn） 4 mg/l 溶解氧 5 mg/l 總硅 13 mg/l 界區(qū)條件溫度 122壓力 MPaG 0.4(min)氮氣組成氮氣 99.9%（V）min氧氣 10ppm（V）maxCO 1ppm（V）max

13、CO2 10ppm（V）max水 2ppm（V）max甲烷和碳2 2ppm（V）max油 不含油界區(qū)條件壓力 MPaG 0.60（min）溫度 -0.3用量：Nm3 消耗定額：65 Nm3/TPE工廠空氣溫度 環(huán)境溫度壓力 MPaG 0.60備注 無油、無塵儀表空氣露點溫度（6kg/cm2G） （-43）、-40壓力 MPaG 0.60溫度 環(huán)境溫度備注 無油、無塵用量：Nm3消耗定額：55Nm3/TPE三廢排放一覽表廢氣排放及處理方式 排放名稱主要排放物排放量kg/h頻率處理方式單體脫氣塔排氣CO、CO2、輕烴1.18連續(xù)火炬單體干燥床排氣氮氣、乙烯、丁烯2.08間斷火炬乙烯脫CO、CO2床

14、排氣氮氣、乙烯 0.27間斷火炬乙烯干燥床排氣氮氣、乙烯 1.8間斷火炬封頭換熱器氮氣、乙烯 120間斷火炬E-2001封頭漏乙烯氮氣、乙烯 無墊片損壞大氣T2池子著火T2200事故大氣更換T2鋼瓶氮氣50間斷大氣尾氣回收排氣氮氣、輕烴400連續(xù)燃料氣手動包裝氮氣、輕烴100間斷大氣包裝線叉車CO、SO2、灰塵20間斷大氣隔油池排氣有毒有害氣體微量連續(xù)大氣閥盤根烴類氣體0.12間斷大氣機(jī)泵漏氣烴類氣體0.12間斷大氣事故狀態(tài)或緊急狀態(tài)下廢氣排放烴類氣體事故火炬系統(tǒng)開停車氮氣3000間斷大氣、火炬車輛使用CO、SO2、灰塵微量間斷大氣1211滅火器使用鹵代烷200事故大氣 廢液排放及處理方式 排

15、放名稱主要排放物排放量kg/h頻率處理方式戊烷油床再生戊烷油0.5間斷濕火炬罐隔油池出水含油污水微量間斷廠排污水線造粒水箱排水樹脂料140連續(xù)樹脂池樹脂池出水樹脂料微量間斷廠排污水線11#線總井排污污水150間斷廠排污水線設(shè)備漏油潤滑油0.7間斷裝桶.維修或檢修污水20間斷廠排污水線廢渣排放及處理方式 排放名稱主要排放物排放量噸/年頻率處理方式床層更換催化劑3.8（按5年平均）間斷掩埋床層更換分子篩7.6間斷掩埋、回收采樣聚乙烯粉料1間斷外賣造粒開停車聚乙烯塊料40間斷外賣清理樹脂池聚乙烯水撈料30間斷外賣系統(tǒng)泄漏聚乙烯粉料1間斷外賣采樣聚乙烯粒料1間斷外賣粉料包裝聚乙烯粉料3間斷外賣粉料裝車

16、聚乙烯粉料5間斷外賣檢維修手套、抹布1間斷送垃圾廠保溫更換巖棉1間斷送垃圾廠辦公用紙紙0.01間斷送垃圾廠廢包裝物的廢棄包裝物1間斷回收辦公活動墨盒、色帶0.01間斷送垃圾廠電池的廢棄電池0.01間斷送垃圾廠（7）控制系統(tǒng)、電氣及分析檢驗設(shè)備說明第三節(jié) 工藝流程敘述工藝流程敘述 由界區(qū)外來的原料：乙烯、丁烯、氮氣、氫氣等經(jīng)原料精制系統(tǒng)精制后，進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。進(jìn)入反應(yīng)器時，伴隨M1催化劑、T2、戊烷油同時加入，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)生成聚乙烯粉料樹脂。生成的樹脂經(jīng)過造粒系統(tǒng)造粒后，經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)送到聚乙烯包裝線，包裝成袋。原料單元起到對整個裝置反應(yīng)原料精制及輸送的作用。對雜質(zhì)的脫除主要有分子篩吸附水、精流塔精

17、流輕組分雜質(zhì)、氧化劑氧化一氧化碳、還原劑還原氧氣、以及特殊催化劑脫除乙烯中的乙炔、通過甲烷化來脫除氫氣中的一氧化碳、二氧化碳、氧氣等。經(jīng)過原料，將精制后的丁烯、氮氣、氫氣、戊烷油、乙烯，與T2一同被送往反應(yīng)單元。聚合反應(yīng)單元是線性聚乙烯裝置的核心單元。主要任務(wù)是完成乙烯和共聚單體的聚合過程，從而生產(chǎn)出合格的聚乙烯粉粒樹脂，通過產(chǎn)品排放系統(tǒng)分離。來自精制單元的乙烯、共聚單體、氫氣進(jìn)入反應(yīng)器（C-4001），循環(huán)氣壓縮機(jī)（K-4003），循環(huán)氣冷卻器（E-4002）組成的閉路循環(huán)系統(tǒng)。從K-4003入口注入，經(jīng)E-4002從C-4001底部進(jìn)入反應(yīng)器，使流化床流化，一定組成的物料在催化劑加料器（V

18、-4036/4037）提供的催化劑作用下，在80100，2.4MPaG的反應(yīng)條件下發(fā)生聚合，單程轉(zhuǎn)化率，未反應(yīng)的原料進(jìn)行循環(huán)，聚合所放出的熱由E-4002帶走。粉狀的聚乙烯在反應(yīng)器中積累到一定床層高度，由產(chǎn)品排入系統(tǒng)（PDS）自動排料，進(jìn)入產(chǎn)品脫氣倉，兩套產(chǎn)品排放系統(tǒng)可以單獨排料、交叉排料、手動和自動排料多種操作方式。絕緣休的聚乙烯粉末在反應(yīng)器中流化經(jīng)磨擦產(chǎn)生靜電，但一般正負(fù)靜電保持平衡如果在原料中帶入極性靜電誘導(dǎo)劑如水、氧、醇等則破壞了平衡，產(chǎn)生幾千甚至更高的靜電，容易形成結(jié)塊，故設(shè)置了RSC系統(tǒng)來用水控制正電，用甲醇控制負(fù)電。為使反應(yīng)器安全運行設(shè)置了Kill（終止）系統(tǒng)，即向反應(yīng)器內(nèi)注入可

19、逆的催化劑毒物使聚合反應(yīng)部分地或完全停止。將反應(yīng)床內(nèi)的毒物吹掃排入火炬，催化劑將會重新恢復(fù)活性，反應(yīng)又可以引發(fā)。脫氣回收單元主要作用是脫除來自反應(yīng)器的樹脂中所含的輕烴（主要是乙烯、共聚單體丁烯或己烯和制冷劑異戊烷），并回收其中的丁烯和異戊烷送回反應(yīng)，水解樹脂中的助催化劑（三乙基鋁），為產(chǎn)品出料系統(tǒng)提供輸送氣，為造粒提供一定的緩沖造粒系統(tǒng)的作用是將粉料樹脂熔融后生成粒料樹脂。樹脂經(jīng)熔融泵的剪切、擠壓進(jìn)一步熔融，并且熔融泵提供了樹脂在模板出料的動力，樹脂從熔融泵出來后，經(jīng)熔融篩脫除雜質(zhì)，從模板成束狀出料，溫度約為220 ，被處于60 顆粒水中高速旋轉(zhuǎn)的切刀切成粒狀，冷卻后的粒子隨顆粒水進(jìn)入脫塊器，

20、其中大尺寸的塊料被脫除，符合規(guī)定的粒料進(jìn)入干燥器，水由脫塊器和干燥器的底部脫除，而較輕的粒料則被干燥器由頂部甩出，進(jìn)入緩沖罐D(zhuǎn)-7030，旋轉(zhuǎn)加料器S-7014送至過渡倉或成品倉。干燥器頂部還有一入風(fēng)口，由中部風(fēng)口經(jīng)排氣扇K-7015強(qiáng)制通風(fēng)，形成與粒料逆行的氣流，帶走粒料中的水分造粒產(chǎn)生的粒料通過旋轉(zhuǎn)加料器S-7014送至過渡倉，正常生產(chǎn)時的合格品進(jìn)入合格品倉D-8004，不合格但指標(biāo)偏離控制范圍不大的料進(jìn)入過渡品倉D-8003。粒料樹脂經(jīng)風(fēng)送單元送至包裝單元。包裝單元由四條包裝線，每條包裝線的包裝能力均超過10萬噸，因此，足以滿足27.4萬噸/年的聚乙烯生產(chǎn)量。在此單元，樹脂包裝成袋，送至

21、倉儲貯存。裝置物料平衡圖表（見附表）裝置原則流程圖（見附表）分析控制一覽表第四節(jié) 原料及產(chǎn)品儲運原料儲存及產(chǎn)品罐區(qū)概況界區(qū)來的丁烯儲存在C-1921罐內(nèi)，界區(qū)來的戊烷油儲存在C-1403罐內(nèi)然后由泵供應(yīng)其它單元，其它原料無罐存。產(chǎn)品分別由成品倉D-8110/8111/8112、2D-8501/5802、3D-8113/8114/8115，過渡倉D-8003，摻混倉D-8004、2D-8020儲存。（2）原料及產(chǎn)品的運輸方式和能力原料運輸方式為管道運輸方式。聚乙烯樹脂包裝分自動包裝和手動包裝兩種，粉料為手動包裝，汽車運輸；粒料為自動包裝，分鐵路運輸和汽車運輸兩種。第二章 原料、輔助原材料及化工用

22、“三劑”第一節(jié) 原料及輔助原材料原料與輔助原材料及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況聚乙烯原料氣中微量CO、CO2分析 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/SYJH114 191 06-017循環(huán)氣組分分析和丁烯1純度分析 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/SYJH114 191 06-018氫氣含量測定 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/SYJH114 191 06-019循環(huán)氣中氮氣的測定 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/SYJH114 191 06-020乙烯中烴類雜質(zhì)的測定 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/SYJH114 191 06-021聚乙烯樹脂中殘余揮發(fā)輕烴的測定 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/SYJH114 191 06-022原料與輔助原材料用量乙烯乙烯 單耗：0.94T/TPE 小時用量：32.5T/H

23、年用量：噸/年丁烯 單耗：0.073T/TPE 小時用量：2550KG/H 年用量：第二節(jié) 催化劑催化劑型號、規(guī)格、用量、活性組分含量、使用壽命及供貨廠商主要成分或分子式 M-4520：SiO2、AL(C2H5)3、TiCL4、MgCL2、CL4H8O主要技術(shù)指標(biāo)M-4520： Ti 0.20mmole Ti/g 范圍：0.15-0.22 Al 0.42 mmole Al/g 范圍：0.36-0.48 THF 12THF 范圍：10-15 Mg 2.5-3.5Mg/Ti摩爾比用量單耗：0.287KG/TPE 年耗量22.569T 供應(yīng)廠商M-4520： 進(jìn)口和國產(chǎn)（主要營口、九站） 充填設(shè)備及

24、一次填量M-4520：填充設(shè)備為催化劑加料器，一次填充量為100Kg催化劑使用說明M-4520：此催化劑不能自燃，但能與空氣接觸而自燃與水接觸能釋放氯化氫氣體和易燃的有機(jī)蒸汽。由統(tǒng)一規(guī)格的密閉鋼瓶盛裝。儲運時應(yīng)防止碰撞，注意密封，防止泄漏。泄漏時用大量的水沖洗，不準(zhǔn)打掃，可用沙子除去殘物；如燃燒，在20英尺外用水噴淋或噴霧滅火。第三節(jié) 助劑與化學(xué)品添加劑助劑與化學(xué)品添加劑型號、規(guī)格、用量及供貨廠商主要成分或分子式三乙基鋁：AL（CH）3預(yù)混9G： Lrganox 1076、KemamineAS 1800、硬脂酸鋅、Syloid 244主要技術(shù)指標(biāo)三乙基鋁： 鋁 23%（W）min 氯化物 無 三乙基鋁 92%（W）min 三正丙基鋁 0.7%（W）max 三