25萬噸-年雙峰工藝(BORSTAR)聚乙烯裝置中石化

1、 /1064#聚乙烯裝置操作工培訓(xùn)教材第二校XX石化塑料事業(yè)部目錄第一章25萬噸/年雙峰工藝（BORSTAR）聚乙烯裝置第一節(jié)概述第二節(jié)工藝原理第三節(jié)工藝流程第四節(jié)技術(shù)特點第二章工藝操作第一節(jié)質(zhì)量控制第二節(jié)基本操作第三節(jié)產(chǎn)品的切換第四節(jié)正常開、停車第五節(jié)異常情況判斷處理第三章設(shè)備第一節(jié)4PE裝置設(shè)備概述第二節(jié)專用機、泵介紹第四章電器、儀表第一節(jié)自動控制水平第二節(jié)主要儀表系統(tǒng)第三節(jié)儀表選型第四節(jié)安全技術(shù)措施第五節(jié)動力供應(yīng)第五章操作案例第一章25萬噸/年雙峰工藝（BORSTAR）聚乙烯裝置第一節(jié)概述XX石油化工股份XX塑料事業(yè)部4PE裝置是XX石化四期工程70萬噸乙烯改造項目的主體裝置，系引進北歐

2、化工公司“B0RSTAR”雙峰聚乙烯專利技術(shù)，可生產(chǎn)雙峰LLDPE至HDPE的全密度聚乙烯產(chǎn)品，且具有生產(chǎn)自然色和黑色產(chǎn)品的能力。本裝置設(shè)計生產(chǎn)能力為25萬噸/年，運轉(zhuǎn)時數(shù)為8000小時/年，操作彈性為70%110%。產(chǎn)品密度X圍為（918970）kg/m3；熔體流動速率X圍為2（MFRlOOFR?）；分子量分布X圍為530。共可生產(chǎn)六大類型、21個牌號的產(chǎn)品，其中：薄膜料6個、吹塑料3個、擠出涂層料1個、管材料5個、電（光）纜護套料2個、注塑料4個，其中管材料和電（光）纜護套料為黑色產(chǎn)品。表1-1設(shè)計品種年產(chǎn)量分類比例品種比例薄膜料30吹塑料25管材料20電（光）纜護套料15注塑料5擠出涂層

3、料5北星雙峰聚乙烯工藝技術(shù)基于串聯(lián)的淤漿環(huán)管反應(yīng)器和流化床氣相反應(yīng)器，由一個預(yù)聚合反應(yīng)器、一個環(huán)管反應(yīng)器及一個氣相反應(yīng)器組成的多個反應(yīng)器串聯(lián)，各反應(yīng)器的反應(yīng)條件完全獨立，采用北歐化工公司自行開發(fā)的齊格勒-納塔（Ziegler-Natter）型催化劑（BCM40G、BCM25E）生產(chǎn)所有產(chǎn)品。該工藝核心是在環(huán)管反應(yīng)器中以超臨界丙烷為稀釋劑進行乙烯聚合反應(yīng)，所生成的產(chǎn)物連續(xù)送入串聯(lián)的氣相反應(yīng)器中進一步反應(yīng)，生成低密度、高分子量的聚乙烯產(chǎn)品基料，整個工藝過程高度靈活，易于控制聚乙烯分子量和共聚單體分布寬度。通過優(yōu)化聚乙烯主、支鏈的結(jié)構(gòu)及分子量的分布，使所生產(chǎn)的聚乙烯聚合物成為雙峰型聚乙烯聚合物。通過

4、調(diào)節(jié)共聚單體的含量可以控制密度，可生產(chǎn)HDPE、MDPE和LLDPE等聚合物，本工藝除了可控制共聚單體含量外，還可控制共聚單體的分布。本裝置聚乙烯牌號覆蓋面較廣，產(chǎn)品在不同的應(yīng)用中顯示出優(yōu)良的性能。選用廉價的丁烯-1作為共聚單體，能達到比任何單峰產(chǎn)品更優(yōu)異的性能。例如：產(chǎn)品可用于要求較高的、更高壓力級別的管子（如PE100管道）或增大管道管徑、減薄管道壁厚，由于雙峰聚乙烯的強度較高，因而相比可節(jié)省30%50%以上的材料。在生產(chǎn)線性低密度聚乙烯薄膜中，菱形袋和層壓膜要比典型的LD/HD或LD/LLD混合物節(jié)省31-47%的材料。在一般的和家用化學(xué)品（HIC）中空吹塑制品應(yīng)用中，要比典型的單峰牌號

5、節(jié)省20-30%的材料。另一個性能是由于機械性能的提高，使得塑料制品循環(huán)利用率的程度提高。根據(jù)工藝生產(chǎn)特點，該裝置可分成7個區(qū)域。即：表1-2裝置區(qū)域分布0區(qū)公用工程2區(qū)原料精制系統(tǒng)3區(qū)預(yù)聚環(huán)管反應(yīng)器/環(huán)管反應(yīng)器4區(qū)氣相反應(yīng)器5區(qū)稀釋劑回收系統(tǒng)6區(qū)助催化劑系統(tǒng)7區(qū)造粒、摻混和粒料貯存系統(tǒng)第二節(jié)工藝原理1.2.1高效催化劑雙峰聚乙烯技術(shù)采用齊格勒-納塔型催化劑。一般而言，齊格勒-納塔催化劑是一種絡(luò)合物，它是通過IV-V族過渡金屬化合物(鹵化物、醇鹽、烷烴或是芳基衍生物)和I-III族金屬鹵化物或芳基醇鹽反應(yīng)得到。前者被稱為催化劑，后者為助催化劑。雖然對金屬的選擇X圍很大，但并不是所有的組合都具有

6、活性，在實際生產(chǎn)中，使用鈦化合物和烷基鋁的組合體系。該催化劑對氧氣和水特別敏感，因此它們必須嚴格地在惰性條件下進行制備。最普通齊格勒-納塔催化劑是鈦(Ti)、釩(V)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉆(Co)和鎳(Ni)。這些金屬中Ti幾乎是在PE生產(chǎn)中唯一應(yīng)用于工業(yè)中的。這些金屬一般以鹵化鹽的形式使用。優(yōu)先選用的化合物為氯化鈦(TiCl4)、三氯化鈦(TiCl3)、三氯化釩(VC13)和三氯氧化釩(VOC13)。齊格勒-納塔催化劑有內(nèi)部載體或無內(nèi)部載體。內(nèi)部載體通常是改善催化劑的結(jié)構(gòu)，一般使用硅或氯化鎂。助催化劑為有機金屬化合物，碳原子與金屬原子鍵合在一起。優(yōu)先選用的助催化劑為烷基鋁。所有這些烷基

7、金屬都是可自燃的，必須儲存于惰性狀態(tài)下。當被碳氫化合物高度稀釋，它們的活性會有所降低。1.2.2聚合原理聚合反應(yīng)被認為具有以下步驟：活性點的形成(A-B)：助催化劑與氯化鈦反應(yīng)。一個氯原子由助催化劑的烷基基團所取代，從而形成碳-金屬鍵。這樣就產(chǎn)生了一個空的配位點；單體在空位進行配位(C)；單體插入到Ti-R鍵之間(D)；鏈增長：下一個單體配位到空位，以一個正在增長的聚合鏈為尾端(EF)；鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。圖1-1聚合反應(yīng)機理由于存在配位步驟，齊格勒-納塔和鉻系催化劑也被稱為配位聚合催化劑。高分子鏈的持續(xù)增長和鏈增長的控制都是很重要的。當高分子鏈終止或從活性點上轉(zhuǎn)移的時候,鏈增長就結(jié)束了。用齊格勒-納

8、塔催化劑，氫氣（鏈轉(zhuǎn)移劑）起鏈終止作用。氫氣與乙烯的比值越高，聚合物的分子量越低，即MFR上升。鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)要消耗氫氣。氫氣乙烯比值的升高會在一定程度上引起催化劑活性的下降，鏈向氫氣轉(zhuǎn)移后產(chǎn)生具有飽和鍵的聚合物。鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)過程如下：AC-Pn+M1越狂移刃I乓叢馬體AC-Pn+M20-廿裂AC-PnAC-M1+PnAC-M2+PnAC-+Pn密応舉刃l(wèi)烷耳蚓AC-Pn+AIR,AC-R+P,+AIR,nrjno苗轉(zhuǎn)移到31=AC-Pn+H2AC-+Pn齊格勒-納塔催化劑的特點是在反應(yīng)過程中鏈轉(zhuǎn)移到氫氣的步驟為控制步驟，反應(yīng)器中形成的聚合物的分子量與反應(yīng)器中氫氣和乙烯的摩爾比成反比。聚合反應(yīng)的溫度

9、升高會引起分子量下降，然而，與氫氣的影響相比，溫度只是一個很小的因素。為了生產(chǎn)一定分子量的聚合物，不同的催化劑需要不同的氫氣乙烯比。需要用來控制聚合物分子量的氫氣越少（低氫氣/乙烯比），所用的催化劑對氫氣越敏感。共聚單體(丁烯-1)用來控制聚合物的密度。聚合物中共聚單體的含量越高，密度就越低。為生產(chǎn)一定密度的聚合物需共聚單體/乙烯比越低，所用催化劑對共聚單體的反應(yīng)靈敏度越高。一般情況下，共聚單體的存在會提高齊格勒-納塔催化劑的活性。在共聚反應(yīng)中，有多種鏈增長反應(yīng)發(fā)生。所電可龍的反應(yīng)組臺:-P1|l+Ml-*AC-鬥訕AC-P1n+M2AC-P2n-P2n+Ml-*AC-P1n+1AC-P2n+

10、M2fAC-P2n衛(wèi)想卞三聚反応方輩.AC-pn+M1AC-AC-Pn+M2AC-片卄以7.烯力終ffifimA?鷹輛甲計;坍九1楝的璽厲輛茁以工需奏粥人人需迫人諧長二輩鋤粧以乓聚物9滋r終鐸兀川：聚翎甲惦迪人著長國聚卩物糙以乓輩物9滋力攙潔HKI居樹單用13入増長旳聚:合磚第三節(jié)工藝流程1.3.1原料精制精制催化劑ZnOCuO/ZnOCu/ZnO3A分子篩活性氧化鋁60-90C6O-90Cv43C操作溫度30C界區(qū)外來的乙烯經(jīng)計量后先在脫氯、脫硫處理器(V-210)中脫除氯化物和硫化物，而后在乙烯脫CO處理器(V-203)脫除CO,再送至乙烯脫02處理器(V-204)脫除氧氣，經(jīng)乙烯冷卻器(

11、E-202)冷卻后，最后進入乙烯干燥器(V-205A/B)脫除水份。干燥后的乙烯經(jīng)過濾器(F-201A/B)過濾后，部分乙烯直接加入到氣相反應(yīng)器(R-401)，其余乙烯經(jīng)乙烯壓縮機組(PK-201A/B)壓縮后分別加入預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)和環(huán)管反應(yīng)器(R-302)中。簡要流程見下圖：圖1-2乙烯精制流程圖脫硫塔脫砷塔丙烷輸送泵A/B原料丙烷進料罐活性氧化鋁常溫4A分子篩活性氧化鋁常溫干燥塔A/BCuO/ZnO60C鈀催化劑60C加氫塔氫氣表1-3乙烯精制床設(shè)計負荷和周期(設(shè)計精制流量35.5噸/小時)毒物入口條件出口條件精制床精制催化劑再生周期(入口條件下)氯(HC1)10.1X10-6m

12、ol脫硫脫氯塔ZnO333天硫(H2S)10.1X10-6mol脫硫脫氯塔ZnOCO10.1X10-6wt脫CO塔CuO/ZnO166天氧10.1X10-6wt脫氧塔CuO（Cu）/ZnO166天水10.1X10-6mol干燥塔3A分子篩7天醇類60.1X10-6mol干燥塔活性氧化鋁SelexsorpCD羰基化合物60.1X10-6mol干燥塔活性氧化鋁SelexsorpCDCO261X10-6mol干燥塔活性氧化鋁SelexsorpCOS界區(qū)外來的丙烷經(jīng)稀釋劑干燥器(V-223A/B)進行脫水，脫水后進入硫處理器(V-221)脫除COS和其它硫化物，在脫砷處理器(V-228)脫除砷，然后送

13、至加氫處理器(V-222)以脫除烯烴，最后進入稀釋劑脫氣塔(V-224)脫除氫氣之類的輕組份，分別由泵送至催化劑加料系統(tǒng)、預(yù)聚反應(yīng)器、環(huán)管反應(yīng)器、氣相反應(yīng)器和回收丙烷循環(huán)中。簡要流程見下圖：精制催化劑操作條件界區(qū)丙烷從循環(huán)丙烷緩沖罐來返回氣返回氣丙烷貯存罐從循環(huán)丙烷罐來過濾器過濾器脫氣塔丙烷蒸汽去粉料輸送系統(tǒng)脫氣槽冷卻器Q再沸器過濾器回收丙烷循環(huán)低壓丙烷輸送泵精制丙烷泵高壓丙烷輸送泵*氣相反應(yīng)器催化劑配制罐脫丁烯塔頂冷卻器E509f催化劑計量罐催化劑加料管線循環(huán)丙烷干燥塔循環(huán)丙烷罐圖1-3丙烷精制流程圖表1-4丙烷精制床設(shè)計負荷和周期（設(shè)計精制流量3.0噸/小時）毒物入口條件出口條件精制床精制

14、催化劑再生周期（入口條件下）醇類100.1X10-6wt干燥塔活性氧化鋁7天硫醇10.1X10-6wt干燥塔活性氧化鋁水1500.1X10-6wt干燥塔4A分子篩羰基硫0.250.05X10-6wt丙烷脫硫塔活性氧化鋁180天二氧化碳1.51X10-6wt丙烷脫硫塔活性氧化鋁硫化氫10.1X10-6wt丙烷脫硫塔活性氧化鋁砷0.050.005X10-6wt丙烷脫胂塔CuO/ZnO2年烯烴50010X10-6wt丙烷脫氫塔Pd3-5年界區(qū)外來的丁烯-1（共聚單體）經(jīng)共聚單體干燥器（V-242A/B）脫除水份后送至預(yù)聚反應(yīng)器（R-301）和環(huán)管反應(yīng)器（R-302）、氣相反應(yīng)器（R-401）。簡要流

15、程見下圖:圖1-4丁烯-1精制流程圖表1-5丁烯-1精制床設(shè)計負荷和周期（設(shè)計精制流量3.4噸/小時）毒物入口條件出口條件精制床精制催化劑再生周期（入口條件下）水100.1X10-6wt干燥塔13x分子篩30天醇類50.1X10-6wt干燥塔13x分子篩二氧化碳51X10-6Wt干燥塔13x分子篩界區(qū)外來的氫氣經(jīng)計量后進入脫CO/CO2處理器以脫除CO/CO2，然后在干燥器中脫除水份，氫氣小部分用于丙烷加氫精制，大部分經(jīng)氫氣壓縮機（C-281A/B）壓縮至7.0MPag送至預(yù)聚反應(yīng)器、環(huán)管反應(yīng)器、氣相反應(yīng)器。簡要流程見下圖:界區(qū)氫氣氫氣加熱器氫氣甲烷化氫氣脫除co/co2冷卻器-_i&ti進魁

16、濃啖氫氣!HydrOifienmift加熱器imaxD.5rnDl-TiEthanemax0/1rrtDl-1%-1IIrrvoi-ppmi1:EchylraniAjcIOntol-ppmi11AcoTylcinomax1molppmPropyisn#max1CWrnol-ppmmjic1rral-pprini1Cnrboninionoxiil-omojcIQmolppmC-arbondiodidemax1&m-olpprrWalerM+i-rszurymax10FlTiH-MEl-Fmd-ppmi氫氣干燥塔A/B去丙烷加氫精制塔去預(yù)聚反應(yīng)器過濾器過濾器去環(huán)管反應(yīng)器去氣相反應(yīng)器氫氣壓縮機PK2

17、81A/B去乙烯脫氧塔*去氮氣脫氧塔圖1-5氫氣精制流程圖界區(qū)外來的氮氣經(jīng)氮氣加熱器(E-261)加熱后，進入氮氣脫氧處理器(V-261A/B)進行脫氧，使氮氣中氧含量小于0.1x10-6mol。而后經(jīng)氮氣冷卻器(E-262)冷卻后，進入氮氣干燥器(V-262A/B)脫除水份，使氮氣中含水量小于11x10-6mol。干燥后的氮氣經(jīng)氮氣過濾器(F-261)過濾后成為精制氮氣。一部分精制氮氣經(jīng)氮氣壓縮機(C-001A/B)壓縮至7.2MPag,然后分成三種壓力等級：7.2MPag、3.6MPag、2.3MPag,分別用于試壓、吹掃和沖洗。另一部分精制氮氣用于第一、二再生系統(tǒng)的再生氣體以及各工藝點的

18、吹掃和沖洗。簡要流程見下圖：0.3MPag氮氣氮氣加熱器脫氧塔A/B氮氣干燥器A/B0.8MPag*0.3MPag界區(qū)氮氣1.6MPag氮氣冷卻器7.2MPag去環(huán)管區(qū)域精制用催化劑氮氣過濾器氮氣壓縮機a/bCuO/ZnO13X分子篩60-80C43C去氣相反應(yīng)器區(qū)域降壓至3.6MPag/2.3MPag圖1-6氮氣精制流程圖操作溫度第一再生系統(tǒng)由再生氣體壓縮機(C-262)、第一再生系統(tǒng)加熱器(H-201)、再生氣體冷卻器(E-263)、再生氣體冷凝器(E-266A/B)、再生氣體分離罐(V-263)組成。該再生氣體主要用于乙烯干燥器(V-205A/B)、共聚單體干燥器(V-242A/B)、回

19、收稀釋劑干燥器(V-226)、稀釋劑干燥器(V-223A/B)等精制床層充填物的再生。簡要流程見下圖：圖1-7第一再生系統(tǒng)流程圖第二再生系統(tǒng)由第二再生系統(tǒng)氣體加熱器(H-203)、再生氣體放空冷卻器(E-263)組成。主要用于氮氣干燥器(V-262A/B)、乙烯脫CO處理器(V-203)、乙烯脫02處理器(V-204)、氮氣脫02處理器(V-261A/B)等精制床層充填物的再生。第一再生系統(tǒng)與第二再生系統(tǒng)相連，作為第二再生系統(tǒng)的備用系統(tǒng)。簡要流程見下圖：再生系統(tǒng)1丁烯-1干燥塔氮氣iti艷乙烯乙烯脫氧塔氮氣脫氧塔空氣再生氣加熱器2再生系統(tǒng)1乙烯脫CO塔乙烯脫氧塔氮氣干燥塔氮氣脫氧塔乙烯脫co塔

20、乙烯脫氧塔氮氣脫氧塔火炬再生氣放空冷卻系統(tǒng)圖1-8第二再生系統(tǒng)流程圖主、助催化劑和添加劑的配制和進料界區(qū)外罐裝催化劑由氣送經(jīng)催化劑裝填槽過濾器(F-301)加入到催化劑裝填槽(V-301),經(jīng)精制稀釋劑浸潤13小時后送到催化劑進料槽(V-302A/B),在催化劑進料槽中進一步浸泡34小時，并升壓至7.0MPag。然后用精制稀釋劑經(jīng)催化劑進料閥(XV-3004和/或XV-3005)定量地將催化劑加入預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)中。催化劑進料閥(XV-3004和XV-3005)是一種特殊的四通旋塞閥。閥芯是由兩個不相通的、有斜勢的孔組成。該閥的水平方向的孔始終通著，以使稀釋劑注入到反應(yīng)器，而豎直方向的

21、孔用于裝填催化劑。通過90/次的旋轉(zhuǎn)，使裝填的催化劑注入反應(yīng)器的過程循環(huán)進行。催化劑進料閥閥芯容積共有三組：65ml、130ml、200m1,以滿足不同牌號、不同產(chǎn)量的需求。當催化劑用完，并在接受新一批催化劑時，應(yīng)將槽內(nèi)的稀釋劑閃蒸至廢催化劑槽(V-303)，并將所有的管道和設(shè)備中殘留的催化劑清洗至V-303,所有軟管和連接件用精制氮氣吹掃干凈，V-301、V-302A/B的殘余物可倒空至V-303中。當廢催化劑槽(V-303)充滿廢催化劑和稀釋劑時，啟動廢催化劑槽攪拌器(A-301)，同時夾套通入蒸汽進行加熱以蒸發(fā)稀釋劑。經(jīng)放空過濾器(F-302)過濾后排至火炬或經(jīng)稀釋劑閃蒸汽體袋式過濾器(

22、BF-301A/B)加以回收利用。廢催化劑則用精制氮氣出空至廢催化劑輸送罐運出界外處理。簡要流程和催化劑加料閥結(jié)構(gòu)示意見下圖:圖1-9催化劑系統(tǒng)示意圖助催化劑是一種極易自燃的三乙基鋁(TEAL)，生產(chǎn)上使用100%的TEAL。由于助催化劑的危險特性，所有設(shè)備都放置在與其它工藝區(qū)隔離的混凝土建筑物內(nèi)，所有助催化劑儲存容器和泵都用混凝土墻相隔離。為了觀察助催化劑的溢出或泄漏，助催化劑區(qū)配有火焰監(jiān)測器。在處理助催化劑時,操作人員必需使用特殊的防護衣。界區(qū)外來的助催化劑用儲罐運至裝置，然后用專用卸料管與系統(tǒng)相連，用精氮將貯槽內(nèi)的助催化劑全部壓送到助催化劑貯槽(T-602)中。當儲罐倒空后，對所有使用過

23、的軟管和接頭用油徹底清洗,并用氮氣吹掃，以清除所有殘余的助催化劑。用精氮將助催化劑從助催化劑貯槽(T-602)壓送到助催化劑日用槽(T-603),T-602、T-603有液位指示，當液位高高時聯(lián)鎖關(guān)閉精氮壓送閥和進料閥。T-602、T-603與助催化劑密封罐(T-606)相連，密封罐部分充油以保持助催化劑系統(tǒng)正壓(0.005MPag)。來自日用槽的助催化劑經(jīng)助催化劑過濾器(F-602)過濾后由助催化劑泵(P-601/P-602/P-603)送至預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)、環(huán)管反應(yīng)器(R-302)。其中，P-601送至環(huán)管反應(yīng)器，P-603送到預(yù)聚反應(yīng)器，P-602作為備泵。在助催化劑設(shè)備和管道向

24、大氣敞開前，必需用礦物油進行清洗，以徹底除凈助催化劑殘留物，否則會引起火災(zāi)。沖洗油系統(tǒng)由沖洗油貯槽(T-605)、廢油槽(T-604)、沖洗油過濾器(F-603)和沖洗油泵(P-604)組成。從沖洗油貯槽(T-605)來的新鮮礦物油經(jīng)沖洗油過濾器(F-603)用沖洗油泵(P-604)抽到指定的管道和設(shè)備。用過的油收集在廢油槽(T-604)中。所耗的油量大約是所沖洗容積的10倍。在廢油槽(T-604)中，當廢油中助催化劑含量達到飽和時，就用沖洗油泵(P-604)將其抽到TEAL處理槽(T-609)中，由助催化劑失活劑泵(P-612)將TEAL失活劑從桶中送入T-609，使T-609中的TEAL失

25、活，失活的廢油排空到廢油桶中。廢油中的助催化劑含量不能超過10%(wt)。助催化劑含量由定期取樣檢測。為防止因靜電所引起的反應(yīng)器壁積垢和減少成品粉末靜電，須在預(yù)聚和/或環(huán)管反應(yīng)器中加入抗靜電劑?？轨o電劑由泵(P-605)將其注入到反應(yīng)器抗靜電劑貯槽(T-607)?？轨o電劑靠重力落入1個5升的計量料斗，計量后的抗靜電劑加到環(huán)管反應(yīng)器抗靜電劑槽(V-601)。將礦物油用P-605送至V-601中，以稀釋抗靜電劑。通過抗靜電劑攪拌器(A-601)攪拌使其均勻，隨后送到抗靜電劑緩沖槽(T-608),經(jīng)抗靜電劑泵(P-606A/B)計量后送入預(yù)聚反應(yīng)器和環(huán)管反應(yīng)器。P-606A用于預(yù)聚反應(yīng)器，P-606

26、B用于環(huán)管反應(yīng)器?？轨o電劑可加到預(yù)聚反應(yīng)器/環(huán)管反應(yīng)器中之一或兩者均可。加到預(yù)聚/環(huán)管反應(yīng)器的流量可用流量比率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)抗靜電劑泵(P-606A/B)的速度加以控制。根據(jù)抗靜電劑與稀釋劑加入反應(yīng)器的比率，可間接設(shè)定流量調(diào)節(jié)器，該比率X圍一般在10X10-6wt15X10-6wt。比率的設(shè)定值和抗靜電劑的配制濃度由操作員設(shè)定。1.3.3環(huán)管聚合反應(yīng)來自精制區(qū)域的乙烯、共聚單體、氫氣與來自稀釋劑回收區(qū)域循環(huán)稀釋劑冷卻器(E-518)的循環(huán)稀釋劑一起，通過流量比例控制加入到預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)，同時助催化劑、催化劑、抗靜電劑等定量加入到R-301中。預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)為一帶夾套水冷卻的、二

27、條12英寸腿的環(huán)管反應(yīng)器，預(yù)聚合反應(yīng)是在丙烷中聚合物和原料進行反應(yīng)。反應(yīng)壓力6.5MPag、反應(yīng)溫度70C，與環(huán)管反應(yīng)器的壓差為(0.10.15)MPa。根據(jù)產(chǎn)率、停留時間和反應(yīng)器與冷卻水之間的溫差進行反應(yīng)控制。聚合產(chǎn)率由乙烯與催化劑的比例控制，聚合物密度由乙烯與丁烯-1的比例控制，聚合物分子量由氫氣控制，固體濃度由稀釋劑加入量控制，反應(yīng)溫度由夾套冷卻水控制，反應(yīng)壓力由環(huán)管反應(yīng)器的壓力所決定。預(yù)聚反應(yīng)器循環(huán)泵(P-301)以9m/s的線速度循環(huán)預(yù)聚反應(yīng)器內(nèi)的物料，以達到良好的反應(yīng)物混合和提高傳熱效率。該泵是置于環(huán)管上的軸流泵，用內(nèi)置滾柱軸承和具有機械安全性密封的雙端增壓密封，軸端用稀釋劑沖洗以

28、防止密封系統(tǒng)被聚合物堵塞。預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)有一個專用的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，該系統(tǒng)由預(yù)聚反應(yīng)器冷卻水泵(P-303)、預(yù)聚反應(yīng)器冷卻水冷卻器(E-307)和預(yù)聚反應(yīng)器加熱器(E-301)組成。冷卻水為蒸汽冷凝水或脫離子水。令卻水在R-301夾套中以3m/s的流速與反應(yīng)物逆向流動強化傳熱，冷卻水溫度通常由冷卻器和旁路調(diào)節(jié)。反應(yīng)器與夾套水之間的溫差限制了反應(yīng)器能力，當生產(chǎn)線性低密度聚乙烯(LLDPE)時，該溫度差應(yīng)小于25C。溫差太大，將導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)低分子量聚合物粘結(jié)在管壁上。預(yù)聚反應(yīng)器有一套專用的自動(手動)一氧化碳(CO)中止(微中止)系統(tǒng)，用于防止爆聚、中止反應(yīng)、減緩反應(yīng)。該系統(tǒng)由四個一氧

29、化碳(CO)鋼瓶和一組切斷閥組成。預(yù)聚反應(yīng)器(R-301)中的物料可以排放到排料槽(V-305)，如果環(huán)管反應(yīng)器(R-302)和氣相反應(yīng)器(R-401)同時排料，貝9預(yù)聚反應(yīng)器不能直接向V-305排放，此時，預(yù)聚反應(yīng)器須經(jīng)環(huán)管反應(yīng)器排放。簡要流程見下圖：圖1-10預(yù)聚系統(tǒng)流程圖來自精制區(qū)域的乙烯、共聚單體、氫氣與來自稀釋劑回收區(qū)域循環(huán)稀釋劑冷卻器(E-518)的循環(huán)稀釋劑、C-502的輕組份循環(huán)氣、P-507A/B的循環(huán)共聚單體一起，通過流量比例控制加到環(huán)管反應(yīng)器(R-302)，同時已預(yù)聚的催化劑、助催化劑、抗靜電劑等也加入到R-302中。環(huán)管反應(yīng)器(R-302)亦為一帶夾套水冷卻的、六條24

30、英寸腿的環(huán)管反應(yīng)器，聚合反應(yīng)是在超臨界丙烷狀態(tài)下，聚合物和原料發(fā)生反應(yīng)，生成雙峰聚乙烯的低分子量部分。反應(yīng)條件如下：表1-6環(huán)管反應(yīng)器反應(yīng)條件聚乙烯產(chǎn)量12.514t/h乙烯濃度6.5mol%共聚單體與乙烯摩爾比0630mol/kmol氫氣與乙烯摩爾比120470mol/kmol固體濃度2540wt%溫度8595C壓力6.4MPag環(huán)管反應(yīng)器的控制方式與預(yù)聚反應(yīng)器類似，即根據(jù)產(chǎn)率、停留時間和反應(yīng)器與冷卻水之間的溫差進行反應(yīng)控制。聚合率由乙烯與催化劑的比例控制，聚合物密度由乙烯與丁烯-1的比例控制，聚合物分子量由氫氣控制，固體濃度由稀釋劑加入量控制，反應(yīng)溫度由夾套冷卻水控制，反應(yīng)壓力由六根沉降腿

31、的出料閥循環(huán)開閉控制。環(huán)管反應(yīng)器循環(huán)泵(P-302)以7m/s的線速度使物料在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)，以達到良好的反應(yīng)物混合和提高傳熱效率。該泵是置于環(huán)管上的軸流泵，用內(nèi)置滾柱軸承和具有機械安全性密封的雙端增壓密封，軸端用稀釋劑沖洗以防止密封系統(tǒng)被聚合物堵塞。環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的物料排至沉降腿(SP-302AF),聚合物在沉降腿中沉降后，由程序控制將聚合物送入閃蒸槽(V-304)中。在正常生產(chǎn)情況下，用34條沉降腿出料。每一條沉降腿的底部裝有特殊的產(chǎn)品出料閥，在頂部裝有一個手動閥和一個自動切斷閥。當沉降腿運行時，頂部閥常開，物料在沉降腿中沉降，使固體濃度增至50wt%(典型的沉降時間為3050秒)，底部閥

32、由環(huán)管反應(yīng)器(R-302)壓力控制系統(tǒng)按180的關(guān)-開-關(guān)循環(huán)程序進行操作。若聚合物淤漿在沉降腿中沉降時間太短，則淤漿不能足夠地濃縮；但停留時間太長，則有結(jié)塊的危險。由于聚合物淤漿在沉降腿中還在反應(yīng)，故沉降腿裝有冷卻/加熱夾套和稀釋劑沖洗點。當某一條沉降腿堵塞時，必須將沉降腿與環(huán)管反應(yīng)器(R-302)隔斷，即關(guān)閉切斷閥和產(chǎn)品出料閥，這些閥的開閉僅能從現(xiàn)場控制盤上進行操作，關(guān)閉相應(yīng)的稀釋劑沖洗閥。待反應(yīng)器停車時進行清堵。環(huán)管反應(yīng)器(R-302)配有專用的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，該系統(tǒng)由環(huán)管反應(yīng)器冷卻水冷卻器(E-302)、環(huán)管反應(yīng)器冷卻水泵(P-304)、環(huán)管反應(yīng)器開車加熱器(E-303)、冷卻水緩蝕劑

33、補充罐(T-305)和冷卻水緩沖槽(V-307)組成。冷卻水為蒸汽冷凝水或脫離子水。令卻水在R-302夾套中以2m/s的流速與反應(yīng)物逆向流動強化傳熱。冷卻水溫度通常由冷卻器、加熱器和旁路共同調(diào)節(jié)，在進入環(huán)管反應(yīng)器夾套前分成三路：第一、二條腿；第三、四條腿和第五、六條腿，每一對腿之間的頂部彎頭也有夾套。環(huán)管反應(yīng)器有一套專用的自動(手動)一氧化碳(CO)中止(微中止)系統(tǒng)，用于防止爆聚、中止反應(yīng)、減緩反應(yīng)。該系統(tǒng)由四個一氧化碳(CO)鋼瓶和一組切斷閥組成。一氧化碳注入時在6個點與稀釋劑沖洗一起進入環(huán)管反應(yīng)器，以確保一氧化碳快速而又均勻地分散于反應(yīng)器內(nèi)。在緊急情況下，環(huán)管反應(yīng)器(R-302)通過三只

34、排料閥和三根1.5英寸管線迅速倒空至排料槽(V-305)。開車料或出空環(huán)管反應(yīng)器和預(yù)聚反應(yīng)器時，可用專用的倒空閥排放到排料槽。排料槽容積大小能容納預(yù)聚反應(yīng)器和環(huán)管反應(yīng)器的整個容量，另外，其容量也能承受一小時開車料。來自/-305的聚合物再排放到排料收集槽(V-306)，用氮氣和蒸汽注入V-306,使粉末中的催化劑失活，隨后將V-306中的料出空至大袋中。聚合的第一部分在環(huán)管反應(yīng)器中進行。所有原料與來自預(yù)聚反應(yīng)器部分聚合的催化劑一起送入環(huán)管反應(yīng)器。簡要流程見下圖：I氮氣JWkJW護地典隹17/106新Zlfi*佰環(huán)丙烷.三乙基退、喪3t反應(yīng)E龍Mt初產(chǎn)品尚J乘右收認罰收馬蹈機來軽組分弓詁*佶環(huán)丁

35、烯I*I卄披農(nóng)才1護丁;範卽加譏僚Sa(r“預(yù)嚴反應(yīng)礙拌啟卜、去訓(xùn)曲創(chuàng)也申粉m中I吞統(tǒng)“湘中ii殺選 /106圖1-11環(huán)管系統(tǒng)流程圖沉降腿中的物料經(jīng)夾套產(chǎn)品出料管線排至閃蒸槽(V-304),物料在該槽中減壓并閃蒸，聚合物粉料與烴類氣分離，分離出的烴類氣經(jīng)閃蒸氣體袋式過濾器(BF-301A/B)和保護過濾器(F-305)過濾粉塵后送到稀釋劑回收區(qū)域的稀釋劑氣體分離罐(V-501)。分離的粉塵則經(jīng)袋式過濾器回轉(zhuǎn)閥(RF-302A/B)回收至V-304中。來自閃蒸槽(V-304)的聚合物粉料和閃蒸氣體袋式過濾器(BF-301A/B)的聚合物粉料經(jīng)產(chǎn)品篩(S-301)過濾大塊料后進入粉末料斗(V-3

36、08),然后靠重力進入回轉(zhuǎn)進料器(RF-301),再進入粉料輸送系統(tǒng)(PK-301)，并由回轉(zhuǎn)進料器(RF-301)的轉(zhuǎn)速控制聚合物進入輸送系統(tǒng)的量。輸送系統(tǒng)(PK-301)是循環(huán)氣體稀相輸送系統(tǒng)，輸送氣體可以是丙烷或氮氣。用丙烷輸送聚合物時,經(jīng)聚合物粉末轉(zhuǎn)向閥(DV-301)輸送到氣相反應(yīng)器進料輸送槽(V-401)；用氮氣時,經(jīng)聚合物粉末轉(zhuǎn)向閥(DV-301)直接輸送到產(chǎn)品出料過濾器(BF-402)。輸送系統(tǒng)(PK-301)的能力是18000kg/h。輸送氣體在V-401或BF-402中與粉末分離后經(jīng)氣體過濾器(F-306A/B)和氣體入口冷卻器(E-305)返回到輸送風機(C-301A/B

37、),再由C-301A/B增壓并經(jīng)氣體出口冷卻器(E-306)冷卻后用作輸送氣體去RF-301。簡要流程見下圖：氣相反應(yīng)器是雙反應(yīng)器工藝中的第二反應(yīng)器，它是一個帶攪拌器的流化床反應(yīng)器。在氣相反應(yīng)器中，無需添加新催化劑，從環(huán)管反應(yīng)器區(qū)域來的聚合物就可在氣相反應(yīng)器中繼續(xù)進行聚合反應(yīng)。在該反應(yīng)器中生成聚合物的高分子量部分，從而擴大了最終聚合物產(chǎn)品分子量的分布。反應(yīng)器之間的產(chǎn)率比可按照目標產(chǎn)品的特性加以調(diào)節(jié)。反應(yīng)條件如下：操作壓力：1.9MPag操作溫度：(7585)C乙烯分壓：(0.20.6)MPag氣體流速：0.6m/s停留時間：2.5小時由氣力輸送系統(tǒng)將環(huán)管反應(yīng)器區(qū)域產(chǎn)生的聚合物連續(xù)地送到氣相反應(yīng)

38、器區(qū)域的進料輸送槽(V-401),在該槽中，聚合物粉末與氣體分離，氣體則通過進料輸送過濾器BF-401)回到輸送系統(tǒng)。夾帶至過濾器(BF-401)的聚合物則回到進料輸送槽(V-401)。從進料輸送槽(V-401)來的聚合物間歇地進入聚合物進料槽(V-402),而后按進料程序進入氣相反應(yīng)器(R-401)。氣相反應(yīng)器是流化床反應(yīng)器，進入反應(yīng)器的聚乙烯粉末還極具活性，在足夠高的流化氣速作用下，與循環(huán)氣體中的反應(yīng)物繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，并產(chǎn)生雙峰聚乙烯的高分子量部分。來自精制區(qū)域的乙烯、共聚單體、氫氣、稀釋劑通過流量比例控制加到氣相反應(yīng)器循環(huán)氣體中，其中，大部分乙烯與氫氣匯合后從循環(huán)氣體冷卻器下游加入，小

39、部分乙烯經(jīng)沖洗系統(tǒng)加至氣相反應(yīng)器；共聚單體與稀釋劑匯合后從循環(huán)氣體冷卻器上游加入。而循環(huán)氣體則分成三路從底部進入氣相反應(yīng)器，在與進入反應(yīng)器的聚合物粉料反應(yīng)后從頂部離開，反應(yīng)后的聚合物則由出料口間歇(或連續(xù))排出，氣相反應(yīng)器共有三組出料系統(tǒng)：一組連續(xù)出料；二組間歇(批量)出料。正常運行時用間歇出料系統(tǒng)，當發(fā)生反應(yīng)器出現(xiàn)塊料堵塞間歇出料系統(tǒng)時，則投用連續(xù)出料系統(tǒng)維持反應(yīng)器液位。由反應(yīng)器料位調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥控制間歇出料的頻率或連續(xù)出料的量，并經(jīng)輸送管線送到產(chǎn)品出料過濾器(BF-402)。在BF-402中，氣體與聚合物粉末分離。分離出的氣體以切向進入氣體回收緩沖槽(V-405),經(jīng)壓縮機增壓后回送到氣相

40、反應(yīng)器循環(huán)氣體中。反應(yīng)器溫度由循環(huán)氣體入口溫度來控制。循環(huán)氣體入口溫度由循環(huán)氣體冷卻器(E-401)冷卻水入口溫度控制。而冷卻水溫度則是在控制一定循環(huán)冷卻水流量下，將熱冷卻水與冷冷卻水匯合控制循環(huán)冷卻水進入循環(huán)氣體冷卻器(E-401)的溫度。循環(huán)氣體出口溫度和冷卻水入口溫度之間的溫差必須監(jiān)控。當達到最小溫差10C時，則在系統(tǒng)中需加入更多的丙烷。冷卻器出口氣體溫度必須高于其露點溫度3C,以避免產(chǎn)生凝液。反應(yīng)器壓力是由氮氣和丙烷的加入量來控制總的操作壓力。這樣就可足以把反應(yīng)器的熱量帶走。乙烯分壓是通過調(diào)節(jié)乙烯進料量控制。在緊急情況下，反應(yīng)器泄壓至火炬氣系統(tǒng)。在反應(yīng)器底部，氣體入口管線被均勻分成三路

41、管線從反應(yīng)器底部進入，使床層流化并將反應(yīng)熱帶走。進入反應(yīng)器的聚乙烯粉末還極有活性，必須用足夠高的流化速度使固體粒子在反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)活動，以防止因反應(yīng)太快形成局部熱點。故循環(huán)氣體從反應(yīng)器底部進入，通過底部氣體分布板(SP-402)使循環(huán)氣體均勻地通過反應(yīng)器(在分布板上無死角、通過板時有足夠的壓降)，循環(huán)氣體經(jīng)反應(yīng)器頂部擴大段(較大直徑)離開反應(yīng)器。在擴大段中，流化氣體線速度降低，使聚合物在擴大段中沉降，隨氣體夾帶的聚合物降至最少。來自V-402的泄壓氣體與BF-402分離氣體以切向進入氣體回收緩沖槽(V-405)中以分離夾帶的粉塵，再經(jīng)氣體回收過濾器(BF-403)和氣體回收保護過濾器(F-401

42、)過濾后在氣體回收壓縮機入口冷卻器(E-403)進行冷卻，隨后進入氣體回收壓縮機緩沖槽(V-407),若有冷凝液時，則在氣體回收壓縮機緩沖槽(V-407)中分離，氣體則經(jīng)氣體回收壓縮機(C-402)壓縮后送至反應(yīng)器頂部循環(huán)氣體出口管線中。收集在氣體回收緩沖槽(V-405)的聚合物間歇地進入聚合物排料罐(V-416)。在聚合物排料罐(V-416)中，用氮氣吹掃聚合物并排到大袋中。排料作業(yè)在現(xiàn)場間歇操作。氣體回收壓縮機(C-402)是三級活塞式壓縮機。從段間分離罐V-409中抽出二股氣體，用于沖洗和反應(yīng)器壓力控制，當C-402入口壓力低時，則補充循環(huán)氣體和精制氮氣。簡要流程見下圖：丁烯F目反應(yīng)貫I

43、cw氫汽n杯官阪.應(yīng)姜束刪乩&*4甜g73&涓莎氣魚:穌丙烷CWr*21/106昭壞丙烷卜辿料密筑塔壓弓體冷兀箜議丫氏畀炎蘭物L-.氣相屁險器呵送料4CO-killCO-kilH出料斗B出料斗A /106圖1-13氣相反應(yīng)器系統(tǒng)流程圖氣相反應(yīng)器共有兩個獨立的一氧化碳中止系統(tǒng)，一氧化碳通過沖洗系統(tǒng)注入氣相反應(yīng)器，以保證一氧化碳均勻分散在整個反應(yīng)器內(nèi)。聚合物在料位控制下連續(xù)從反應(yīng)器中排出，并經(jīng)過濾器送至產(chǎn)品凈化槽。在凈化槽中，用熱氮和蒸汽進行凈化，以減少聚合物中的烴含量，并使殘余催化劑失活。凈化后的聚合物經(jīng)氣力輸送系統(tǒng)送至粉料倉。1.3.5稀釋劑回收稀釋劑回收區(qū)域主要用于脫除催化劑毒物(一氧化碳)

44、、惰性物、齊聚物、重組份等雜質(zhì)，以防這些物料在系統(tǒng)中積累，另一目的是回收稀釋劑、單體、共聚單體等，并將這些回收物循環(huán)送回到環(huán)管反應(yīng)器中。來自環(huán)管反應(yīng)器區(qū)域的閃蒸氣體進入稀釋劑氣體分離罐(V-501),經(jīng)入口過濾器(F-501)過濾后由稀釋劑氣體壓縮機(C-501)壓縮至2.0MPagC-501(PK-501機組)是二級四缸迷宮密封型活塞式壓縮機，根據(jù)入口壓力和流量,自動控制100%、75%、50%的負載。壓縮后的氣體進入重組份塔(V-503)底部。重組份塔由低壓蒸汽加熱的再沸器(E-502)、循環(huán)冷卻水冷卻的冷凝器(E-503)組成。通過再沸器加熱，使塔內(nèi)形成一股向上氣流；通過冷凝器的冷凝，形

45、成一股向下的液流。氣液兩相接觸進行傳熱傳質(zhì)，使重組份在塔底部聚集，而輕組份則匯集于塔頂。塔底餾份進入重組份塔底泵(P-508A/B)，除大部分經(jīng)再沸器循環(huán)回到塔底外，其余小部分則間歇地排至重組份收集槽(V-504),在V-504中，進行部分閃蒸，閃蒸氣返回至V-501中。V-504中濃縮的物料在液位控制下進入重組份貯槽(T-501)。T-501存積到一定液位后，用氮氣進行鼓泡吹掃，除去殘存輕組份并排放至火炬。將失活劑加入T-501中，使重組份中的三乙基鋁失活，隨后送入槽車運至界外處理。V-503塔頂輕組份氣體經(jīng)冷凝后，未凝氣送至輕組份壓縮機組(PK-502)。凝液則流入重組份塔回流罐(V-50

46、5)中，經(jīng)重組份回流泵(P-505A/B)分成二路：一路到重組份塔作為回流，而另一路則去輕組份塔(V-508)進行分離。輕組份塔(V-508)由低壓蒸汽加熱的再沸器(E-505)、冷凝器(E-514)組成，其分離原理同V-503。塔頂輕組份氣體經(jīng)冷凝器(E-514)冷卻后，一部分回流至塔內(nèi)，一部分未凝氣體則送至輕組份壓縮機組(PK-502)。塔底組份在液位控制下輸送至共聚單體塔(V-509)進行分離。當生產(chǎn)HDPE時，塔底組份可直接去共聚單體塔冷凝器(E-509)。來自V-508底部餾份進入共聚單體塔(V-509)的第十塊板。共聚單體塔(V-509)由低壓蒸汽加熱的再沸器(E-508)、冷凝器

47、(E-509)組成，其分離原理同V-503。塔底餾出物為共聚單體(丁烯-1)，并經(jīng)共聚單體塔底冷卻器(E-512)冷卻后進入循環(huán)共聚單體槽(V-513)。隨后在流量控制下經(jīng)循環(huán)共聚單體泵(P-507A/B)送入環(huán)管反應(yīng)器(R-302)或共聚單體干燥器(V-241)或氣相反應(yīng)器。而塔頂氣體(主要是循環(huán)稀釋劑)則在冷凝器(E-509)中冷凝，冷凝液在液位控制下進入循環(huán)稀釋劑緩沖罐(V-512),而后用共聚單體塔回流泵(P-505A/B)將循環(huán)稀釋劑打回到V-509頂部或送至原料丙烷進料槽(T-221)。在流量控制下用進料泵(P-506A/B)將循環(huán)稀釋劑經(jīng)冷卻器(E-518)冷卻后送入預(yù)聚反應(yīng)器(

48、R-301)和環(huán)管反應(yīng)器(R-302)中。通過排放調(diào)節(jié)閥(HIC-5011)間歇地將不凝氣排入火炬,以防不凝物在共聚單體塔塔頂冷凝器內(nèi)積累。來自重組份塔頂冷凝器(E-503)和輕組份塔頂冷凝器(E-514)的不凝氣一起進入輕組份分離罐(V-515)進行氣液分離。液體間歇地手動排放至T-501。而氣體進入輕組份壓縮機(C-502)。輕組份壓縮機(C-502)是二級活塞式壓縮機，入口壓力為1.92MPag,級壓縮后的壓力為3.5MPag,二級壓縮后的出口壓力為7.0MPag。氣體經(jīng)一級壓縮后在中間冷卻器(E-524)冷卻，而后進入第二級輕組份分離罐(V-518)進行氣液分離，分離液由液位控制排放至

49、V-505。而氣體則分成二路：一路去C-502的第二級，進一步壓縮至7.0MPag后返回到環(huán)管反應(yīng)器。另一路氣體則送到輕氣體冷凝器(E-519)進行冷凝，冷凝液送至輕組份分離器(V-514)。輕組份分離器(V-514)由低壓蒸汽加熱的再沸器(E-521)、冷凝器(E-520)和冷凝器(E-522)組成，其分離原理同V-503。來自E-519的凝液從中部進入V-514,塔底富含丙烷的餾份返回到輕組份塔(V-508)中。而塔頂氣體則經(jīng)E-520冷凝冷卻后，凝液回流到塔內(nèi)，不凝氣體則排放至返回氣或火炬系統(tǒng)oE-520的冷卻劑則來自重組份塔(V-503)塔頂來的液體在E-522冷卻后進入E-520減壓

50、汽化，冷卻E-520中的塔頂氣體，減壓后的冷卻劑氣體則在E-522冷卻V-503的液體后返回至V-501中。簡要流程見下二圖：圖1-14稀釋劑回收流程圖從丙烷精制脫氣塔來從循環(huán)稀釋劑干燥器來-從丙烷球罐來火炬HD產(chǎn)品生產(chǎn)時Jk共聚單體塔共聚單體塔*丙烷球罐*原料丙烷進料罐循環(huán)稀釋劑干燥塔氣相反應(yīng)器稀釋劑儲存罐從輕組份塔來循環(huán)稀釋劑(LLD產(chǎn)品生產(chǎn)時)稀釋劑蒸發(fā)器共聚蠶塔&回流泵循環(huán)稀釋劑進料泵冷卻器3F循環(huán)共聚單體儲罐塔底出料塔卻器纟y循環(huán)共聚單體泵循環(huán)共聚單體去環(huán)單體應(yīng)器，苔圖1-15稀釋劑回收流程圖1.3.6造粒從氣相反應(yīng)器區(qū)域來的粉料送到粉料倉(T-702A/B/C),來自粉料倉的粉料經(jīng)

51、粉料進料流量計送入擠出機進料輸送器(M-705A/B/C)。固體添加劑可通過真空輸送系統(tǒng)從包裝袋或桶中送入固體添加劑料倉(T-703A/B/C),固體添加劑經(jīng)失重進料器送到擠出機進料輸送器。若生產(chǎn)有色產(chǎn)品，則碳黑母料亦送到擠出機進料輸送器。來自擠出機進料輸送器的粉料、添加劑、碳黑母料等一并送入擠出機，這些物料在擠出機中熔化、均化、造粒，以形成一定形狀的顆粒。而后通過切粒水進行冷卻并送到水力輸送系統(tǒng)。簡要流程見下三圖：保護過濾器F-717A/吸入冷卻器N2排大氣粉料輸送螺桿壓縮機C701A/B粉料進料回轉(zhuǎn)閥粉料進料計量器擠出進料輸送器擠出進料輸送器PK-702粉料氮氣輸送系統(tǒng)粉料倉頂部袋式過濾器

52、BF-703A/B/C粉料倉T-702A/B/CRF-702A/B/CM-704A/B/CM-705A/CM-705B去擠出機L-701固體添加劑、碳黑母料和灰色料輸送加入系統(tǒng)碳黑母料計量加入料倉T-72灰色料計量加入料倉T-725固體添加劑料倉固體添入劑斗擠出機系統(tǒng)PK701（擠出機L701）熔體過濾網(wǎng)組件圖1-16造粒系統(tǒng)流程圖切粒水系統(tǒng)灰色幣送系統(tǒng)!聚合物顆粒去！篩分器和干燥器I熔體齒輪泵P-703溜倉的粉料添加劑計量加入器M-706A/B/C碳黑母料輸送系統(tǒng)PK-705擠出機進料輸送器M-705B擠出機進料斗i聚合料輸料器添70劑蠶均I.勻后輸送加入擠出機進料斗T-710X非互嚙合相向

53、旋轉(zhuǎn)雙螺桿由于擠出機（L-701）至摻混料倉的距離較遠，故采用水力輸送方法。水力輸送系統(tǒng)主要由粒子漿料罐、漿料泵、篩分器、干燥器、循環(huán)輸送水泵、循環(huán)輸送水罐組成。自然色和黑色粒子有各自的水力輸送系統(tǒng)。造粒后的粒子送入漿料罐，通過加入水量控制漿料罐中漿料濃度。漿料經(jīng)漿料泵送至提濃器中提濃，脫除部分水后回到漿料罐。提濃后的漿料送到干燥器進行脫水，使粒子干燥并篩去細屑。干燥后的粒子經(jīng)氣力輸送系統(tǒng)送至摻混區(qū)域。來自摻混料倉的聚合物粒料經(jīng)氣力輸送系統(tǒng)送到成品料倉。本裝置設(shè)計能夠生產(chǎn)自然色和黑色兩種粒料，所以篩分、水力輸送、摻混輸送的流程分為自然色料和黑色料兩套獨立的系統(tǒng)。上述流程簡明示意圖見下二圖：黑色

54、粒料生產(chǎn)流程示意圖聚合物粉料從聚合系統(tǒng)來（V406）聚合物粉料倉碳黑母料灰色顆粒.倉進料倉進料倉進料倉上吐二添加劑系統(tǒng)擠出機進料輸送器擠出機包裝黑色顆粒切粒水系統(tǒng)自然色顆粒料生產(chǎn)流程示意圖聚合物粉料從聚合系統(tǒng)來“V406）聚合物粉料倉I添加劑系統(tǒng)擠出機進料輸送器自然色顆粒切粒水系統(tǒng)圖1-17粒料生產(chǎn)流程示意圖川刁術(shù)笑H是至莒蕩卡猱誦0-I00iaH(v-C-矜聚逐也刃希廠閩回1IL朗甜半1L&拒石底陽礎(chǔ)芒BK圖1-18聚合系統(tǒng)簡明流程圖90二谷X/丄內(nèi)遴導(dǎo)細加規(guī)用厚癱射癱財險塘迪陽熾基 /106第四節(jié)技術(shù)特點工藝流程的特點催化劑進人環(huán)管反應(yīng)器后，完成第一步聚合反應(yīng)，聚合物和未反應(yīng)的單體在閃蒸罐

55、分離，回收的單體返回環(huán)管反應(yīng)器，環(huán)管反應(yīng)生成的低分子量聚合物輸送到氣相流化床反應(yīng)器，進行第二步聚合反應(yīng)，在此反應(yīng)器中，主要生成高分子量的聚合物。由于沒有新催化劑進人到氣相流化床反應(yīng)器所以兩個反應(yīng)器均通過同一催化劑進行催化聚合，使分子量差異巨大的不同類型聚合物達到分子級混合，這是機械混合不可能達到的。同時，靈活的流程設(shè)計，使得生產(chǎn)工藝流程的組合和分離較為方便，實現(xiàn)即能生產(chǎn)雙峰型產(chǎn)品，又能生產(chǎn)單峰型產(chǎn)品的功能。環(huán)管反應(yīng)器中采用超臨界丙烷作為稀釋劑進行低分子量部分聚乙烯的生產(chǎn)。一方面，是因為丙烷易得、價廉，另一方面，因為其臨界溫度低于聚乙烯的熔點。所謂超臨界丙烷，是指丙烷的溫度和壓力都處于臨界狀態(tài)(

56、97C,4.3MPag)。其它工藝常用的稀釋劑異丁烷的臨界溫度超過聚乙烯的熔融溫度，所以該工藝不能采用超臨界異丁烷。一般地說，超臨界流體既不是氣體，也非液體，具有粘度低、可壓縮性高(同氣體相似)、密度高、熱容高(又像液體)的性質(zhì)。所以,當烴類混合物的溫度和壓力超過其臨界值時,氣體組份并不從流體中分離出來,在環(huán)管反應(yīng)器中無氣泡生成,不會導(dǎo)致環(huán)管泵氣蝕。在閃蒸罐中,聚合物與丙烷很容易分離,進入到氣相反應(yīng)器的粉料流動性較好。同時,經(jīng)過試驗證明,在超臨界的丙烷流體中,低分子量的聚乙烯的溶解度也較低,這有利于防止反應(yīng)器結(jié)垢。采用環(huán)管和氣相流化床反應(yīng)器組合,使得本工藝存在其它的明顯優(yōu)勢如下:(1)第一反應(yīng)

57、器中停留時間較短,使開車和牌號切換簡單容易(2)環(huán)管反應(yīng)器生成的聚合物通過充分閃燕后進入氣相反應(yīng)器,從而易于控制氣相反應(yīng)器中的氣相組成,實現(xiàn)在兩個主反應(yīng)器中對熔融指數(shù)和密度的分別單獨控制，并可根據(jù)產(chǎn)品特性要求優(yōu)化兩個反應(yīng)器的產(chǎn)率配比(3)氣相反應(yīng)器中產(chǎn)品密度較低，在LLDPE產(chǎn)品密度X圍內(nèi)。其共聚單體分布設(shè)計也極其靈活,可以實現(xiàn)最佳的共聚單體分布,產(chǎn)品的熔體流動速率X圍極廣。(4)用丙烷部分替代氮氣作為反應(yīng)器的循環(huán)氣，可使氣相反應(yīng)器的產(chǎn)能大大增加。本工藝對催化劑的要求較高，因為所用催化劑必須能夠在不同反應(yīng)器的各種極端操作條件下，即無論是漿液反應(yīng)條件，還是氣相流化反應(yīng)條件，均能確保生產(chǎn)所要求的聚

58、合物結(jié)構(gòu)，且其活性穩(wěn)定高效。催化劑是PE生產(chǎn)工藝的重要組成部分，Borstar專利的BCG25E、BCM40E催化劑連同所選擇的反應(yīng)器組合是生產(chǎn)雙峰聚乙烯的基礎(chǔ)。綜合催化劑性能優(yōu)點有以下幾點：均勻性所謂均勻性，是催化劑的化學(xué)物質(zhì)均勻分布在載體上。由于化學(xué)物質(zhì)的均勻分布，使單體在催化劑表面上的聚合反應(yīng)較均勻，因而可得到比較均勻的聚合物粉未。良好的總產(chǎn)率在聚合工藝中，催化劑的生產(chǎn)能力可表述為每公斤催化劑可生產(chǎn)多少聚合物的量。由于催化劑的壽命較長，即催化劑自加入預(yù)聚反應(yīng)器開始，直至氣相反應(yīng)器，催化劑始終具有活性在反應(yīng)器中的停留時間共約44.5小時），即在整個生產(chǎn)工藝條件下都具有較高的活性，因而使催化

59、劑的生產(chǎn)能力提高，并使最終產(chǎn)品中的催化劑殘余物較少。3.活性與熔融指數(shù)和密度的平衡性由于該催化劑對氫氣的敏感性高，因此能夠生產(chǎn)低分子量到高分子量的系列產(chǎn)品；又由于該催化劑對共聚單體具有良好的靈敏性，因而在聚合中可控制聚合物的支鏈，使產(chǎn)品的密度變寬，即從LLD到HDX圍。也就是說，用單一的催化劑，可生產(chǎn)分子量分布（用熔體流動速率比來表示，F(xiàn)RR21/5=MFR21/MFR5）為530、密度X圍為918970kg/m3的聚乙烯產(chǎn)品。4.理想的表面形態(tài)聚合物的粒子形狀和大小在聚合反應(yīng)中是非常重要的，它們直接決定著反應(yīng)中最大的聚合物濃度及產(chǎn)量。齊格勒納塔型催化劑是一種配位型聚合催化劑，因而在配位聚合工

60、藝中，催化劑的形狀決定了聚合物粒子形狀。由于該催化劑具有優(yōu)良的形狀及粒徑分布，使聚合物擁有很好的粉末形態(tài)。催化劑典型特征值鈦含量2wt%鎂含量2wt%鋁含量2.5wt%堆密度450kg/m3干燥后烴含量48wt%粒徑分布W10um10%W20um50%W40um90%平均粒徑20um1.4.2產(chǎn)品技術(shù)的特點在本工藝中，在環(huán)管反應(yīng)器中生成高熔融指數(shù)、低分子量的聚合物，既改善了加工性，又窄化分子量分布，減少了易產(chǎn)生煙霧和味道的分子量很低的部分；在氣相反應(yīng)器中生成低熔融指數(shù)、高分子量、密度較低的聚合物，通過增加高分子長鏈間的聯(lián)接分子，有效地提高了機械強度。傳統(tǒng)的單峰聚乙烯與雙峰聚乙烯的機械和加工性能