聚丙烯装置危害因素及其防范措施.docx

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聚丙烯装置危害因素及其防范措施

聚丙烯装置危害因素及其防范措施

（一）开停工时危急因素分析及其防范措施

1．开工时危急因素分析及其防范措施

装置开车的预备要求有几方面：

全部设备已吹扫并氮气置换完毕；火炬系统及公用工程设施循环水系统、蒸汽系统、氮气系统、仪表风系统和矿物油冲洗系统都处在完好待用状态；全部设备和仪表及附件都要处在备用工作状态。

气相法聚丙烯装置正常开工步骤如下：

（1）液体丙烯引入丙烯进料单元待用，丙烯汽化器投入使用，气相丙烯压力稳定，气相丙烯待用；

（2）第一反响器中加人种子粉料，执行氮气置换，氢气系统引入至反响器前待用；

（3）催化剂、助催化剂、改性剂预备待用，全部催化剂、助催化剂、改性剂管线用矿物油冲洗；

（4）两个反响器顶局部离器引入丙烯，分别器液位正常，循环气压缩机、急冷液泵正常运行，反响器分别系统开头循环，向顶局部离器参加少量烷基铝，脱除系统中残留的有害组分；

（5）两反响器引入气体丙烯，反响器与分别系统进展压力平衡，两个反响器单元开头空载循环，开车加热器将反响器压力、温度上升至操作值；

（6）第一反响器开头依次参加烷基铝、改性剂和主催化剂，当开头有产率时，向第一反响器通人氢气；

（7）启动沉降器顶部压缩机，气锁系统空载循环检查，第一反响器料位上涨至料位设定值后，开头向由气锁器向其次反响器输送粉料；

（8）以最小流量启动尾气压缩机，建立袋滤器至尾气压缩机之间的循环；

（9）其次反响器料位到达设定值后，翻开底部柱塞阀向气体膨胀袋滤器中送料，然后进入脱气仓；

（10）脱气仓开头通入脱活氮气和蒸汽，脱气仓运转2h后，启动粉料输送风机，开头由粉料输送系统向造粒单元输送粉料；

（11）挤压造粒单元开车，粒料输送系统开车，向包装料仓输送粒料。

在开车过程中，装置从常温、常压渐渐上升至操作值，公用工程、原料、催化剂逐步引入装置，各个环节紧紧相扣，装置的操作参数变化块，物料引入引出频繁，比拟简单发生事故，开工过程中简单发生的危急因素及预防措施如表5—18所示。

　　2，停工时危急因素分析及其防范措施

装置停工涉及多项操作，需要时间长，处理问题多，因此在停车前要制定具体的停车打算，预备好停车期间所需的物资，联系好各有关部门，装置正常停车步骤如下：

（1）依次停顿主催化剂、烷基铝和改型剂加料，催化剂管线进展矿物油冲洗，启动氧杀死系统中止第一反响器产率，切断两反响器丙烯、乙烯、氢气进料；

（2）将第一反响器粉料彻底输送至其次反响器后，隔离第一反响器，将第一反响器放空，反响器分别系统停顿循环，第一反响器单元丙烯进展排放，第一反响器单元加装盲板；

（3）气锁器系统空载循环几个周期，彻底排空积存粉料后停顿运行，停顿沉降器顶部压缩机；

（4）其次反响器粉料彻底出空，隔离其次反响器，反响器分别系统停顿循环，第一反响器单元丙烯进展排放，其次反响器单元加装盲板；

（5）将袋滤器中粉料彻底输送至脱气仓后，停顿旋转加料阀，尾气压缩机；

（6）脱气仓停顿向挤压造粒单元输送粉料，停顿旋转加料阀和粉料输送风机；

（7）挤压造粒单元停车；

（8）两反响器单元彻底放空后，进展氮气置换，直至可燃气分析合格后，停顿氮气置换，停顿反响器搅拌。

装置停工过程是由正常操作状态逐步降温降压的过程，其操作简单，涉及多项穿插操作，各项操作参数变化大，也是一个比拟简单发生事故的过程，停工过程中简单发生的危急因素及预防措施如表5—19所示。

（二）正常生产中危急因素分析及其防范措施

装置正常生产时各个工艺参数是平稳的，在运行过程中，由于工艺掌握、设备仪表电气、公用工程、操作人员等诸多因素的影响，正常生产中会有不少影响装置安全平稳运行的因素，下面就各单元的危急因素和防范要求简述如下。

1．催化剂进料单元

催化剂进料单元包括主催化剂、助催化剂和改性剂系统、矿物油系统和废催化剂的中和系统。

催化剂体系分成两局部参加到第一反响器，一局部为主催化剂的矿物油浆液，另一局部为助催化剂和改性剂，每根管线都有丙烯冲洗管线，来保持催化剂良好的喷洒状态和削减喷嘴堵塞的可能性。

矿物油系统用于泵和设备的冲洗，废催化剂中和系统用于主催化剂、助催化剂和改性剂的中和和处理以及设备和管线的冲洗。

本单元常见故障及处理方法如表5—20所示。

　　2．第一聚合反响单元

催化剂体系参加第一反响器，原料在催化剂作用下生产聚丙烯粉料，第一反响器要维持肯定的生产负荷、料位、温度、压力和聚合物性能。

聚丙烯生产速率是靠催化剂进料速率掌握的；料位是通过排料阀的顺控操作实现的；反响器的温度是靠循环的液相速率来掌握的；反响器的压力是靠调整反响器顶部冷凝器冷却水流量来掌握；聚合物性能是靠原料和催化剂配比来掌握。

上述掌握一旦消失问题，正常生产难以维持，必需准时正确处理，才能稳定生产，否则将会引起减产、停工，严峻是会产生恶性安全事故。

本单元常见故障及处理方法如表5—21所示。

3．反响器粉料输送单元

粉料输送单元通过两套气锁系统的挨次掌握把第一反响器的粉料输送到其次反响器，还能将两个反响器相互隔开，避开反响器物料混合；同时为装置区全部气相丙烯用户供应气相丙烯。

本单元常见故障及处理方法如表5—22所示。

　　4．其次聚合反响单元

其次反响器单元的设计和操作与第一反响器系统相像，从反响器排出的丙烯、乙烯、氢气大局部冷凝以撤出反响热，冷凝液与参加的新奇丙烯一起用泵参加反响器顶部。

只是在生产抗冲共聚物时乙烯和丙烯的比例必需精确掌握，以得到所需组成的共聚物产品。

其常见故障与处理方法与第一反响器一样，除此之外，还有其他常见故障：

本单元其他常见故障及处理方法如表5—23所示。

　　5．粉料枯燥及脱活单元

其次反响器产生的粉料中的气体在袋滤器中与粉料分别，脱气仓中将粉料中的剩余催化剂利用湿氮气水解脱除活性，同时带走挥发组分。

并将脱活及枯燥后的聚丙烯粉料输送到造粒单元。

本单元其他常见故障及处理方法如表5—24所示。

6．挤压造粒单元

挤压造粒系统把脱活、脱挥发分处理的粉料加人助剂进展稳定，然后熔融、过滤和造粒。

聚丙烯粉料和助剂在混炼机中充分混炼、熔融和均化，熔融聚丙烯经齿轮泵增压，熔融聚丙烯经过切粒机模板束状挤压后进人切粒室，经过枯燥的颗粒送到振动筛进展筛分，大颗粒和小颗粒均被筛掉，合格的颗粒送到颗粒料斗送到掺合料仓。

本单元单台设备和帮助系统多，因此简单发生故障。

本单元其他常见故障及处理方法如表5—25所示。

7．公用工程系统

公用工程系统包括高压蒸汽、低压蒸汽、高压氮气、低压氮气、仪表风、工厂风、盐水、循环水、工艺水的引入，对全部单元的蒸汽冷凝液进展回收处理，对全部系统进展火炬气的收集与排放。

本单元其他常见故障及处理方法如表5—26所示。

　　四、装置的安全设计

聚丙烯的生产过程是将易燃、易爆的丙烯、乙烯、氢气等原料在催化剂作用下聚合成聚丙烯粉料。

这些烃类原料和氢气一旦发生泄漏而造成爆炸或火灾将是灾难性的事故，因而装置的设计和生产的安全性就显得极为重要。

聚丙烯装置与其他石油化工装置一样在设计中要考虑物料及工艺过程的危急性分析、装置安全设计、安全掌握系统、工艺联锁系统，并将装置的安全分析、设计与检查贯穿于工程工程的全过程，本装置的安全设计主要如下：

（一）工艺联锁系统

为了排解担心全或不正常的条件，如消失反响特别、工艺条件失控、工艺流体大量泄漏、公用工程故障等状况，装置中设置了工艺安全联锁系统，气相法聚丙烯装置在工艺设计中的主要联锁系统如下：

（1）废催化剂中和罐隔离

全部的主催化剂，助催化剂和改性剂管线上都有矿物油冲洗直接进入烷基铝密封罐，然后，将液体转移到中和罐用碱液进展中和，调整阀掌握废液流量，当中和罐的温度到达80％时，联锁关闭废液进料阀。

（2）第一反响器隔离

位于反响器顶部的三个压力开关中的任意两个到达2．48MPa（表），反响器开头自动隔离、放空和氧气注入，第一反响器隔离被触发后，反响器全部进料出料都停顿，主催化剂、助催化剂、改性剂泵、急冷液泵和循环气压缩机停顿。

（3）反响器分别系统联锁

反响器顶局部离器的高液位开关被触发后，循环气压缩机联锁停车，防止分别器液位过高，循环气压缩机进入液体，直到高液位开关恢复后，才能重新启动循环气压缩机。

（4）三乙基铝系统隔离

当反响器的三个压力高位开关中任意两个指示低于0．5MPa（表）时，三乙基铝加料阀将关闭，烷基铝停顿进料。

（5）气锁器系统的隔离

假如气锁器系统的阀门发生故障，或者气锁器压力、料位条件不满意时，气锁器就会产生隔离，依据隔离产生条件不同，气锁器隔离分为两种，第一种隔离后气锁器系统全部外部阀门关闭，其次种隔离全部阀门全部关闭。

（6）袋滤器联锁

假如袋滤器旋转加料阀停车超过75s，通往袋滤器的出料柱塞阀关闭，位于袋滤器顶部的两个压力开关任意一个到达0．22MPa（表），反响器向袋滤器的出料终止，假如袋滤器温引过低，将制止取样阀翻开，防止可燃气外泄。

（7）脱气仓隔离

为了防止脱气仓超压，当脱气仓压力指示到达0．08MPa（表），脱气仓隔离启动，脱气仓全部入口及出口物流与脱气仓隔离，袋滤器旋转加料阀和脱气仓旋转加料阀关闭。

（8）丙烯进料系统联锁

来自界区的液体丙烯在丙烯储罐中保持稳定液位，为了防止液位过高或者过低，在丙烯进料系统设有高液位联锁和低液位联锁，高液位联锁触发后将切断界区液体丙烯进料，低液位联锁触发后，丙烯加料泵停顿向液体丙烯用户供给丙烯。

（二）氧杀死系统

氧杀死系统供应了一种降低产率的快捷方式，反响器产率快速降低的方法就是利用氧杀死系统，氧气是使催化剂中毒的物质，能快速降低聚合速度，足够的氧气可快速的终止反响。

反响器停车也可以不用氧杀死系统。

紧急状况下，利用氧杀死系统停车更有效，反响釜的设定料位是80％，反响釜内的空余空间只有不到5t，一旦发生紧急状况，如出料线堵塞，急冷液无量，就必需在几分钟内终止反响，否则五、六分钟内，将消失反响釜温度、料位飞涨，使反响釜结出大的块料而不得不停车清釜。

反响器处在备用状态时，参加氧气可快速中止反响避开过渡料生成。

对生产均聚物和无规共聚物时来说，反响器的粉料仍为合格产品，反响器可重新开头操作而不会造成过渡产品的生成。

在反响器正常停车期间，氧杀死系统可用来减慢聚合物产率并掌握向火炬的放空量。

否则，整个反响器的烃类组分都会被放空，造成丙烯大量铺张。

在放空前用氧气抑制反响，可削减丙烯的铺张，使反响能快速重建。

同时，在生产抗冲共聚物时，由于要掌握共聚物中的橡胶含量，就要掌握其次反响釜和第一反响釜的产率比，也需要我们在其次反响釜中参加肯定量的氧气，以掌握其次反响釜的产率。

由此可见，氧杀死和产率掌握系统在20X104t／a装置上有着举足轻重的作用，装置的安全牢靠性打算着整个装置的安全和平稳生产，氧杀死系统的简图如图5—6所示。

　　仪表风流量调整阀和氮气流量调整阀共同掌握气体配制罐的氧气浓度，它们由氧含量分析仪来掌握，气体配制罐中氧气含量设定5％，仪表风流量调整阀和氮气流量调整阀依据氧含量分析结果进展调整。

压缩机将气体配制罐中的混合气加压至气体储罐储存，气体被压缩后进展冷却，当压力到达4．OMPa时，操作人员现场停压缩机，当压力低于3．OMPa时，操作人员现场开压缩机。

每个反响器的4个循环气管线分别连接一根管线，管线上安装电磁阀，需要进展氧杀死时，通过触发掌握台上的掌握按钮可以翻开电磁阀，氧气氮气混合气通过循环气喷嘴匀称加人到反响器中。

反响产率掌握系统掌握原理同氧杀死系统相像，氧气氮气混合气人口位循环气压缩机入口，只是其掌握阀为流量掌握阀，依据其次反响器的产率调整其流量。

（三）安全设施

（1）消防设施

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