釜式法高壓聚乙烯重點(diǎn)設(shè)備、危險(xiǎn)因素及防范措施

　一、重點(diǎn)部位及設(shè)備???

　　從裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)和安全角度進(jìn)行分類：???

　　1．重點(diǎn)部位???

　　(1)壓縮部分???

　　壓縮部分是將由乙烯裝置來的新鮮乙烯升壓至反應(yīng)所需要的壓力(100-250MPa)，并送人反應(yīng)部分的裝置。其單線核心部分由1臺(tái)往復(fù)式對(duì)稱平衡型六段壓縮機(jī)(C—1)，1臺(tái)往復(fù)式對(duì)置平衡型兩段壓縮機(jī)(C—2)組成。輔助部分由5套壓縮機(jī)注油系統(tǒng)，1個(gè)高壓和個(gè)低壓受槽，3臺(tái)列管式換熱器，8臺(tái)套管式換熱器等組成。壓縮機(jī)由于長期運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備老化機(jī)、電、儀故障、高壓及超高壓備件質(zhì)量問題、潤滑油質(zhì)量問題，會(huì)嚴(yán)重影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。并且C—2出口壓力在200MPa以上，一旦出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)問題，發(fā)生泄漏將非常危險(xiǎn)，是裝置核心部位，也是高危險(xiǎn)部位。在日常生產(chǎn)中，若發(fā)生不影響壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的故障，處理得當(dāng)，裝置可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；如涉及到壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)故障，則必須單線停車檢修處理，發(fā)生氣體泄測(cè)時(shí)要緊急停車處理。

　　(2)聚合部分???

　　聚合部分(反應(yīng)部分)是將催化劑加入由壓縮部分送來的高壓乙烯中，使乙烯氣轉(zhuǎn)化成聚乙烯的部分。其單線核心部分由2臺(tái)反應(yīng)器(R—3)，6臺(tái)催化劑泵，2臺(tái)超高壓換熱器組成輔助部分由10臺(tái)超高壓換熱器、1套緊急放空閥、2套油壓系統(tǒng)等組成。聚合部分是高壓裝置反應(yīng)的核心部分，其反應(yīng)壓力在130—200MPa以上。反應(yīng)壓力、溫度、催化劑加入量的控制直接影響到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率和質(zhì)量問題。如工藝指數(shù)給定、現(xiàn)場(chǎng)操作或機(jī)、電、儀等關(guān)鍵部位發(fā)生問題，將導(dǎo)致產(chǎn)品判級(jí)不合格、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降等問題。如遇氣體泄漏或溫度無法控制將導(dǎo)致分解、爆破等重大事故，是裝置的事故多發(fā)區(qū)。聚合部分的所有關(guān)鍵設(shè)備都在反應(yīng)壩墻里面，反應(yīng)壩墻是開放式的。

　　(3)切粒部分

　　切粒部分(分離造粒部分)是把由反應(yīng)器送出的熔融聚乙烯和未反應(yīng)的氣體進(jìn)行分離。未反應(yīng)的氣體經(jīng)分離、冷卻、除去低聚物后返回壓縮工段再壓縮，然后送回反應(yīng)器的部分。其核心部分由高低壓2臺(tái)分離器、1臺(tái)切粒機(jī)組成。輔助部分由4臺(tái)換熱器、6臺(tái)分離器、1套油壓系統(tǒng)、一套脫水、分離、送料系統(tǒng)等組成。切粒系統(tǒng)直接關(guān)系到高壓產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量。生產(chǎn)中，如因操作失誤、設(shè)備原因等導(dǎo)致切粒系統(tǒng)發(fā)生故障，短時(shí)間內(nèi)尚可通過降負(fù)荷等手段繼續(xù)生產(chǎn)，但這樣的結(jié)果通常會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。如發(fā)生大量塊料、夾帶等事故，則必須停車檢修處理。另外，為了調(diào)整產(chǎn)品性能而注入的添加劑也在這部分進(jìn)行，在切粒部分的分離部分中如分離器料面過高將導(dǎo)致夾帶事故出現(xiàn)，也是裝置的事故多發(fā)區(qū)。此部分的關(guān)鍵設(shè)備也是放置在壩墻以內(nèi)。

　　高壓裝置重點(diǎn)設(shè)備機(jī)組為壓縮機(jī)、反應(yīng)釜、超高壓換熱器、催化劑泵、切粒機(jī)，此外，還有許多的特殊閥門，如控制反應(yīng)壓力的超高壓調(diào)節(jié)閥(PCV—5)、控制反應(yīng)壓差的柱塞式遙控操作閥(HCV—33)，緊急放空閥(HCV—31)，這些閥門出現(xiàn)問題會(huì)使裝置部分停工或單線裝置停工，處理不當(dāng)也有可能導(dǎo)致惡性事故發(fā)生。

　　2.重點(diǎn)設(shè)備

　　(1)一次壓縮機(jī)(C—1)一次壓縮機(jī)為高壓壓縮機(jī)，是用功率為1300kW的同步無刷勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)，系六級(jí)五缸臥式對(duì)稱平衡型活塞式壓縮機(jī)。一次壓縮機(jī)(C—1)分為高、低壓兩組，低壓段(1、2、3段)是把由低壓受槽(D—8)來的0．03—0．04MPa的低壓循環(huán)乙烯氣體壓縮到3．5MPa，并送入4段隊(duì)口。高壓段(4、5、6段)是把從高壓受槽(D—7)以及前段來的約3．5MPa的乙烯氣體壓縮到25MPa并送入混合器(V—1)。一次壓縮機(jī)(C—1)作為本裝置的第一級(jí)壓縮部分，其一旦因故障突然停機(jī)，后系統(tǒng)將無法維持正常壓力而造成裝置單線停車。一次壓縮機(jī)的低壓段相當(dāng)于低壓循環(huán)氣的壓縮機(jī)，國內(nèi)其他的高壓聚乙烯裝置有的是作為一臺(tái)獨(dú)立的壓縮機(jī)來工作的，稱為增壓機(jī)。一次壓縮機(jī)設(shè)有油壓聯(lián)鎖保護(hù)回路及溫度報(bào)警等。保護(hù)回路如表5—8所示。

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　　(2)二次壓縮機(jī)(C—2)

　　二次壓縮機(jī)為超高壓壓縮機(jī)，由功率為6400kW的同步無刷勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)，排氣量為38.1t／h，轉(zhuǎn)速為200r／min，系兩級(jí)八缸臥式對(duì)置平衡型大型壓縮機(jī)。二次壓縮機(jī)(C—2)作用為把由混合器(V—1)來的約22～25MPa的乙烯氣壓縮到反應(yīng)壓力，送聚合反應(yīng)器(R—3)。二次壓縮機(jī)作為本裝置的心臟設(shè)備，若出現(xiàn)問題不能運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置只能停工。為保證壓縮機(jī)安全，在二次壓縮機(jī)(C—2)一段、二段出口設(shè)有油壓式安全閥，安全閥所需的油壓，由Z—4系統(tǒng)提供。動(dòng)作壓力設(shè)定為：一段144MPa；二段270MPa。??

　　另外，設(shè)有13點(diǎn)保護(hù)回路(如表5-9)及溫度報(bào)警，以確保在異常情況下，壓縮機(jī)、電機(jī)的安全。???????

　　(3)反應(yīng)釜(R—3A／B)???

　　反應(yīng)器是一直立厚壁圓筒超高壓容器，為本裝置的關(guān)鍵設(shè)備。器內(nèi)有一攪拌器，筒體內(nèi)上部裝有攪拌電機(jī)，中部?jī)蓚?cè)裝有防爆安全裝置，在內(nèi)壓超過允許壓力時(shí)，爆破板首先爆破將壓力釋放。簡(jiǎn)體外壁設(shè)有夾套，通入水或蒸汽作冷卻或加熱用。反應(yīng)釜(R—3)主要作用是將經(jīng)二次壓

　　縮機(jī)(C—2)壓縮的原料乙烯氣，在高溫高壓下，一面注人催化劑，一面由攪拌器充分?jǐn)嚢瑁岳趥鳠幔瑫r(shí)防止局部過熱分解反應(yīng)，使乙烯連續(xù)地聚合為聚乙烯。本裝置反應(yīng)器為750L大型釜式反應(yīng)器，采用雙釜串聯(lián)生產(chǎn)工藝。從而達(dá)到節(jié)約建設(shè)費(fèi)用、提高轉(zhuǎn)化率、降低能耗、物耗等電的。實(shí)際生產(chǎn)中，如發(fā)生攪拌電機(jī)電流過高、反應(yīng)釜泄露、溫度、壓力失控、催化劑泵注入不良等問題時(shí)，原則上考慮以停車處理。另外，為保護(hù)攪拌器電機(jī)和攪拌的兩個(gè)軸承，防止攪拌電流過高燒毀電機(jī)及出現(xiàn)其他事故，從安全角度考慮，操作法規(guī)定，攪拌器每運(yùn)轉(zhuǎn)4000-5000h，進(jìn)行中修工作，更換攪拌槳及攪拌電機(jī)，保證裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。攪拌是釜式法高壓聚乙烯區(qū)別管式法高壓聚乙烯最明顯的標(biāo)志之一，是裝置的非常關(guān)鍵的設(shè)備，如果攪拌電流發(fā)生異常，不到攪拌更換時(shí)間的時(shí)候也必須停車處理更換攪拌槳。???