崔永安

陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安煉油廠 陜西延安 727406

一、概述

1.裝置概述

陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延煉聚丙烯裝置是由中石化工程建設(shè)公司（SEI）設(shè)計(jì)建設(shè)，于2005年5月31日一次試車成功。聚丙烯項(xiàng)目是延安煉油廠從單一燃料型煉油企業(yè)向高附加值的燃料化工型過(guò)渡的標(biāo)志性工程。裝置采用國(guó)產(chǎn)化第二代雙環(huán)管液相本體聚合工藝技術(shù)，使用Z-N型催化劑，設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)間8000h/a，可生產(chǎn)10萬(wàn)噸聚丙烯粒料，共計(jì)26種均聚物牌號(hào)。

2.D201系統(tǒng)簡(jiǎn)介

CAT（主催化劑）在D201（三劑預(yù)接觸罐）里被助催化劑TEAL（三乙基鋁）和DONOR（給電子體）活化，D201容積為3L。

CAT、DONOR和TEAL分別由各自的計(jì)量泵（P108A/B、P104A/B和P101A/B）送入D201。其中DONOR和TEAL供料在進(jìn)入D201前短暫混合，TEAL殺死DONOR中的毒物，防止其使CAT中毒，以確保CAT活性；CAT則通過(guò)另一條管線進(jìn)入D201。三劑在D201中通過(guò)A201（磁耦合攪拌器）充分混合后溢流進(jìn)入Z203A/B（在線混合器），三劑混合物與10℃的冷丙烯在Z203A/B中混合后通過(guò)Z211A/B線進(jìn)入R200（預(yù)聚合反應(yīng)器）中進(jìn)行預(yù)聚合反應(yīng)。

D201操作壓力為3.4MPa左右，操作溫度為10±2℃，其溫度控制是通過(guò)控制夾套冷凍水流量來(lái)實(shí)現(xiàn)，由P203（D201夾套水循環(huán)泵）提供循環(huán)動(dòng)力。

二、D201溫度高對(duì)生產(chǎn)的影響

聚丙烯裝置的主催化劑是由催化劑粉末、白油及凡士林脂混合配制而成的，在D106（催化劑分散罐）中攪拌均勻并最終控制在10℃?？刂圃?0℃的原因?yàn)榇_保配制好的催化劑以膏狀均勻向反應(yīng)系統(tǒng)供料；如催化劑溫度過(guò)高，油、脂混合物就會(huì)由均勻膏狀變?yōu)椴痪鶆虻囊簯B(tài)，從而造成催化劑沉降。

D201作為三種催化劑的預(yù)接觸罐，其作用是使三種催化劑在其中混合均勻的同時(shí)主催化劑被助催化劑活化。如果溫度過(guò)高，主催化劑會(huì)在D201中沉降，導(dǎo)致Z203A/B堵塞中斷反應(yīng)以及催化劑供給不均聚合反應(yīng)波動(dòng)等不良影響，直接影響裝置的連續(xù)、平穩(wěn)、高效運(yùn)行。

三、D201系統(tǒng)夏季時(shí)溫度高的原因分析

1.原始設(shè)計(jì)

根據(jù)原始設(shè)計(jì)，D201的溫度是由回路TIC211控制P203入口冷凍水補(bǔ)給量（即調(diào)節(jié)閥TV211的開度）來(lái)控制在10℃的。

2.D201系統(tǒng)夏季溫度高原因分析

（1）調(diào)節(jié)閥TV211安裝位置欠妥

原始設(shè)計(jì)中，調(diào)節(jié)閥TV211安裝在P203的進(jìn)口位置。但根據(jù)離心泵的特性可知，如果使用進(jìn)口閥來(lái)調(diào)節(jié)泵的流量，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，可能導(dǎo)致水量不足，管道不能滿水，則可能出現(xiàn)一定的真空度，如此一來(lái)，泵出口壓力、流量均無(wú)法保證。

（2）冷凍水逆流短路

D201系統(tǒng)的冷凍水上水來(lái)自P601A/B（冷凍水泵），P601A/B出口壓力為0.6MPa左右，而P203出口壓力約為0.3MPa。在TV211關(guān)小的情況下，由于P601A/B出口壓力高于P203出口壓力，有可能導(dǎo)致冷凍水不經(jīng)過(guò)P203逆流進(jìn)入P203回水流程，逆流冷凍水與P203出口冷凍水在管線中互相影響，造成D201系統(tǒng)溫度控制困難。

四、工藝管線改造

根據(jù)對(duì)D201夏季溫度難以控制的原因分析，我們?cè)?014年3月的裝置搶修中對(duì)該系統(tǒng)管線進(jìn)行了兩處改造，即將調(diào)節(jié)閥TV211移位至P203出口以及給P203回水管線增加一臺(tái)單向閥。改造前后流程見圖1。

圖1 D201溫控系統(tǒng)改造前/后流程圖

五、改造效果

1.數(shù)據(jù)對(duì)比

由于改造是在2014年裝置搶修中完成，故選取改造前后兩年（2013、2014年）7月相同時(shí)段的溫度數(shù)據(jù)作直觀對(duì)比，見表1。

表12013 、2014年7月D201溫度（16:00）對(duì)比表單位：℃

注：時(shí)間選擇為該兩年生產(chǎn)情況較為相似的7月1至24日16:00作對(duì)比，數(shù)據(jù)均采自延安煉油廠《10萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置內(nèi)操臺(tái)賬記錄》

2.結(jié)論

將表1中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖標(biāo)作對(duì)比，更加直觀，見圖2。

圖2 2013 、2014年7月D201溫度（16:00）對(duì)比圖

圖中上部曲線為2013年7月1～24日16:00時(shí)D201溫度，下部曲線為2014年同時(shí)段D201溫度，由表1數(shù)據(jù)明顯得出：經(jīng)過(guò)工藝管線改造后，催化劑預(yù)接觸罐（D201）溫度控制得到了明顯改善，已達(dá)到預(yù)期要求，有效解決了在夏季因D201溫度控制不穩(wěn)引起的聚合反應(yīng)波動(dòng)問(wèn)題，確保了裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

[1]《延安煉油廠10萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置操作規(guī)程》

[2]洪定一,聚丙烯—原理、工藝與技術(shù).中國(guó)石化出版社,2005.

[3]黃希賢,曹占友,泵操作與維修技術(shù)問(wèn)答（第二版）.中國(guó)石化出版社,2001.