聚丙烯装置介绍

聚丙烯装置介绍2025/2/61目录2025/2/62一、有机合成厂装置概况2025/2/63220万重整抽余油1.5万己烷装置不凝气去火炬己烷去成品罐溶剂油去成品罐残液返储运车间60万重整抽余油公司氢网氢气抽余油处理量9.2t/h主要指标：正己烷≥13%苯≤12000PPm、硫≤3PPm氢气用量300~400m3/h主要指标：H2≥85%产量2.0t/h主要指标：正己烷≥60%苯≤100PPm硫≤5PPm产量2.2t/h主要指标：初馏点≥80℃芳烃≤3%硫≤0.05%排放：0.5t/h残液返储运车间：4.5t/h1.5万己烷装置框图一、有机合成厂装置概况2025/2/64氢气储存钢瓶聚丙烯装置配套公用工程丙烯尾气回收膜别离装置600合成PSA提纯装置气分原料丙烯互供槽车丙烯7万聚丙烯装置20万聚丙烯装置公司氢网氢气成品丙烯包装出厂回收液相丙烯返回气分一、有机合成厂装置概况氢气中断满足两套装置8小时用量流量：600m3/h指标：H2≥99.5%最大量3.5t/h2025/2/652025/2/66二、聚丙烯装置介绍-7万聚丙烯2025/2/67二、聚丙烯装置介绍-20万聚丙烯2025/2/682025/2/69丙烯〔polypropylene缩写为pp〕树脂是由丙烯聚合形成的一种热塑性塑料，它是在20世纪50年代开发成功和实现工业化生产的。由于原料丙烯资源丰富，价廉易得，而聚丙烯性能优异，用途广泛，所以聚丙烯是近30多年来生产开展速度最快的通用塑料品种之一。三、20万聚丙烯装置工艺流程聚丙烯树脂化工

汽车

轻工

家用电器

医药建筑

2025/2/610三、20万聚丙烯装置工艺流程生产聚丙烯的方法主要有：1.浆液法工艺1〕连续式搅拌床反响器：Hoechst、Mitsui等工艺2〕环管反响器：Solvay工艺2.本体法工艺1〕液相釜式反响器2〕液相环管反响器：Spheripol、Hoechst、Solvay、Phillips、Borealis等工艺3.气相法工艺1)气相流化床反响器：Unipol、住友工艺2)气相立式搅拌床反响器：Novolen工艺3)气相卧式搅拌床反响器：Innovene、Chisso工艺溶液法、溶剂法因其生产过程复杂、经济效益差、产品用途不广而不再开展外，液相本体法和气相法却随着催化剂体系的更新而不断改进和提高。

2025/2/611工艺简介Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺。该工艺采用高效催化剂，生成的聚丙烯粉料粒度分布可以调节，既可宽又可窄。均聚反响器为两个串联的环管式反响器，具有传热系数大、单位体积产率高、流速快、催化剂体系分布均匀，反响条件较易控制等特点。由于该工艺催化剂性质优异，聚合工艺配合得当，并在设计上已使聚合反响的停留时间与充分发挥催化剂的作用到达平衡，因此产品不必进一步处理就能到达所要求的性能。可以生产全范围、多用途的各种产品。其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，挥发物含量低、无异味。三、20万聚丙烯装置工艺流程-Spheripol工艺简介2025/2/612三、20万聚丙烯装置工艺流程-聚合反响机理1反响机理使用高效载体催化剂进行聚合反响，可用下面四个根本反响步骤表达：1.1活化反响：助催化剂〔TEAL〕与TICL4在载体催化剂外表上反响，将钛的氧化状态从+4复原到+3，从而为聚合反响激活TI。在生成的TEAL-TICL4络合物中，TI是聚合反响的活性中心。1.2链引发：一个丙烯分子在活性中心自行插入，形成一个聚丙烯链的开始。1.3链增长：丙烯分子在活性中心依次插入，聚合链从催化剂颗粒外表向外增长〔即：链增长〕。1.4链中止：一个氢分子在中心自行插入，在链的末端形成一个甲基〔即：-CH3〕使链终止。这种方式中，氢用于控制聚合物的分子量，从而控制熔融指数。注意：与催化剂抑制剂〔毒物〕反响也会使链终止发生，在这种情况下，活性中心将完全失活，同时不能再用于进一步的聚合反响。2025/2/613丙烯 99.5%vol.min.氢气20 ppmvol.max.乙烯100 ppmvol.max.丁烯+丁二烯50ppmvol.max.戊烯10 ppmvol.max.丙烷0.5 %vol.max.不凝组份〔N2，CH4〕100 ppmvol.max.乙烷 200 ppmvol.max.丁烷+戊烷200 ppmvol.max.2.原材料规格三、20万聚丙烯装置工艺流程-原料烷烃2025/2/614乙炔 5 ppmvol.max.甲基乙炔3ppmvol.max.丙二烯2 ppmvol.max.丁二烯50ppmvol.max.氧气 10 ppmvol.max.一氧化碳 5ppmvol.max.二氧化碳5ppmvol.max.羰基硫 0.1 ppmvol.max.总硫 30ppmwt.max.甲醇 5 ppmvol.max.水 2 ppmwt.max砷 0.03 ppmvol.max.磷化氢0.03 ppmvol.max.氨 5 ppmwt.max.环戊二烯 0.05 ppmvol.max.三、20万聚丙烯装置工艺流程-原料有害组分2025/2/615

2催化剂体系催化剂体系由主催化剂和助催化剂组成，主催化剂为第四代或第五代齐格勒-纳塔高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝和给电子体DONOR。三、20万聚丙烯装置工艺流程2025/2/6163.1生产能力和操作时间1)聚合生产能力：20万吨/年〔按均聚物考虑〕反响器台数：3台〔1台预聚合反响器,2台串联的环管反响器〕年操作时间：8000小时操作弹性范围：70-120%2)挤压造粒：一条生产线设计能力：28吨/小时，按MFR＜1.0g/10min考虑33吨/小时，按MFR≥1.0g/10min考虑3)包装码垛：两条全自动生产线，包装生产线采用轨道可移动式。每条生产线包装能力：1200袋/小时，每袋25kg。码垛能力：1400袋/小时，每袋25kg。3.装置概述三、20万聚丙烯装置工艺流程2025/2/6173.2装置工段组成100单元：助催化剂和催化剂制备、催化剂计量系统、助催化剂冲洗回路200单元：预聚合和环管本体聚合300单元：聚合物脱气、丙烯洗涤和储存500单元：聚合物汽蒸和枯燥600单元：工艺辅助设施700单元：单体净化800单元：添加剂参加和挤出造粒900单元：聚合物掺混、储存、包装和码垛三、20万聚丙烯装置工艺流程2025/2/6183.3工艺流程简述三、20万聚丙烯装置工艺流程-原料2025/2/619聚合反响器〔二环〕三、20万聚丙烯装置工艺流程界区丙烯丙烯精制聚合反响器〔一环〕大闪线枯燥器袋式过滤器预聚合反响器〔小环〕造粒机包装码垛

氢气催化剂循环丙烯洗涤塔

小闪线

循环气压缩机PK3012025/2/620产品方案本装置可以生产均聚物56个牌号，其中挤出热成型10个，注塑12个，纤维17个，BOPP膜13个，流延膜4个。20万吨/年聚丙烯装置产品截至2021年11月，20万吨聚丙烯装置已经生产了T30S、T36F、Z69S、V30G、X30G、C30G、T30G、H39S-1、H39S、Z30G、YD50G、Q30G、S30S共13个产品，总产量为814214.8吨，其中T30S、T36F、Z69S为主要生产产品。2021年股份公司要求产品差异化率≥65%，今年1～10月生产高附加值产品产量138931.7吨，占全部产量89%〔去年同期43.2%〕，产品差异化率创历史新高，差异化产品的增加为大连石化公司聚丙烯产品在市场竞争奠定了根底，为公司经济效益提高做出了奉献。三、20万聚丙烯装置工艺流程2025/2/621主要聚丙烯产品牌号及用途类型牌号溶体质量流动速率性能和应用挤出扁丝T30S2.0～4.0编织袋、绳、地毯背衬薄膜T36F2.2~2.8BOPP膜，用于食品包装纤维Z39S18～32高速拉丝、细旦纤维，无纺布三、20万聚丙烯装置工艺流程2025/2/622目录2025/2/6231.采用双环管反响器，可以生产宽分子量分布的“双峰〞产品。2.采用第四代或者第五代齐格勒—纳塔高效载体催化剂，采用助催化剂三乙基铝和两种给电子体的催化剂体系。3.为保持一定的粉料形态和提高催化剂的活性，在均聚反响前先进行预聚合反响。4.预聚合和聚合反响压力等级提高，可以使环管反响器中氢气含量增高，扩大了熔融指数范围〔0.3~1600g/10min〕,增加产品强度，改善产品性能。5.环管反响器用轴流泵使反响浆液在管内高速循环，浆液实现充分混合，反响器温度分布非常均匀，催化剂和氢气浓度也很均匀，能生产高质量性质均一的产品。三、20万聚丙烯装置工艺流程-Spheripol工艺简介2025/2/6246.聚合反响在完全充满聚丙烯和丙烯液体的环管反响器中进行，反响器时空产率高。由于环管的管径较小，即使反响压力高，管壁也较薄，反响器的制造和安装费用都较低。7.环管反响器通过夹套水撤热，传热效率高，温度易于控制。8.原材料和各项公用工程消耗比较低。9.产品范围广。造粒产品熔融指数可达100g/10min，粉料产品的熔融指数可达1600g/10min。10.可生产分子量分布更宽的双峰产品，能生产高刚性、高结晶度、高净度和加工性更好的产品。11.纯添加剂计量装置的设置是为了提高添加剂工段的操作灵活性和质量的可重复性。液体和固体添加剂按照期望的稳定配方，连续地、按比例参加到挤出机EX801中。三、20万聚丙烯装置工艺流程-Spheripol工艺简介2025/2/625目录2025/2/626聚丙烯装置属于液相本体工艺，使用的高活性催化剂具有活性高和活性周期长的特点。因此反响无处不在，存在于整个工艺路线的全过程，在长周期运行中，相应设备及管线所走的介质为具有一定活性的浆液，易造成相应设备及管线发生聚合物挂壁而逐渐加剧堵塞程度，进而开展到工艺设备不畅，从而影响到装置的长周期运行，不管是液相反响还是气相反响都易在工艺设备和管线中形成挂壁和聚合后堵塞现象，如E-303、小闪蒸线、D301-T301管线等，生产高熔融指数产品时细粉和微粉较多，也容易在一些冲洗塔、袋滤器、细小管线、旋风离器等设备中形成淤积和堵塞。另外，长周期的高负荷生产，高熔融指数产品的生产周期过长，产品牌号转换频次过高，也易造成上述设备的堵塞现象。上述设备出现堵塞现象后，会导致操作不稳定，是一种隐患。负荷下降，能物耗上升，严重时将被动停车，处理不当会引发此生事故，且危及平安生产，因此，在出现上述问题后要及时消缺。工艺特点——易堵五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/627设备特点——单台设备多五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/628主要单台转动设备及局部仪表阀门设备位号设备名称故障所带来的影响1A-105油脂混合器搅拌油脂分布不均，影响催化剂配制2A-106催化剂混合器搅拌催化剂分布不均，影响聚合反应3P-106D-106夹套水循环泵无法保证催化剂的低温需要，催化剂活性降低4P-203D-201夹套水循环泵无法控制D-201温度5A-201催化剂预接触罐搅拌催化剂混合不均，全线停车6P-200小环管轴流泵全线停车7P-204R200夹套水循环泵影响温度控制8P-201大环管轴流泵全线紧急停车9A-301闪蒸罐搅拌聚合切排放，300、500、800号停车10A-501汽蒸罐搅拌影响粉料去活，易引起粉料架桥，聚合切排放，300、500、800号停车11C-601冷冻机全线停车12EX801挤压造粒系统超出储存时间，全线停车或接粉料五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/629仪表的DCS控制系统那么采用了冗余的配置来保证系统平安运行，设备控制回路和数据备份都是有冗余的，即采用了热备用状态。而仪表的用电系统采用了UPS稳压电源，可以充分保证用电的安全可靠性。对重要的联锁要定期调校试验，确保事故条件下平安可靠万无一失。

装置仪表特点——联锁动作要求100%到位五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/630装置重要仪表联锁阀门动作情况1HV311联锁阀下游故障阀若不动作影响安全生产，下游故障无法处理2HV2441/2/3联锁阀联锁时阀若不动作会引发环管聚堵3HV2231/2联锁阀联锁时阀若不动作会引发环管聚堵4HV261HV262HV263A-F联锁阀联锁时阀若不动作会引发环管爆聚5PV221、231、241压力控制阀影响安全生产，停车处理6HV235、321联锁阀造成单元停车7TV242A/B温度控制阀停车处理8LV231、301、311、501、531料位控制阀联锁阀造成单元下游停车五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/631在两套聚丙烯装置上，电气实现了设备的异常状态的自启和互启的功能，自启一般分四批，按照设备的重要程度和工艺要求，根据负荷根本均等的原那么，分别在0秒、0.5秒、1秒和1.5秒完成设备的自启动。互启一般是在失电6至8秒没能实现自启，那么备用设备立即启动，能够在最短的时间内完成设备的切换，来充分保证设备运行的连续性。而这种时间的间隔是工艺允许的。一旦超过这个时间段，一般手动处理那么很难满足工艺允许预留时间的要求，最后导致紧急停车，2021年6月5日，由于公司电网故障，造成7万、20万聚丙烯装置大、小轴流泵无法自启，导致装置被迫打入CO阻聚剂，装置紧急停工。2021年3月6日，因电网晃电波动，7万吨装置紧急停工，局部管线聚死，停工处理186小时。开车几年来由电力事故造成的非方案停车在60%以上，我们对可能出现的各种电力事故和已经出现过的各种故障、事故，我们在工艺处理预案都事先准备完成，并且进行实效练兵演练，防止次生性事故发生，减少损失，确保平安。装置供电特点——恢复供电要快〔超过7-8秒视为长期停电〕五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/632装置平安特点——设施完善五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点2025/2/633目录2025/2/6343、做好设备的备品备件工作，同时提高设备的运行可靠性六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议1、定期消缺2、从设计源头和采购的环节上控制，实现本质平安4、提高丙烯质量有利于降低物耗确保产品内在质量安★稳★长★满★优5、增加丙烯原料供给量，提升装置平稳率2025/2/6351.定期消缺鉴于聚丙烯装置的工艺特点，不考虑设备大修问题，每年给一定期限的隐患、消除时间，有利于装置长周期稳定运行，主要是塔器、换热器、设备机封泄露、工艺管线处理，同时解决压力容器和平安阀的年检及工艺联锁调校试验和电器联锁调校试验等问题。中国石油化工装置长周期运行指南中对聚丙烯装置每年允许有12天的消缺时间。时间安排根据原料资源平衡和装置实际运行情况而定，合成厂已按生产处要求制定明年装置设备消项方案，由生产处安排。六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议安★稳★长★满★优2025/2/636六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议安★稳★长★满★优2025/2/6373、做好设备的备品备件工作，同时提高设备的运行可靠性备品备件的完备是保障设备维护保养工作的重要环节。一旦出现故障，如果没有备件，那将造成重大的损失。还有一个更重要的问题就是设备运行的可靠性问题。近几年，我们大力开展了设备的国产化工作，这对于我们的设备养护工作和降低本钱都带来了很多的收益。但是，由于化工装置对于设备可靠性的要求较高，因此在国产化的工作中，应该充分考虑装置的需求，优中选优，力求到达装置的设计保证要求，这也是装置运行平稳的本质保证。六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议安★稳★长★满★优2025/2/638六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议4、提高丙烯质量，有利于降低物耗确保产品内在质量丙烯中丙二烯对催化剂活性的影响活性标准%〔ppm，wt〕丙烯中丁二烯对催化剂活性的影响低浓度影响大，而后趋于平稳根本成线性关系2025/2/639今年1~11月份，精制流出口共计有98次丙二烯超标，3次丁二烯超标，其中3~6月份表现相对突出，不合格次数共计77次，占不合格总数的76%丙烯质量波动对聚合反响影响较大，主要表现为聚合反响异常波动，如反响急剧下降或反响急剧上升，使操作控制难度加大。安★稳★长★满★优六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议2025/2/640对聚合反响及产有的影响催化剂的定向能力品质量有影响的杂质较多，主要有CO、H2S、COS、H2O、二烯烃、炔烃、各种烷烃、甲醇等，影响表现如下：影响催化剂的活性，从而影响产品的等规度有的杂质会影响产品的熔融指数有的物质会参与到链中间去，使产品结构发生变化等等丙烯中含有的微量杂质直接影响产品的内在质量，产品质量得不到连续稳定的保障，对生产高附加值产品有很大影响，假设不及时提高丙烯质量，会影响产品在市场的竞争力，会给企业无形资产带来巨大的经济损失，希望得到有关部门加强对丙烯质量重视。安★稳★长★满★优六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议2025/2/6415、增加丙烯原料供给量，提升装置平稳率由于原料丙烯资源缺乏，导致装置负荷超低运行导致局部工艺控制出现波动〔如反响器出料阀LV231控制异常〕，对连续稳定控制产生不利影响长时间低负荷运行使造粒机难以维持连续运行，造粒机待料停车次数较多低负荷运行使装置处于高能耗状态，对完成全年综合能耗指标产生较大影响安★稳★长★满★优六、保障聚丙烯装置长周期稳定运行的几点建议2025/2/642目录2025/2/643由于聚合工段的最终产品为粉状物料，堆密度小，遇光遇氧易老化分解，并且粉尘大，静电多，因此需添加各种助剂熔融后造粒来消除这些缺点。聚丙烯粉料经计量后与各种仓D901，经包装码垛后变成最终稳定剂混合后，经螺旋输送机SF801混合均匀后进入造粒机筒体，在220℃~260℃温度下，经同向旋转的双螺杆挤压熔融〔熔体温度可达270℃~300℃〕，通过造粒模板的模孔被挤出。物料在充满冷却水的切粒室内被高速旋转的切刀切成颗粒，经水冷却固化后输送到离心枯燥机D855，脱水枯燥后的颗粒进入振动筛S853进行筛分，去除成品中的大颗粒、小颗粒以及碎屑。筛分合格的物料被送至掺和料的聚丙烯产品。

造粒系统流程简介2025/2/644造粒机流程简图包装2025/2/645造粒机开停的影响因素：

停车待料开工以来故障原因汇总2025/2/646

2、切刀磨损快：装置最常使用的切刀为工具钢刀，刀刃锋利但不耐磨损，一般使用周期为两周，自装置06年开工至今使用了31盘工具钢切刀。目前国内其他同类装置切刀根本淘汰了这种类型的切刀改用较廉价但同样不耐磨的国产刀或者更加耐磨的特种工具钢刀。

随着对切刀认识的逐渐增加，我们目前也逐渐淘汰工具钢刀，主要使用合金钢刀，最终目标全部使用耐磨的合金钢刀。

造粒机开停的影响因素：切刀磨损2025/2/647造粒机开停的影响因素：退刀

3、退刀：切粒机的切刀在工作时通过液压系统与模板紧密贴合，两者之间没有间隙。在造粒机运行过程中和开机合机头的瞬间，物料垫在模板和切刀之间，导致高速运转的切刀被熔融物料包裹，并形成大量无规那么串料，严重时会造成后续系统及管线“灌肠〞，严重影响造粒机运行。退刀原因导致的停机占总停机次数的23%。机组开车困难及运行不稳定多出现在高指数产品〔Z69S〕生产和牌号转换期间，由于高指数产品熔体黏度大，韧性强，开车初期切粒相对困难，容易出现粘料、串料情况，甚至出现垫刀、退刀等现象。2025/2/648造粒机开停的影响因素：

仪电故障2025/2/649造粒机开停的影响因素：

S853故障5、S853筛网及电机故障：①振动筛使用上下两层不同目数的过滤网来实现筛分的目的，上层筛网孔径为8mm，下层为2mm。振动筛的筛网直接与筛网5条支撑方钢接触，在运行过程中，物料对筛网的重力和冲击力很大，使用直径0.6mm的不锈钢钢丝制作的筛网经多年与方钢直接磨损导致破裂。由于没有备件更换，且国内此类筛网的加工不成熟，存在强度不够、密封不好的问题。被迫将振动筛从流程内甩掉，经9次反复实验后最终待紧急采购筛网安装完毕后恢复正常流程。在此期间，收到过下游用户质量投诉一次，就是因为产品中的串料没有被筛分出。现在已将筛网作为易损件进行管理。②2021年7月28日，位于振动筛底部的两台电机中有一台由于端盖轴承跑套导致造粒机停机，同样因为没有备件的原因被迫单台运行。由于单台电机受力不均，在用电机很快就由于跑套导致故障，两台电机轮流送出厂外维修，直至9月2日才恢复正常使用2025