聚丙烯装置设备布置探讨

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研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用
中国设备工程 2023.07 （上）
聚丙烯装置属于易燃易爆的甲类生产装置，装置内布置有反应器、丙烯进料罐等VCE 爆炸危险源。

装置布置设计应满足工艺技术要求，满足操作、检修和施工要求，满足节约用地、节省投资和降低能耗的要求，还应满足安全、环保、卫生等要求。

本文以液相本体聚合工艺聚丙烯装置为例，探讨装置设备布置。

1 装置设备布置的一般要求1.1 采取安全措施
装置设备布置设计的安全措施指根据相关防火、防爆规范的规定，首先，预防一次危险引发的次生危险；其次，是一旦发生次生危险则尽可能限制其危害程度和范围；再者，是危险发生以后，为及时救援和安全疏散提供方便条件。

1.2 满足工艺技术的要求
装置设备布置设计应以工艺流程图和设备数据表为依据，按照工艺流程顺序和同类设备适当集中的方式进行。

对于处理有腐蚀性、有毒和易燃易爆物料的设备宜按照流程顺序紧凑地布置在一起，以便采取统一措施，如设置围堰、敷设防渗地面等。

对于生产过程中有高差要求的设备，如聚丙烯粉料过滤、干燥和输送设备，应设置框架使各设备布置在合适的层高位置。

1.3 装置布置分区
随着装置生产规模的不断扩大，装置占地面积也越来越大，用道路将装置分割成若干分区是非常必要的，聚烯烃生产装置一般分为主要工艺区和重要设施区。

装置布置分区也是满足安全和消防要求的重要措施。

1.4 满足操作、检修和施工的要求
装置设备布置设计必须为现场操作提供方便。

主要包括：设置操作通道和平台；合理设置设备间距和净空高度；为主要操作和巡检路线设置连通平台和斜梯等。

将检修时需要更换部件的设备布置于框架边缘，并提供必要的吊装场地和通道。

为搅拌器、过滤器等设备设置必要的吊装设施和吊装孔。

1.5 满足全厂总体规划的要求
在全厂总平面布置图上确定本装置的位置和占地后，需了解原料、产品、半产品的储罐、装置外管廊、道路及相关设施的相对位置，了解相邻装置的布置，以
聚丙烯装置设备布置探讨
吴晓菊
（大庆石化工程有限公司，黑龙江 大庆 163714）
摘要：装置设备布置是化工装置设计的核心内容，
是开展各项详细设计工作的前提。

装置设备布置既要满足工艺技术要求，满足操作、检修和施工需求，还应做到安全、环保。

聚丙烯装置设备布置的设计内容包括工艺设备布置、厂房布置，消防道路、疏散通道和救援场地
的设计等。

关键词：装置设备布置；布置分区；消防道路；安全间距；挤压造粒区布置；竖向布置
中图分类号：TQ325.14 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2023）07（上）-0138-03
便确定本装置的管廊、主要工艺区、变配电所的位置。

装置内的布置应使本装置的原料和产品运输合理，并与相邻装置的布置风格相协调。

1.6 适应所在地区的自然条件
根据气温、降水量等气候条件，结合生产过程和某些设备的特殊要求，决定是否采用室内布置。

根据全年最小频率风向确定设备、设施和建筑物的相对位置。

1.7 满足用户要求，力求经济合理
装置设备布置在遵守国家法令、执行国家和行业标准规范和满足工艺要求的前提下，尽可能缩小占地面积，避免管道不必要的往返，减少能耗，节省投资。

2 聚丙烯装置的布置分区和道路设置2.1 聚丙烯装置的布置分区
目前，国内新建聚丙烯装置的单线生产能力一般为40～60万t/年，装置占地为4万m 2左右。

根据《石油化工企业设计防火标准》GB50160的相关规定，应用道路将装置分割成几个设备、建筑物区。

结合聚丙烯装置的特点和安全要求，一般布置成五个分区，分别主工艺区也称为聚合区、挤压造粒区、粒料掺混与输送区、辅助设施区和机柜与变配电区。

聚合区是装置的核心区，也是易燃易爆物料的集中区。

聚合区布置时需要注意以下几点：（1）聚合区占地面积不得大于2万m 2；（2）聚合区占地宽度不应大于120m；（3）当占地面积大于1万m 2且小于2万m 2时，与相邻分区的防火间距不应小于15m。

聚丙烯装置另一个重要的工艺区是挤压造粒区。

挤压造粒区主要布置有挤压造粒系统、固体添加剂系统和风送系统。

挤压造粒厂房一般采用封闭式厂房。

在顺流程布置的聚丙烯装置中，挤压造粒区上游为聚合区，下游为粒料掺混与输送区。

辅助设施区一般位于装置的边缘，主要布置有污水池、雨淋阀等。

机柜与变配电区布置有现场机柜间和变配电所两个重要建筑物，该区域一般布置于装置的一侧，位于爆炸危险区范围以外，且宜位于聚合区全年最小频率风向的下风侧。

2.2 聚丙烯装置的道路设计
聚丙烯装置内道路应设置成贯通式，且至少有4个
置可供消防救援人员进入的窗口。

聚丙烯装置的布置简
图1
3.4 设备布置设计中的其他安全事项
（1）易于接近正常生产中需要操作的设备和阀门；（2）易于接近紧急切断阀；（3）易于接近消防设施和消防设备；（4）保护紧急设施；（5）设计安全逃生路线，便于人员逃生；（6）爆炸危险区的划分；（7）危险与可操作性（HAZOP）分析报告的结论和建议；（8）专利商HSE文件对装置布置的要求。

4 挤压造粒区的布置
4.1 挤压造粒厂房与相邻设备或房间的安全距离
挤压造粒厂房与聚合区的安全距离设计有三种选择。

如果挤压造粒厂房在可燃气体爆炸危险区域内，则应采取预防措施，防止可燃气体释放进入建筑物，或将建筑物内设备的防护级别按照危险区域设计。

第一，挤压造粒厂房与聚合区的间距小于30m，这种情况下，挤压造粒厂房内电气设备的危险区域应按照爆炸性气体2区和可燃粉尘22区。

第二，挤压造粒厂房与聚合区的。