釜式法高压聚乙烯安全

釜式法高压聚乙烯安全
(1)压缩部分
压缩部分是将由乙烯装置来的新奇乙烯升压至反应所需要的压力(100-250MPa)，并送人反应部分的装置。

其单线核心部分由1台往复式对称平衡型六段压缩机(C-1)，1台往复式对置平衡型两段压缩机(C-2)组成。

帮助部分由5套压缩机注油系统，1个高压和个低压受槽，3台列管式换热器，8台套管式换热器等组成。

压缩机由于长期运转、设备老化机、电、仪故障、高压及超高压备件质量问题、润滑油质量问题，会严峻影响压缩机的正常运转。

并且C-2出口压力在200MPa以上，一旦消失运转问题，发生泄漏将特别危急，是装置核心部位，也是高危急部位。

在日常生产中，若发生不影响压缩机运转的故障，处理得当，装置可连续运转；如涉及到压缩机运转故障，则必需单线停车检修处理，发生气体泄测时要紧急停车处理。

(2)聚合部分
聚合部分(反应部分)是将催化剂加入由压缩部分送来的高压乙烯中，使乙烯气转化成聚乙烯的部分。

其单线核心部分由2台反应器(R-3)，6台催化剂泵，2台超高压换热器组成帮助部分由10台超高压换热器、1套紧急放空阀、2套油压系统等组成。

聚合部分是高压装置反应的核心部分，其反应压力在130-200MPa以上。

反应压力、温度、催化剂加入量的掌握直接影响到产品的转化率和质量问题。

如工艺指
数给定、现场操作或机、电、仪等关键部位发生问题，将导致产品判级不合格、反应转化率下降等问题。

如遇气体泄漏或温度无法掌握将导致分解、爆破等重大事故，是装置的事故多发区。

聚合部分的全部关键设备都在反应坝墙里面，反应坝墙是开放式的。

(3)切粒部分
切粒部分(分别造粒部分)是把由反应器送出的熔融聚乙烯和未反应的气体进行分别。

未反应的气体经分别、冷却、除去低聚物后返回压缩工段再压缩，然后送回反应器的部分。

其核心部分由凹凸压2台分别器、1台切粒机组成。

帮助部分由4台换热器、6台分别器、1套油压系统、一套脱水、分别、送料系统等组成。

切粒系统直接关系到高压产品质量、产量。

生产中，如因操作失误、设备缘由等导致切粒系统发生故障，短时间内尚可通过降负荷等手段连续生产，但这样的结果通常会影响到产品的质量。

如发生大量块料、夹带等事故，则必需停车检修处理。

另外，为了调整产品性能而注入的添加剂也在这部分进行，在切粒部分的分别部分中如分别器料面过高将导致夹带事故消失，也是装置的事故多发区。

此部分的关键设备也是放置在坝墙以内。

高压装置重点设备机组为压缩机、反应釜、超高压换热器、催化剂泵、切粒机，此外，还有很多的特别阀门，如掌握反应压力的超高压调整阀(PCV-5)、掌握反应压差的柱塞式遥控操作阀(HCV-33)，紧急放空阀(HCV-31)，这些阀门消失问题会使装置部分停工或单线装置停工，处理不当也有
可能导致恶性事故发生。

2.重点设备
(1)一次压缩机(C-1)一次压缩机为高压压缩机，是用功率为1300kW的同步无刷励磁电机驱动，系六级五缸卧式对称平衡型活塞式压缩机。

一次压缩机(C-1)分为高、低压两组，低压段(1、2、3段)是把由低压受槽(D-8)来的0．03-0．04MPa的低压循环乙烯气体压缩到3．5MPa，并送入4段队口。

高压段(4、5、6段)是把从高压受槽(D-7)以及前段来的约3．5MPa的乙烯气体压缩到25MPa并送入混合器(V-1)。

一次压缩机(C-1)作为本装置的第一级压缩部分，其一旦因故障突然停机，后系统将无法维持正常压力而造成装置单线停车。

一次压缩机的低压段相当于低压循环气的压缩机，国内其他的高压聚乙烯装置有的是作为一台独立的压缩机来工作的，称为增压机。

一次压缩机设有油压联锁爱护回路及温度报警等。

爱护回路如表5-8所示。

(2)二次压缩机(C-2)
二次压缩机为超高压压缩机，由功率为6400kW的同步无刷励磁电机驱动，排气量为38.1t／h，转速为200r／min，系两级八缸卧式对置平衡型大型压缩机。

二次压缩机(C-2)作用为把由混合器(V-1)来的约22～25MPa的乙烯气压缩到反应压力，送聚合反应器(R-3)。

二次压缩机作为本装置的心脏设备，若消失问题不能运转，装置只能停工。

为保证压缩机平安，在二次压缩机(C-2)一段、二段出口设有油压式平安阀，平安阀所需的油压，由Z-4系统供应。

动作压力设定
为：一段144MPa；二段270MPa。

另外，设有13点爱护回路(如表5-9)及温度报警，以确保在特别状况下，压缩机、电机的平安。

(3)反应釜(R-3A／B)
反应器是始终立厚壁圆筒超高压容器，为本装置的关键设备。

器内有一搅拌器，筒体内上部装有搅拌电机，中部两侧装有防爆平安装置，在内压超过允许压力时，爆破板首先爆破将压力释放。

简体外壁设有夹套，通入水或蒸汽作冷却或加热用。

反应釜(R-3)主要作用是将经二次压
缩机(C-2)压缩的原料乙烯气，在高温高压下，一面注人催化剂，一面由搅拌器充分搅拌，以利于传热，同时防止局部过热分解反应，使乙烯连续地聚合为聚乙烯。

本装置反应器为750L大型釜式反应器，采纳双釜串联生产工艺。

从而达到节省建设费用、提高转化率、降低能耗、物耗等电的。

实际生产中，如发生搅拌电机电流过高、反应釜泄露、温度、压力失控、催化剂泵注入不良等问题时，原则上考虑以停车处理。

另外，为爱护搅拌器电机和搅拌的两个轴承，防止搅拌电流过高烧毁电机及消失其他事故，从平安角度考虑，操作法规定，搅拌器每运转4000-5000h，进行中修工作，更换搅拌桨及搅拌电机，保证装置的正常运转。

搅拌是釜式法高压聚乙烯区分管式法高压聚乙烯最明显的标志之一，是装置的特别关键的设备，假如搅拌电流发生特别，不到搅拌更换时间的时候也必需停车处理更换搅拌桨。

(4)高压换热器(E-15A／B)
超高压换热器是本装置的主要换热设备之一。

本装置的超高压换热器均为套管式，为削减结垢，提高传热效果，对水质要求很高，并采纳超声波除垢器进行日常除垢工作。

因本换热器在超高压条件下工作，所以在材料、制造、加工、装配上要求较高而且严格。

本换热气的轴端密封，按温度压力不同，采纳热套式。

E-15A为套管式热交换器，分为四组，可以根据必要的冷却量进行冷却。

其作用为冷却从R-3A送来的乙烯气和聚乙烯的混合物，降低R-3B进料温度，以期提高转化率，削减次品的发生。

但R-3A与R-3B的产率比发生变化，会影响产品质量。

因此，在不影响产品质量的条件范围内，掌握E-15A的出口温度尽可能的低，是保证转化率和产品质量的重要掌握手段。

在实际生产中，往往消失E-15A再生时间不够、管壁结垢过厚导致产品转化率下降，影响产量；或者在停车过程中，残存聚乙烯固化堵塞换热器，导致无法正常开车等现象消失。

因此设置有高压蒸汽与冷却水切换阀，遇见上述问题时，切换至高压蒸汽进行加热和吹扫工作。

E-15B为套管式热交换器，分为两组。

是为了防止由于R-3B出口阀PCV-5的减压，造成混合物的温度上升，使生成的聚乙烯的质量恶化而设置的冷却器。

由于超高压的减压为放热反应，并且反应压力越高，温升越大。

聚乙烯一达到这样的高温，很简单分解产生染色品，低聚物增多。

因此，减压后必需尽快地降低温度。

但是，树脂温度的变化对高、低压分别器及挤压切粒机(X-1)的操作影响很大。

因此，要依据不同的熔融指数(M1)产品来进行冷却状况的更改。

(5)催化剂泵(Cat-P)
催化剂泵是将催化剂送人反应器，以引发乙烯聚合反应，为本装置重点设备之一。

反应器的反应温度掌握很严格，它是由单位时间内注射催化剂量来掌握。

催化剂量的多少直接影响到高压聚乙烯反应温度和产品的应用及质量。

为了满意催化剂注射量的变化，采纳油压变量泵来调整。

催化剂泵的超高压产生是由大截面的低压活塞推动小截面的高压柱塞来实现的。

低压气缸是双作用的，两端轮换进油推动低压活塞作往复运动，从而使高压气缸吸人催化剂和排出超高压力的催化剂。

乙烯的聚合反应是一个剧烈的放热反应，催化剂泵稍微的故障会导致注入量的波动，将引起反应温度波动较大，甚至造成反应温度失控或超温联锁，导致停车。

因此，在实际生产过程中催化剂泵的备用流程是一个很重要的问题。

目前，高压催化剂泵备用流程为两备四流程。

通过适当切换手动阀的开关和DCS中的软开关，保证备用泵能将催化剂送到所需要的任何一点。

(6)切粒机(X-1)
本装置切粒机由一台750kW的直流电机带动，转速为950～95r／min，通过速比为1／8．64的二级减速机带动，可挤压7．5-9．5t／h聚乙烯料。

水中切粒装置转动部分的驱动电机功率为45kW，由滑差电机掌握转速，并由皮带传动传给切刀轴，切刀转速为1300～130r／min。

为爱护切粒机、电机平安，切粒机自身设有13爱护点联锁，一旦符
合联锁条件，切粒机将自行停止。

联锁动作时，掌握室指示灯亮并报警，不影响其他岗位正常生产，
3．特别阀门
(1)超高压调整阀(PCV-5)：本压力调整阀为气动费歇阀，采纳气缸执行机构，设于反应器B釜下部物料的出口管线上，通过该阀将聚乙烯和未反应的乙烯物料从反应压力减压到25MPa左右，再去分别器使聚乙烯与乙烯分别。

故该阀对保证物料的畅通和稳定反应器的操作起到重要的作用。

同时该阀还是保证反应压力的最关键阀门，目前该阀的掌握及执行机构老化比较严峻，先进的油压阀是将来改造此阀门的首选。

(2)柱塞式遥控操作阀(HCV-33)：本压力调整阀为费歇阀，采纳气动薄膜式执行机构，设于反应器A釜下部物料的出口管线上，日常生产中由手动调整开度来调整反应器A 釜、B釜压差，来进行反应釜的压力掌握。

(3)紧急放空阀(HCV-31)：是油压紧急放空阀，在反应压力达到设定的高限时自动打开，将反应器及系统内的乙烯和聚乙烯紧急放空，保证装置的正常生产。

二、危急因素及其防范措施
高压聚乙烯装置由于其自身技术特点，超高压、高温反应条件下进行的游离基聚合反应，物料大部分为甲类危急品，生产过程温度、压力一旦失控，将消失分解、爆破等重大平安事故。

(一)开、停工危急因素及其防范
1．开车时的危急因素分析及其防范措施
开车时，装置从常温常压渐渐升温升压达到各项正常操作指标。

物料、催化剂、水电汽逐步引入装置。

所以在开车时，装置的操作参数变化较大，物料的引人引出比较频繁，较易产生事故。

通常高压装置的开车步骤为：。