20万吨-年环管法聚丙烯装置节能降耗探讨

20万吨/年环管法聚丙烯装置节能降耗探讨中图分类号：tq 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）01-0228-02
摘要：针对海南炼化环管法聚丙烯装置的工艺特点，分析了该装置的能耗组成及影响节能降耗的主要因素和采取的相关措施，并提出了进一步节能的改进方向。

关键词：聚丙烯节能降耗
1.装置概况
海南炼油化工有限公司20万/吨聚丙烯装置由中国石化工程建设
公司（sei）设计，采用国产化第二代环管液相本体聚合工艺，主反应器是双环管反应器，挤压造粒机采用的是德国cwp-320型造粒机，包装线采用的是1600袋/小时ffs包装线，产品方案为均聚物，共25个牌号。

该装置于2006年9月正式建成投产，通过不断技术攻关和优化操作，已连续2年产量突破了23万吨/年，装置能耗也呈现出逐年下降的趋势，本文就该装置的节能降耗措施做一些分析、探讨。

2.海南炼化聚丙烯装置的能耗组成
海南炼化聚丙烯装置的能耗由以下9项组成，其中每项换算成标油系数在下表1中列出。

表1 海南炼化聚丙烯的能耗组成
表2 2011年单位能耗及各组分比例
以上数据说明能耗消耗的顺序依次为：电、蒸汽、循环水、氮气、
除盐水。

3.节能降耗影响因素的分析和措施
3.1 能耗的影响因素分析
3.1.1 各项公用工程的消耗
结合能耗组成表的数据，对电、蒸汽、循环水、氮气、除盐水等公用工程动力消耗作为主要的优化对象。

3.1.2 装置运行平稳率
3.1.3 装置的负荷率
装置负荷率越高，能耗越低，但负荷率受到上游装置供料、本身工艺条件和设备瓶颈的制约，提升幅度有限，但是潜力仍然存在。

3.1.4 产品性能的影响
生产不同牌号产品的能耗有比较明显的差异，如高熔融指数产品z30s比低熔融指数产品pph-t03/f03d的能耗低，经过计算，每生产一吨z30s就比t03节电40kw.h。

3.1.5 各具体公用工程的影响，冬季、夏季区别，循环水温度，环境温度影响等
由于冬季温度低，对蒸汽用量要求大增，能耗相应会升高；而夏季温度高，会造成循环水温度高降不下来，高负荷生产时和生产高熔融指数产品时制约产量效果尤为明显，也会造成能耗高。

3.1.6 挤压造粒机运转水平
挤压造粒机组是进口设备，原理复杂，维修困难，配件不全，又没有国外专家的指导，一旦出现重大故障造成停机，会导致检修期大
大延长，同时也会对前面的聚合反应岗位造成重大影响甚至停工，因此保障挤压造粒机组的安全平稳运行也成为保证能耗水平的一
个关键因素。

3.1.7 工艺控制条件
对产品质量实行密切监控，在保证成品合格的前提下，不断优化工艺操作，减少各项公用工程的消耗量，减少废料产生，多回收有用资源，应用先进工艺和设备、仪表，不断提高资源利用率，降低消耗。

3.2 降低能耗措施
3.2.1 提高装置负荷率
公司通过提高催化装置生产负荷、尽量采购石蜡基原油以及使用丙烯增产助剂的方法，尽全力提高上游气分产量和丙烯收率，通过装置负荷的提高，为装置降低能耗打下了其实的基础。

3.2.2 优化工艺参数，降低动力消耗
3.2.2.1 降低电力消耗
——减少粒料掺混时间，在产品质量稳定期间，减少产品掺混时间，由8小时缩短为6小时，减少风机电耗；
——优化产品结构，多生产高熔融指数牌号的产品，减少挤压机电能消耗；
——对装置部分不需要连续运行的p20105a/b、a20110a/b、a20607等设备，采取间歇运行方式，在系统使用前投用，大大缩短了这部分设备的使用率。

3.2.2.2 降低蒸汽消耗
——降低闪蒸罐控制温度，闪蒸罐控制温度由78℃降到73℃；——降低冲洗丙烯流量，闪蒸线冲洗丙烯流量由1000kg/h降到500kg/h；
——降低汽蒸蒸汽流量，汽蒸量由1200kg/h降到900kg/h；——停止或关小一切日常不需要的伴热蒸汽，结合工艺需要和区域气候特点，把所有不需要伴热系统停止伴热。

3.2.2.3 降低循环水量
装置开工初期循环水用量每小时约6000吨，对装置多个换热器进行节流控制后，提高了回水温度，在保证生产需要的同时降低用水量，使循环水进出口温差高达6℃，高于设计值4℃，用水量也降至5400t/h。

3.2.2.4 降低氮气用量
——在d508压差影响干燥器d502操作压力时及时清理d508；——在f803压差影响粉料风送系统压力时及时清理f803；——调节装置氮封量，根据氮封情况调小氮封量。

3.2.3 提高装置运行平稳率
3.2.3.1 抓好主催化剂配制环节管理
更换催化剂输送管线过滤器并定期清洗，对催化剂的震荡时间、加入速度和降温曲线等作了严格的要求。

根据气温变化情况对催化剂管线冷冻水系统进行微调，使用前反复充填与倒罐使催化剂充分混合均匀，从而使催化剂管线压力波动情况大大减少，给聚合反应控
制提供了稳定的前提。

3.2.3.2 严格工艺控制和抓好牌号切换
根据装置实际情况，在工艺控制参数里选取了一些主要参数作为月度班组日常操作考核的重点参数，并适当提高关键参数的控制精度，以减少装置波动保证运行平稳。

同时制定并完善牌号切换方案，根据多次切牌号过程总结出一整套成熟的切牌号方案，使各个产品牌号切换过程稳定，基本杜绝超温超密现象。

3.2.3.3 造粒机和风送系统程序改进优化
3.2.3.3.1 取消原来c20804停车造成挤压机停车的联锁，改为由d20807料位高高报控制，实现了c804a/b在线切换的可能；
3.2.3.3.2 取消振动筛s20803停车联锁条件；
3.2.3.3.3 优化pp粉料计量秤w20801的控制方式，增加旁路控制。

3.2.4 严格现场管理，抓好巡回检查质量
及时发现处理装置内的跑冒滴漏现象；加强疏水器的管理，及时更换已损坏的疏水器；加强对保温情况的检查，确保保温效果；对照明、设备启停制定具体的时间安排，尽量减少电能消耗。

3.3 降低物耗措施
装置的物耗是指每生产一吨正式产品所需要的单体消耗。

影响装置物耗的主要因素是原料在生产过程中的损失、中副产品的产量和原料丙烯的纯度等。

结合装置的运行特点，主要实施了以下降低物耗的措施。

3.3.1 优化开停车方案
在开停车时系统不切排放，加强对操作人员的要求，严防出料阀堵塞。

此外需要倒空环管反应器的紧急停车事故，根据具体情况，具备条件时基本做到回收反应器丙烯，减少物料排放。

3.3.2 提高原料丙烯质量
定期对丙烯精制系统进行再生和换剂操作，加强与气分装置的联系，严格控制原料丙烯中的杂质含量，减少反应过程中的副产品产生。

3.3.3 加强控制和回收中副产品
中副产品主要包括造粒开车料、采样料、换网料、包装落地料、掏粉料、正常碎屑等。

针对包装码垛机两条线运行不稳定，破袋料和落地料较多的情况，车间在挤压造粒出料斗d20807顶部增加一个加料斗，将破袋料重新掺混回包，避免了合格产品降价做等外品处理，同时在落地料产生集中处增加收料槽盒，避免包装线上洒落的粒料落地污染，提升了落地料的等级。

4.节能降耗成果
经过多年的努力，海南炼化聚丙烯装置的能耗物耗水平呈现逐年下降的趋势，下表为近几年的数据对比。

表3 海南炼化聚丙烯装置能耗物耗统计表
5.结束语
海南炼化聚丙烯装置自2006年9月建成投产以来，开工生产和日常运行一直相对比较平稳，没有出现过一起安全和质量事故。

在车间的精细化管理下，采取了各种节能降耗优化改进措施，努力挖掘
装置潜力，各项经济技术指标都在逐年提升，经济效益显著。

在下一步工作中，车间将围绕提高关键设备的平稳运行率为主要方向，着力解决d502干燥能力不足，夹套水冷却器e208/e209冷却效果差，包装机故障多，落地料难以控制等制约装置提高产量和深度节能降耗的这些瓶颈问题，进行技术攻关改造和优化，把装置的能耗物耗指标再次提升，进一步提高装置的经济运行水平。