低压聚乙烯装置简介和重点部位及设备(通用版)

低压聚乙烯装置简介和重点部

位及设备(通用版)

Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

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( 安全技术 )

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低压聚乙烯装置简介和重点部位及设备

(通用版)

一、装置简介

(一)装置发展及类型

1．装置发展

低压装置始于20世纪50年代中期，Ziegler、Natta等人发现了金属有机络合引发体系，在较低的压力和温度下，制得了高密度聚乙烯(1953—1955)。低级烯烃得到了利用，在高分子合成方面进入了新的领域。

自我国1979年引进三井油化的CX(淤浆法)工艺以来，国内(扬子、大庆、兰州、燕化)共计四套采用三井技术生产高密度聚乙烯装置。三井油化的CX工艺是淤浆聚合生产HDPE树脂的著名工艺，工艺成熟，与气相法生产的IIDPE、高压法生产的LDPE并驾齐驱。产

品覆盖面广，同一种催化剂体系，通过改变产品的相对分子质量、相对分子质量分布、密度，可以生产出薄膜、吹塑、注塑、窄带、单丝、管材等一系列产品。

2．装置的主要类型

低压聚乙烯装置采用两条生产线，装置的核心部分为四台聚合釜，四台聚合釜可以串联也可以并联生产。

(二)装置单元组成与工艺流程

1．组成单元

本装置按工艺流程可分为以下七个部分：

(1)催化剂配制进料系统；(2)聚合系统；(3)分离干燥系统；(4)混炼造粒系统；(5)溶剂回收系统；(6)低聚物处理系统；(7)公用工程。

2．各单元作用及流程介绍

低压聚乙烯装置工艺流程见图5—1。

(1)催化剂配置进料系统

BCH(国内生产的四氯化钛催化剂)主催化剂通过罐车运至车间，

通过氮气加压至BCH储罐中。每次配置由储罐顶部加氮气压至计量罐，再进入稀释罐顶部加溶剂HX进行稀释。搅拌均匀后，通过进料泵加入聚合釜。

AT(三乙基铝)助催化剂由AT储罐压至计量罐，通过计量压至稀释罐中，搅拌均匀后，通过进料泵加入聚合釜。

(2)聚合系统

由界区引入的1.8MPa气态乙烯通过减压至1．2MPa，通过乙烯预热器，由中压蒸气加热至40℃，然后在乙烯流量控制阀按规定流量加入烃蒸气循环管线后进入聚合釜。由界区引入的2．8MPa氢气经减压至1。2MPa，加入烃蒸气循环管线后进入聚合釜。由界区引入的1．8MPa液态丙烯进入丙烯蒸发器，被低压蒸汽加热气化，压力控制在1．4MPa，气化丙烯按规定比例加入烃蒸气循环管线后进入聚合釜，串联牌号产品需用丁烯—1进行调节密度时，就将液态丁烯—1分批引入丁烯—1储罐中，通过输送泵送至蒸发器，被低压蒸汽气化，压力控制在1．2MPa，按规定比例加入烃蒸汽循环管线后进入聚合釜。

乙烯、丙烯或丁烯—1、氢气，先与循环烃蒸气混合，通过8根进料管进入聚合釜底部，由搅拌器充分搅拌，通过催化剂作用在己烷溶剂中进行聚合反应，生成具有规定浓度的浆液。聚合反应为放热反应，聚合反应生成的热量约80％由己烷蒸发潜热除去，其余热量通过聚合釜夹套的冷却水带走。聚合温度通过控制循环气流量而控制在规定值。未反应的夹带有大量己烷的循环气被送至釜顶冷凝器，将己烷冷凝下来后流人己烷接受罐，通过己烷凝液输送泵返回聚合釜，其中部分冲洗气相出口管线，部分冲洗聚合釜分液盘，余下部分用来控制液位。循环气由循环气鼓风机返回聚合釜。聚合釜浆液溢流进入浆液稀释罐，在此被分成液相和气相，气相通过平衡管返回聚合釜，液相被送人闪蒸罐，经减压闪蒸，闪蒸气经换热器冷却，被冷凝下的己烷回到闪蒸罐。未冷凝气体由闪蒸气压缩机升压至1．2MPa，经冷凝，液体进人集液罐，分离出的己烷送入母液罐，未冷凝气体返回乙烯装置进行回收。进行串联牌号生产时，第一闪蒸罐中的浆液通过泵送至第二聚合釜。当在并联操作时，两个釜的浆液都进入第二闪蒸罐，第二闪蒸罐中的浆液由泵经控制后送人离

心机进行分离处理。

(3)分离干燥系统

从聚合过来含有浓度30％浆液连续进入卧式沉降离心机，进料由调节阀控制，既能保证液位的平稳又能够保证离心机电流、扭矩不会超高。离心机的转鼓为圆锥形，浆液由进料管引入内转鼓中间锥体部分，在内转鼓高速旋转产生离心作用，通过锥体的8个孔，甩人外转鼓并随之旋转。内转鼓转速1432r／rain，外转鼓转速1450r ／rain。内外转鼓在行星摆线齿轮差速器的作用下产生18r／min的差速，相当于18r／rain的螺旋进料器。湿饼从固相口卸出，湿饼的湿含量为30％(质量)，母液从溢流口溢出，其固含量小于0．2％(质量)，溢流口的高度根据牌号的不同和固含量的分析结果进行调整。湿饼经螺旋加料器送到干燥机，母液流至母液罐，经母液输送泵加压后，70％返回聚合釜，30％送至己烷回收单元。

经离心机分离出的湿饼送人干燥机进行干燥处理，用低压蒸汽进行加热，使干燥机出口聚合物的温度保持在98—102℃，以保证粉末中挥发物含量小于0．3％(质量)，干燥出的己烷随干燥循环气与

物料逆向接触，从进料侧带走。聚乙烯粉末停留约30rain离开干燥机。来自干燥机中含有少量细小聚乙烯粉末的混合气体，进入干燥器洗涤，内有三层塔板，用以去除气体中的聚乙烯粉末。被收集来的聚乙烯粉末和冷凝下来的己烷通过泵回收到第二闪蒸罐。气体经干燥冷凝器冷却后，由干燥气风机加压，一部分气体经冷却器冷却和干燥气体除沫分离器除沫后，由干燥气体加热器加热后进人干燥机，另一部分气体进入压缩机吸人罐，经压缩机加压至0．3MPa后供给干燥机的填料函进行吹扫。

(4)造粒系统

来自干燥机的聚乙烯粉末，经旋转阀，由风机送到旋风分离器分离，粉末进入料仓。料仓中的粉末经闸阀、旋转阀进入计量称计量后进人单螺旋输送器。液体稳定剂加入液体稳剧剂储罐中，利用自身重力流人储罐，利用输送泵加入到螺旋输送器。固体稳定剂按比例加入到混合器，混合均匀后送到储罐中，然后经旋转阀进入计量称计量加入螺旋输送器。由一区来的凝液加至水稳定剂罐，由泵按配比加人到螺旋输送器。粉末在螺旋输送器与各种稳定剂混合，