晃电对PBT生产的影响及应对措施
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收稿日期:2018-
08-03。作者简介:赵宾(1988-),男,河南平舆人,助理工程师,工学学士,从事化工生产技术管理工作。
doi :10.3969/j.issn.1008-8261.2019.01.017
晃电对PBT 生产的影响及应对措施
赵
宾,韩
玺
(河南能源开祥精细化工有限公司河南义马472300)
摘要:结合PBT 生产的特点,讨论晃电对PBT 生产的影响,如设备损伤、工艺介质失控、工艺波动、产品品质问题、人身安全等。从系统维护、工艺操作等几个方面论述应对晃电的措施。通过防晃电技术的应用和工艺操作方面的应急处置,可以大大减少晃电对PBT 生产造成的损失。关键词:PBT ;晃电;措施中图分类号:TQ323.41
文献标识码:B
文章编号:1008-
8261(2019)01-0060-030前言
电网晃电是因雷击、
短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。PBT 聚酯生产由于其工艺中存在高温、高压、高真空度等特点,工艺介
质四氢呋喃(THF )、1,4-丁二醇(BDO )、蒸汽、热媒等存在易燃易爆的性质,特别是PBT 的熔点在220ħ左
右,如果处理不及时熔体管线发生堵塞会造成设备超压等隐患,严重影响人身安全和设备安全。
每年进入雨季雷雨天气增多,不可避免的会对电网造成影响,造成电压波动晃电等情况。而且随着化工产业链的不断延伸,外电网故障、其他装置的大型设备启停也会影响装置的供电状况。化工行业由于其生产连续性,一旦发生晃电可能造成生产停产影响企业经济效益,也可能造成安全事故造成重大损失。
1晃电对PBT 聚酯生产的影响
装置发生晃电后,因为晃电原因和晃电时电压
波动的时间不同造成具体哪些设备故障停运有很大随机性。虽然晃电持续的时间短,但是生产装置中动设备众多,一次晃电可能造成几台甚至几十台设备停运,因为停运设备的不同对生产造成的影响也就有很大不同。以下来分析可能出现的几种情况。1.1设备的损伤
PBT 生产采用的三釜流程,各反应釜的物料温度、夹套温度在230 250ħ,反应釜搅拌的机械密封需要保持持续冷却以免损坏。反应需要的钛系催化剂在进料罐内维持150ħ左右的温度,催化剂搅拌也需要冷却水保护机封。这些搅拌是影响反应进
行的重要因素,一旦发生损坏检修周期长经济损失
也大,需要重点关注。热媒系统的循环泵输送的热媒温度在240 310ħ,热媒泵使用的屏蔽泵一旦冷却水中断或者降低会迅速因为超温跳泵,而且很大几率对轴套造成磨损。由此看来,当晃电时如果冷却系统的循环泵跳停需要首先处理恢复,保证设备安全避免损失扩大。1.2工艺介质的失控
由晃电造成的动设备停运会对其做功的工艺介质产生直接影响,部分工艺介质因为自身性质等原因处理不及时会造成堵塞管道、罐体溢流、管道超压等情况。
浆料系统的浆料搅拌和浆料泵一旦在晃电过程中跳停,浆料中的PTA 会逐渐沉降在浆料罐和浆料管线的底部,随着时间的延长会越积越多,沉降的PTA 结成硬块清理十分困难,一旦浆料系统发生沉积堵塞后续系统只能被迫停车。
生产中使用的钛系催化剂流量小管道比较细,管线中还有静态混合器、流量计等原件,配置好的催化剂如果长时间静止停留在管道中会发生沉积结垢,在随后恢复过程中,也可能影响催化剂的稳定供应,进而影响主反应进行。
预聚和终聚阶段都是在高真空度的条件下反应,如果液环泵或者BDO 蒸发器加热的二次热媒泵在晃电中出现故障,系统出现失真空情况,与各真空液封槽相连的大气腿内的BDO 会迅速汇流到液封槽内瞬间使液封槽漫罐溢流,造成物料浪费和环保风险。
热媒系统为聚合反应提供热量,一旦热媒系统的循环泵跳停故障长时间不能恢复,反应釜和熔体管线
第32卷第1期2019-01
聚酯工业Polyester Industry Vol.32No.1
Jan.2019
内的物料会逐渐降低温度,熔体的温度降低到235ħ以下时,反应釜搅拌熔体输送泵都可能停运,熔体过滤器也可能因熔体温度低压差升高损坏滤芯。
1.3工艺波动,产品品质问题
PBT聚酯生产做为连续生产工艺,各项工艺生产指标要求十分严格,即使短时间的工艺波动也会造成系统紊乱产品品质异常,根据晃电造成停运设备的数量和重要性,对工艺波动的影响也不同,特别是主工艺流程中有搅拌或者输送泵有故障,或者真空、温度等因素变化,都会对产品的黏度造成影响,也可能影响产品色值、产生异色粒子等[1]。
1.4人身安全
晃电影响设备的运行,工艺状况发生突变,特别是现场操作人员需要及时赶到故障设备附近进行处理,由于生产工艺中存在高温、高压、易燃易爆、有毒有害介质,在处理紧急情况时如果沟通不畅、操作不当都可能造成人身伤害。
2晃电的应对措施
针对历次晃电的原因及发生晃电后的处理经验,总结制定的抗晃电措施主要有以下几点。
2.1抗晃电技术在电气方面的应用
近年来防晃电技术在电气应用方面不断探索发展,新的抗晃电技术和方案也在不断推出,根据各自企业生产的特点使用稳定可靠的抗晃电技术增强系统抗晃电能力做到未雨绸缪是至关重要的。在内部供电系统允许的情况下增加加装自启动电机的数量,根据工艺系统的特点在关键设备处加装UPS电源,如浆料泵、酯化物泵、熔体泵、终聚釜搅拌轴封站、为搅拌和屏蔽泵提供冷却水的软水泵,晃电不容易对这些设备造成影响,即便发生停电事故,这些设备可以运行一段时间方便后续应急处理[2]。
2.2工艺联锁、系统报警正常投用
联锁和报警系统对工艺生产、重要设备运行起到非常重要的监控和保护作用,是确保安全生产的重要保护措施。由于晃电存在突发性和不确定性,发生晃电后工艺系统紊乱,在处理过程中难免存在兼顾不到的地方,工艺联锁会和报警系统根据系统设定自动控制,防止事故扩大。根据装置需要制定相应的联锁管理制度,联锁分级管理定期检查,保证联锁正常投用。联锁摘除、联锁设定数值的变更需要有风险评估和记录备案。
2.3发生晃电后及时有效的应急处置
明确发生晃电事故后的应急处理原则:首先人身安全第一,其次是避免环保事故和保证设备安全,再次是恢复系统运行,减少事故损失。在日常工作中要编制好事故应急预案,工艺人员、电气仪表维护人员定期协调演练。工艺操作人员要熟悉设备操作规程,对现场危险源辨识到位,在发生突发事故时可以积极响应应急处置。
发生晃电后现场停运的设备大多数可以在检查后直接启动,带变频器的需要在复位后启动,如果复位后依然显示故障需要尽快启动备用设备。对于没有备用设备又短时间内无法恢复启动的,应急方案中要根据情况编制应对措施。例如浆料系统出现故障时,配置罐内的浆料要尽快使用氮气鼓泡延迟PTA沉降,管线内的浆料要尽快通过导淋排出保证不留死角。催化剂泵停运不能恢复时要尽快用新鲜BDO冲洗催化剂管线等。
为各搅拌和输送泵提供冷却保护的软水泵需要最先确认运行状态,如果软水泵不能正常工作,需要在软水的高位槽补水,各搅拌的冷却管线导淋打开靠势能为各搅拌机封提供冷却保护。各重要机泵的联锁投用,一旦出现超温超电流情况会自动跳泵保护设备。
各反应釜在高真空度下进行反应,真空系统牵涉的动设备较多一旦出现故障造成失真空的情况,除了会造成液封槽溢流BDO浪费,还有可能造成系统漏氧使物料氧化降解严重影响产品品质。通过BDO循环系统将高液位的BDO排放到其他储罐,需要尽快对真空系统冲氮气保护。系统出现紊乱产品指标会出现很大变化,产生的产品需要及时隔离确认牌号,待工艺指标全部正常后再恢复成品包装。
雨季雷雨天气、园区内大型设备启停、外部供电系统故障等多种容易引起晃电的因素,在日常生产中多做总结。如果遇到可能晃电的情况,要提前做好应急准备,生产系统做好预警,一旦出现晃电迅速处理消除系统波动。
3结语
随着防晃电技术的不断更新和应用,化工生产中出现晃电的情况已经大大减少,但依然无法完全避免,在日常工作中要多总结晃电处理经验,模拟晃电处理状况。PBT聚酯生产中由于其工艺特点,反应过程比较缓慢物料停留时间长,各反应釜中的反应条件相对比较独立,在发生晃电时如果处理思路清晰、行动果断,一般不会造成设备损坏和系统停车。
参考文献:
[1]李文强,赵宾,冯亮,等.PBT生产中黑点料的消除[J].聚酯工业,2018,31(3):37-38.
[2]陈琳,严金云.石化企业晃电影响及抗晃电措施[J].电气技术,2012,13(10):72-74.
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第1期赵宾,等:晃电对PBT生产的影响及应对措施