Novolen聚丙烯装置开车初期问题及改进

Novolen聚丙烯装置开车初期问题及改进

作者：虎飞薛瑞

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第04期

摘要：甲醇制烯烃项目PP装置采用CBI lummus NOVOLEN（专利商简称为NTH）气相聚丙烯搅拌床工艺，中国寰球设计院负责详细设计，中国石油第十一化工建设公司负责施工，装置始建于2012年，2014年6月投料试生产。在实际生产过程中，先后出现反应活性低、循环气压缩机机封非正常损坏以及载气分离系统效能低等情况，针对以上问题进行了优化改造，最终达到生产要求。

关键词：聚丙烯；活性；载气塔

1 开车初期问题

在装置开车初期（均聚物）以来，载气塔运行不正常，塔压、塔顶温度、塔底温度根本达不到设计要求，塔顶冷凝器冷却效果不好，塔顶轻组分中丙烯含量远大于设计值质量比18%（10/55*100），换算成体积比为12%（数据分析习惯按体积比）。而实际运行塔顶轻组分丙烯含量体积比在35.76%-83.4%之间。因此在装置开工初期对以下系统进行了工艺调整，与工艺包中不同。

2 问题分析及处理

2.1 催化剂配置系统

为防止催化剂在进入反应器之前就被失活，对催化剂系统进行调整，使用白油配制催化剂。在原有的催化剂系统基础上，增加一套独立白油储存和进料系统。另外，为降低白油的催化剂的粘度，对催化剂系统的相关管线和设备进行了电伴热，保证系统在50℃，并将白油反应器催化剂进料改造为隔膜泵计量。

2.2 丙烯精制系统

在原有丙烯干燥器的基础上，增加丙烯脱气塔、干燥器和脱硫磷砷塔。未增加丙烯系统时，原料丙烯中水和甲醇远超过设计值。通过增加精制系统保证原料丙烯中的水、甲醇、CO、CO2等毒物满足专利商的设计要求，保证装置试车成功及长周期运行。

2.3 乙烯精制系统

装置在开工初期，PP装置两次均聚试车的表现来看，煤基烯烃原料中毒物组分含量与设计要求发生了很大的偏离，因此在新增加丙烯精制系统同时，在原有乙烯干燥器的基础上，增

加乙烯脱硫磷砷塔、脱氧塔、脱CO塔、干燥器、脱CO2塔，未增加乙烯精制系统时，原料乙烯中水远超过设计值。

增加乙烯精制系统后，丙烯中水达到的设计要求，部分化验结果如下：

通过增加精制系统保证原料乙烯中的水、甲醇、CO、CO2等毒物满足专利商的设计要求，保证装置共聚试车正常进行。

2.4 载气分离塔

载气分离塔的工作原理是利用精馏原理，塔底有一个蒸汽再沸器E-6101、塔顶有一个以丙烯作为冷剂的冷凝器E-6131（冷剂由冷冻系统PU-6201提供，冷剂循环使用）。精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异，多次而且同时利用部分气化和部分冷凝的方法，使混合液得到较完全分离，以分别获得接近纯组分的操作。气相与液相进入载气塔以后，通过底部加热和顶部冷却在分离塔中被分成轻、重两部分，其中重组分主要是丙烯和丙烷，轻组分主要是乙烯、氮气和氢气等。分离塔分出的轻、重组分都送出界区外由MTP单元回收，其中重组分有一部分循环回反应器循环气冷凝器上游。

通过塔顶温度可以看出，塔顶冷凝器基本没有起到冷却效果，根据塔顶的构造原理可知，塔顶第一块塔板的液封槽不能形成液封，造成气相不经过冷凝器，直接穿过液封从轻组分管线排处，造成丙烯气不能够被冷凝回收。

通过将塔顶外部气相连通线中间加阀门，阀前连3“线至塔顶气相出料线，在气相线入口后加阀门，使气相线自原来轻组分进入塔顶进行冷凝。同时在塔顶外部气相连通线中间阀后接3“管线与原气相轻组分线在新加阀门后接入，用于气相出装置和在P-6101去T-6101的LV-1102后接第二个2“三通，直接连2“管线至塔顶压差变送器PDT1204最上面的引压管2“手阀处。

调整后塔底加热提纯时，载气分离塔顶的冷凝器可以顺流换热，保证塔顶丙烯气被冷凝下来，不凝气被分离。载气分离塔的压力得到控制。塔底丙烯得到提纯，可以正常返回反应器，减少能耗，降低丙烯外甩量。

丙烯质量比与体积比的换算关系：质量比=体积比*42/（体积比*42+氮气体积比*28）

假设：丙烯体积比+氮气体积比=1

则有：质量比=体积比*1.5

从塔顶轻组分分析数据可见，调整以后塔顶轻组分中丙烯含量就已经达到了设计要求（

塔顶重组分主要是分析乙烯含量，由于开均聚时没有乙烯进料，故乙烯含量很低。

载气分离塔调整后，在生产共聚时效果十分明显。

通过调整后，载气分离塔运行比较稳定，无论是开均聚产品还是开共聚产品，塔顶轻组分和塔底重组分含量都可以达到设计值。基本杜绝了轻组分排火炬，回收丙烯：如果开均聚，按实际运行轻组分排火炬量大约为200kg/h，改造后按体积比算平均降低了了40%，换算成质量比约为60%，所以每年（按8000小时算）回收丙烯为：960吨。

3 总结

装置开车初期遇到很多影响正常生产的问题，经过技术攻关及系统改造，使其达到了设计目的，在改造过程中的新思路新方法具有很强的现实指导意义，对同类装置开车过程中遇到的类似问题有很好的解决建议，通过不断的探索研究，保障装置开车工作以及日后的正常生产工作安全稳定开展。