聚丙烯装置基础知识(公司统一模板)

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目录

1 装置概述 3

2 技术分类及特点8

3 装置设计基础8

4 装置生产工艺原理26

5 装置工艺流程说明29

6 装置主要设备简介34

7 装置主要控制回路简介45

8 装置布置简介55

9 装置三废排放简介55

1 装置概述

1.1 装置建设规模、组成及定员

1.1.1 建设规模

本装置建设规模为年产30 万吨聚丙烯本色，设计操作弹性70%～110%。

1.1.2 装置组成和设计分工

本装置各单元划分和装置主项见下表：

表1.1.2－1 聚丙烯装置各单元划分和装置主项表

1.1.3 装置定员和操作班次

1）装置的年操作时间为8000 小时，连续生产。

2）生产班次为五班三运转。

3）本项目定员生产管理和操作人员总定员54 人.

1.2 产品、副产品技术规格、产量、去向

1.2.1 产品方案

产品包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物等

1.2.2 设计产量

――均聚物214200t/a

――无规共聚物25800t/a

――抗冲共聚物60000t/a

总产量300000 t/a

装置的设计小时产率为：

――均聚物：38.25 t/h

――无规共聚物：32.25 ~ 37.5 t/h

――抗冲共聚物：37.5 t/h

装置预留有生产三元共聚产品改造用地。

产品经掺混后送OSBL 包装仓库。

1.3 原料、催化剂、添加剂规格和耗量

1.3.1 原料规格及年用量

1）丙烯

丙烯：≥99.6vol %

相态：气相

压力：2.55MPaG

温度：常温

年用量：295465 吨

2）乙烯

乙烯：≥99.95vol %

相态：气相

压力：2.98MPaG

温度：40℃

年用量：9870 吨

3）氢气

氢气：≥99.95vol %

相态：气相

压力：4.48MPaG

温度：30℃

年用量：40 吨

1.3.2 催化剂、化学品、添加剂规格及用量

1）Zg 催化剂

外观：固体悬浮液

年用量：11 吨

2）助催化剂（三乙基铝）

外观：液体

年用量：33 吨

3）Cr 给电子体

外观：液体

年用量：27 吨

4）挤出添加剂

外观：固体

年用量：560 吨

5）过氧化物

外观：液态

年用量：24 吨

6）矿物油

外观：液体

年用量：6 吨

1.4 公用工程规格、来源和消耗

1）公用工程名称

――蒸汽

――循环冷却水

――脱盐水

――生产给水

――生活给水

――高压消防水

――氮气

――仪表空气

――装置空气

――冷凝水

――热水

1.5 生产过程

来自界区的丙烯、乙烯、氢气烷等原料在原料供应及净化单元被净化，并被升压至需要的压力后经计量送反应单元。主催化剂、助催化剂（TEAL、给电子体）经压送和计量后也送入反应单元。当生产均聚产品或无规共聚产品时，单体或单体和共聚单体在第一反应器内发生聚合反应，当生产抗冲共聚产品时，在串连的第二反应器内发生聚合反应。反应单元生成的树脂粉料经脱气后，送挤压造粒。挤压造粒后的粒料产品经掺混，风送至界区外包装仓库的产品料仓。树脂输送及树脂脱气排放的放空气经压送冷冻、闪蒸、精馏、膜分离等，回收丙烯返回反应单元，回收富氮气部分用于协助产品输送和接受仓产品输送，部分排放至火炬；部分富丙烷液送界区外上游MTO 装置。

1.6 自动控制水平

本装置生产工艺流程复杂，过程变量控制精度要求高。为生产最合适的产品质量、数量和品种，有效地控制物耗和能耗，装置拟采用先进、高性能仪表及控制系统，使装置高效、连续、稳定、长周期运行。

本装置采用集散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、过程计算机系统（PCS）、先进过程控制（APC）等。

1.7 装置地理位置

PP 装置的用地位于神华煤制烯烃项目生产装置区，西侧为MTO装置，北侧为预留用地，西南侧为烯烃事业部联合中央控制室(CCR)，东侧为聚烯烃包装区，南侧为PE 装置。装置区地形较为平坦，地形为方形，共占地为52200 平方米（261 米*200 米）。

1.8 装置主要技术经济指标

聚丙烯装置的主要技术经济指标见下表：

表1.8－1 聚丙烯装置主要技术经济指标

2 技术分类及特点

Unipol聚丙烯工艺是联碳公司（UCCP）和壳牌公司于二十世纪八十年代开发的一种气相流化床聚丙烯工艺，是将应用在聚乙烯生产上的流化床工艺移植到到聚丙烯生产中，并获得

成功。该工艺采用高效催化剂体系，主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝、给电子体。

UNIPOL工艺具有简单、灵活、经济和安全的特点；该工艺只用很少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品，可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。因为使用的设备数量少而使维修工作量小，装置的可靠性提高。

由于流化床反应动力学本身的限制，加上操作压力低使系统中物料的贮量减小，使得该工艺比其它工艺操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险。此工艺没有液体废料排出，排放到大气的烃类也很少，因此对环境的影响非常小，与其它工艺相比，该工艺更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范。

该工艺的另一显著特点是可以配合超冷凝态操作，即所谓的超冷凝态气相流化床工艺（SCM）。由于液体含量多少是流化床稳定、形成聚合物结块的基本因素，因此该技术关键的操作变量是膨胀床的密度及膨胀松密度与沉降松密度的比例。由于超冷凝态操作能够最有效地移走反应热，它能使反应器在体积不增加的情况下提高2倍以上的生产能力，对于投资的节省是非常可观的。

抗冲共聚产品的乙烯含量可高达17%（橡胶含量大于30%）的抗冲共聚产品。

该工艺的核心设备为气相流化床反应器、循环气压缩机、循环气冷却器和挤压造粒机组。

流化床反应器是空心式容器，其顶部带有扩大段，底部带有分布板，第一反应器操作压力为3.5MPaG，温度67℃，第二反应器操作压力为2.1MPaG，温度70℃；循环气压缩机为单级、恒速、离心式压缩机。

3 装置设计基础

3.1 装置生产能力，产品，操作时间

本装置设一条年生产30万吨球状聚丙烯树脂的生产线。生产能力是根据每天24小时年8000小时的操作时间计算得出的(大约37.5 吨每小时) ，生产各类型的均聚物、无规共聚物、以及抗冲共聚物产品。

产品的包装线设置在聚丙烯装置界区外，每天操作16个小时，实行两班倒，一周七天运行

装置在没有影响产品性能前提下，其生产能力设计在额定能力的 60 - 110%

生产线的数量1条，30万吨的生产能力

37.5吨/每小时的生产能力，8000小时/年。下表列出了每个系列产品的产率。