降低气相流化床聚乙烯装置原料单耗的技术措施

降低气相流化床聚乙烯装置原料单耗的技术措施

葛东伟

大庆石化公司塑料厂全密度联合车间

摘要：文章重点阐述了对气相流化床聚乙烯装置中原材料单耗的影响，具体包括了以下几个方面：开、停车与床层再生原材料的消耗，在低负荷下排放气回收系统中原材料的消耗，在进退冷凝操作中原材料的损失，在产品出料系统中，携带着乙烯及脱气塔排放的原材料损耗，在造粒系统中，还会有一些产品损耗。通过减少停机次数，更新床层再生频率，优化废气回收系统，优化进退冷凝工作，减少精炼系统废气排放，优化颗粒损耗等方法，来达到降低物料单位消耗的目的。

关键词： 硫化床聚乙烯 单耗 影响因子 措施

1前言

聚乙烯装置由原材料精制、聚合反应、树脂脱气和排放气回收、挤压造粒和掺混风送等部分构成。而在原材料精制方面，则包括了乙烯、丁烯1/己烯1、氮气、异戊烷精制等。其目标是在未来从不同的物料中去除杂质，使之满足聚合反应所需物料品质的需要。

2.对原材料单耗的影响因素

2.1常开常停

在对单耗产生影响的过程中，开停车是一个很大的问题，对停车原因进行了分析，发现其中最主要的问题有：反应器静电停车、设备突停停车、晃电停车等。

2.2再升床层的频率不合适

精制装置是去除杂质的保证，而床层去除的机理主要有两种：一种是物理吸收，二是化学吸收。床层再生具有一定的周期，通常根据设备的设计负载来进行。但是，因为该设备在长时间的低负载下运转，通过床的物质含量没有到达所需要的物质含量，因此，在这种条件下，如果进行再生，将会导致材料的浪费。

2.3排放气体的回采工艺参数的控制不当

排放气再利用系统是从反应器中提取的废气通过一个反应器，进入一个循环气收集系统，以收集乙烯，1-丁烯，异戊烷等。循环利用的原则是增压，冷却。将气相进料压缩成液相进料后，再送回到反应器中进行再使用。由于脱气仓控压过高，使得脱气仓顶处的排放量增加，而由于排出气回收压缩机二段的出口压过低，使得回收的材料数量降低，都会引起材料的浪费。

2.4循环和倒流式换热器运行不正常

在反应器进退冷凝过程中，可能会出现从反应器顶部大量排放的物质来确保反应器压力稳定、从排放气回收系统排放的物质以满足反应器内异戊烷组分控制要求、控制进退冷凝操作时间以及反应器事故停车等一些特殊情况。如果没有对这些问题进行合理的调节，都会导致大量的物质排放，从而导致单耗增加。

2.5没有将颗粒系统的控制调整到最优

目前，在生产过程中，因生产过程中存在着大量的非正常停机现象，而在生产过程中，一些关键运行指标没有得到最优化，导致了产品的大量浪费。

3.减少原材料单耗的技术措施

3.1减少开停车次数

设备运行和停车时产生的大量材料是造成设备能耗高的主要因素。在运行过程中，应该从内部操作控制、外部操作巡检、工艺工况、设备运行状况、人工操作等多个方面来对这些问题进行排查和控制，减少这些问题的出现，同时还要以设备的停机经验为基础，制订出一套行之有效的停机方案，尽可能地将这些问题的影响降低到最小。

3.2优化床层再生频率

在确保净化体系中杂质含量不超标的前提下，对床中的再生次数进行了最优

在确保净化体系中杂质含量不超标的前提下，依据床上的真实净化容量，减少再生次数，以达到节能效果。对回收工艺进行了改进，将炼油厂的全箱并床填充到85%的并床，降低了物料的排放量。

3.3降低脱气储罐的排放量和控制排放量

二次回收体系，提高了从脱气储罐到排气的回收率的回收率，降低了中途的循环气的排出率，从而提高了回收体系的回收率。调节脱气仓氮气的吹洗率，防止在脱气仓顶喷出火焰。结果表明：脱气仓的实际压强低于设计压强，使废气的排放量显著降低，并使脱气仓的废气不向外部排放，并将所有废气都收集到废气收集系统中。

3.4调整反应条件，降低振幅筛管中不合格粉末的生成

(1)研究影响催化反应性能的因素，获得抑制反应性能的方法，减少碎片和块状的形成。

(2)减小1-丁烯在反应器中的含量，从而减小了1-乙烯摩尔比，减小了1-丁烯在反应器中的含量，使物料的密度减小，物料变得更粘。

(3)调整振动筛的投下时刻，减少振动筛的阻塞现象。

3.5降低原料排放

(1)通过对卸载时间的优化调节，提高填料的装载量，降低乙烯的释放。通过对 PDS下料时间的最优调整，可以使每个小时减少出料一次，并将乙烯带出并排放，按照5.85 kg/次来计算，可以少排放乙烯5.85×8000=46.8 t/a。

(2)使反应釜中的乙烯含量下降，从而使乙烯的释放量下降。因为在反应器中，循环气被从反应器中带出，然后进入到脱气仓中，然后再一次进入到排放气回收系统中，而排放气回收系统中，只能对1-丁烯和异戊烷进行增压、降温回收，而不能回收乙烯。所以，如果降低反应器中的乙烯含量，就可以相应地降低乙烯的排放量。在不改变催化性能的前提下，将反应器中的乙烯分子质量从原来的32%下降到28%，不仅不会对催化性能造成任何影响，而且还能减少 PDS出油过程中所载的乙烯的排放。

(3)将1-丁烯的释放量降至1-位，使1-位的释放量下降。脱气塔顶的排放从12.3 kg/h下降到8.0 kg/h，如果进一步减少排放，那么脱气塔顶的温度就会发生变化，不能维持在正常的稳定状态。在生产过程中，对1-丁烯中的杂质进行了周期性的检验，所有的杂质都在规定的标准之内。

3.6调整造粒体系的工艺参数，降低成品物料的损耗

(1)加大混合料仓换向阀的温度控制，降低由于换向阀不能旋转造成的停机现象。冬季低温时，由于混合料仓换向阀的油温过低，流动性不好，常常使混合料仓换向阀不能转动，从而导致分仓不能顺利进行，从而导致分仓不能顺利进行，从而导致分仓不能顺利进行，从而导致造粒停止。为了解决这个问题，对换向阀进行了隔热处理，让它能够正常转动，从而消除了因为这个问题而频繁出现的停机现象，降低了在启动过程中出现的不合格物料。

(2)调整磨粉器的旋转速度，以降低磨粉的生成。粉碎速度从195转/小时下降到190转/小时，废料产量下降，每个月可减少废料3吨。

4结束语

造成原料单耗高的因素有：频繁的开停、停机，原料再生床频率不合理，废气回收工艺参数控制不合理，进退冷凝工艺不合理， 精炼系统去杂质控制不合理，以及造粒系统控制没有达到最优。减少单耗的方法有：减少开停车频次、优化床层再生频率、增加回收液量、优化进退冷凝操作步骤、减少循环气体的排放和精制系统的原料排放、减少不合格粉末的生成、调整造粒系统的控制参数、减少成品物料的损耗。经过严格的管理和持续的最佳运行，产品的单位消耗显著下降，实现了原材料单位消耗的下降。

参考文献

[1]杜荣科. 全密度设备节能降耗技术分析.北京：聚乙烯工艺技术研讨会讨论.

[2]孙祥升.高红鑫.对全密度聚乙烯装置的一些看法.关于降低全密度聚乙烯装置能耗的一些看法[C].北京： LLDPE工业协会，2021.