一、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)重點(diǎn)部位
從裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)和安全角度考慮,聚丙烯裝置共有液體丙烯儲罐、第一反應(yīng)器頂部分離器、第二反應(yīng)器頂部分離器、第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器等五個危險部位。其中液體丙烯儲罐儲存來自界區(qū)的液體丙烯、第一反應(yīng)器頂部分離器、第二反應(yīng)器頂部分離器分別儲存兩個反應(yīng)器的原料丙烯和循環(huán)丙烯,這三個儲罐如果發(fā)生泄漏或者火災(zāi),將產(chǎn)生巨大危害。在第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器中存在大量粉料和氣相丙烯,反應(yīng)器是在高壓條件下操作,聚合反應(yīng)是劇烈的放熱反應(yīng),一旦反應(yīng)器失控,會發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。
(二)重點(diǎn)設(shè)備
氣相法聚丙烯裝置重點(diǎn)設(shè)備主要為循環(huán)氣壓縮機(jī)、丙烯加料泵、急冷液加料泵、沉降器頂部壓縮機(jī)、尾氣壓縮機(jī)、粉料輸送風(fēng)機(jī)、擠壓造粒機(jī)組、粒料輸送壓縮機(jī)等設(shè)備。除此之外,還有一些重要閥門如:兩反應(yīng)器的溫度控制調(diào)節(jié)閥、壓力控制調(diào)節(jié)閥、氣鎖器系統(tǒng)的閥門、粉料出料線上的閥門、粉料輸送旋轉(zhuǎn)加料閥、粒料輸送旋轉(zhuǎn)加料閥等,一旦這些設(shè)備和閥門出現(xiàn)故障,會引起裝置生產(chǎn)波動或者減產(chǎn)停產(chǎn),處理不當(dāng)會引起惡性事故的發(fā)生。
1.循環(huán)氣壓縮機(jī)
氣相法聚丙烯裝置在兩個反應(yīng)器都有循環(huán)氣壓縮機(jī),循環(huán)氣通過位于反應(yīng)器底部的8個
循環(huán)氣噴嘴向反應(yīng)器通人循環(huán)氣,來保持反應(yīng)器床層的懸浮程度,循環(huán)氣壓縮機(jī)出現(xiàn)故障停止,反應(yīng)器失去循環(huán)氣,只能短時間維持生產(chǎn),必須立即啟動備臺,如果備臺不能啟動,裝置只能進(jìn)行停工處理。
2.丙烯加料泵
來自界區(qū)的液體丙烯儲存在丙烯儲罐中,利用丙烯加料泵將丙烯儲罐的丙烯增壓后輸送至所有丙烯用戶,丙烯用戶包括兩反應(yīng)器的原料丙烯、設(shè)備的沖洗丙烯、催化劑系統(tǒng)沖洗丙烯以及氣相丙烯儲罐的原料,急冷液泵故障停止后,由于丙烯儲罐的壓力達(dá)不到各丙烯用戶的壓力,所有的丙烯用戶失去丙烯供應(yīng),將會造成反應(yīng)原料丙烯無法供應(yīng),催化劑噴嘴堵塞、設(shè)備失去丙烯沖洗、壓縮機(jī)失去氣相丙烯沖洗,粉料輸送系統(tǒng)無法運(yùn)行等一系列問題。
3.急冷液泵
兩個反應(yīng)器通過加入液體丙烯汽化帶走熱量從而達(dá)到控制反應(yīng)器的溫度。急冷液通過12個注入口噴灑在粉料床層上,急冷液加入反應(yīng)器后,汽化帶走聚合反應(yīng)放出的反應(yīng)熱。急冷液通過急冷液泵輸送至反應(yīng)器進(jìn)行溫度控制,如果反應(yīng)器溫度過低會造成冷凝液增多,影響粉料的混合均勻性和流動性。反應(yīng)器溫度過高又會引起聚合物熔融,堵塞反應(yīng)器出口管線,從而使反應(yīng)器停車。因此急冷液泵是聚合單元的重要設(shè)備,一旦急冷液泵故障,反應(yīng)器失去撤熱,溫度會迅速上升,需要立即中止反應(yīng)。
4.沉降器頂部壓縮機(jī)/尾氣壓縮機(jī)
氣鎖器系統(tǒng)出料后粉料夾帶大量氣相丙烯,這些氣相丙烯通過沉降器頂部壓縮機(jī)壓縮后冷凝回收利用,此壓縮機(jī)設(shè)計(jì)單臺操作,如果發(fā)生故障,氣鎖器系統(tǒng)無法運(yùn)行,第二反應(yīng)器進(jìn)行停車,單反應(yīng)器維持生產(chǎn)。尾氣壓縮機(jī)將第二反應(yīng)器出料過程中粉料夾帶的氣相丙烯壓縮后冷凝回收,如果發(fā)生故障,整個聚合單元必須全線停車。
5.粉料輸送風(fēng)機(jī)
聚合單元生產(chǎn)的粉料,經(jīng)過氮?dú)夂驼羝旌蠚怏w脫除剩余活性后,經(jīng)過粉料輸送壓縮機(jī)由脫氣倉輸送至擠壓造粒單元,粉料輸送風(fēng)機(jī)發(fā)生故障后,聚合單元生產(chǎn)的粉料無法輸送至造粒單元,擠壓造粒單元只能停車待料,聚合單元粉料脫氣倉可以維持三個小時的粉料緩沖量,如果長時間不能恢復(fù),聚合單元必須停車。
6.擠壓造粒機(jī)組
擠壓造粒機(jī)組把聚合單元經(jīng)過脫氣脫活、脫揮發(fā)分處理的粉料加入助劑進(jìn)行穩(wěn)定,然后熔融、過濾,造成粒料。擠壓造粒機(jī)組主要由混煉機(jī)、齒輪泵、切粒機(jī)、震動篩、干燥器和輔助系統(tǒng)構(gòu)成,聚丙烯粉料和助劑在混煉機(jī)中充分混煉、熔融和均化,熔融聚丙烯經(jīng)齒輪泵增壓,熔融聚丙烯經(jīng)過切粒機(jī)進(jìn)入切粒室,旋轉(zhuǎn)的切刀將聚丙烯切成小顆粒。聚丙烯顆粒經(jīng)過脫水、干燥、篩分后輸送至包裝單元,擠壓造粒機(jī)組是聚丙烯裝置的最后一道工序,也是最重要的工序之一,如果擠壓造粒機(jī)組發(fā)生故障,無法生產(chǎn)聚丙烯粒料,只能生產(chǎn)聚丙烯粉料。??
7.重要閥門???
氣相法聚丙烯裝置自動化程度非常高,裝置大量使用調(diào)節(jié)閥和電磁閥,這些閥門工作狀態(tài)對生產(chǎn)的影響非常大,溫度、壓力調(diào)節(jié)閥直接決定生產(chǎn)的平穩(wěn)控制;每個氣鎖器系統(tǒng)由十幾個電磁閥組成,通過程序控制電磁閥來完成粉料的輸送,其中的部分閥門發(fā)生故障后,輸送系統(tǒng)無法運(yùn)行;出料管線上的電磁閥發(fā)生故障后,粉料無法從反應(yīng)器排出;粉料輸送旋轉(zhuǎn)閥和粒料輸送旋轉(zhuǎn)閥發(fā)生故障后,分別會造成聚合單元和造粒單元的停車。???
二、危險因素分析及其防范措施???
(一)開停工時危險因素分析及其防范措施???
1.開工時危險因素分析及其防范措施???
裝置開車的準(zhǔn)備要求有幾方面:所有設(shè)備已吹掃并氮?dú)庵脫Q完畢;火炬系統(tǒng)及公用工程設(shè)施循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、氮?dú)庀到y(tǒng)、儀表風(fēng)系統(tǒng)和礦物油沖洗系統(tǒng)都處在完好待用測態(tài);所有設(shè)備和儀表及附件都要處在備用工作狀態(tài)。氣相法聚丙烯裝置正常開工步驟如下:
(1)液體丙烯引入丙烯進(jìn)料單元待用,丙烯汽化器投入使用,氣相丙烯壓力穩(wěn)定,氣相{丙烯待用;???
(2)第一反應(yīng)器中加入種子粉料,執(zhí)行氮?dú)庵脫Q,氫氣系統(tǒng)引入至反應(yīng)器前待用;???
(3)催化劑、助催化劑、改性劑準(zhǔn)備待用,所有催化劑、助催化劑、改性劑管線用礦物油沖洗;
(4)兩個反應(yīng)器頂部分離器引入丙烯,分離器液位正常,循環(huán)氣壓縮機(jī)、急冷液泵正常運(yùn)行,反應(yīng)器分離系統(tǒng)開始循環(huán),向頂部分離器加入少量烷基鋁,脫除系統(tǒng)中殘留的有害組分;
(5)兩反應(yīng)器引入氣體丙烯,反應(yīng)器與分離系統(tǒng)進(jìn)行壓力平衡,兩個反應(yīng)器單元開始空載循環(huán),開車加熱器將反應(yīng)器壓力、溫度升高至操作值;
(6)第一反應(yīng)器開始依次加入烷基鋁、改性劑和主催化劑,當(dāng)開始有產(chǎn)率時,向第一反應(yīng)器通人氫氣;
(7)啟動沉降器頂部壓縮機(jī),氣鎖系統(tǒng)空載循環(huán)檢查,第一反應(yīng)器料位上漲至料位設(shè)定值后,開始向由氣鎖器向第二反應(yīng)器輸送粉料;
(8)以最小流量啟動尾氣壓縮機(jī),建立袋濾器至尾氣壓縮機(jī)之間的循環(huán);
(9)第二反應(yīng)器料位達(dá)到設(shè)定值后,打開底部柱塞閥向氣體膨脹袋濾器中送料,然后進(jìn)入脫氣倉;
(10)脫氣倉開始通入脫活氮?dú)夂驼羝摎鈧}運(yùn)轉(zhuǎn)2h后,啟動粉料輸送風(fēng)機(jī),開始由粉料輸送系統(tǒng)向造粒單元輸送粉料;
(11)擠壓造粒單元開車,粒料輸送系統(tǒng)開車,向包裝料倉輸送粒料。
在開車過程中,裝置從常溫、常壓逐漸升高至操作值,公用工程、原料、催化劑逐步引入裝置,各個環(huán)節(jié)緊緊相扣,裝置的操作參數(shù)變化塊,物料引入引出頻繁,比較容易發(fā)生事故,開工過程中容易發(fā)生的危險因素及預(yù)防措施如表5—18所示。