10万吨聚丙烯装置概况.doc

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1、10万吨聚丙烯装置概况1.1 装置简介宁夏石化公司10万吨/年聚丙烯装置采用意大利Basell公司的Spheripol-代聚丙烯工艺技术，设计生产能力为10万吨/年聚丙烯，年操作时间8000小时，可生产均聚物37个牌号。该项目的技术由中国寰球工程公司提供，操作弹性60%-110%。1.1.1 工艺特点本装置采用国产化双环管工艺技术，向 BASELL 购买专利许可。它与单环管工艺技术相比较，有了较大的改进与提高。该工艺采用第四代催化剂体系，通过应用双环管结构的聚合反应器，可生产一些新牌号的产品。提高预聚合和聚合反应器的设计压 力等级，使新牌号的产品性能更好，老牌号的产品性能得以改进，也更利于对聚

2、合物 形态、等规度和分子量的控制。（1） 催化剂ZN-GF2A：适用于生产均聚、无规共聚产品ZN-M1：适用于生产均聚物、无规共聚物和三元共聚物 特殊催化剂： 适用于高刚性均聚产品国产 N 型、CS-1 型、CS-2 型催化剂（2） 双环管工艺特点使用第四代催化剂体系，可生产双峰聚丙烯和高刚性、高结晶性、高净度的产品。提高预聚合和聚合反应的压力等级，可以使环管反应器中的氢气含量增高，扩大了 MFR 的范围，提高了产品强度，改善产品性能。以双环管反应器构型为基础，可以生产宽分子量分布的“双峰”产品。也可以生产窄分子量分布的产品，利用环管反应器和液相本体聚合，可使传热控制得更好，反应更均匀。如果将

3、来使用茂金属催化剂，也不需要对现有装置做重大改造。停留时间减少，更好地利用了反应体积。改进了聚合物的高压和低压脱气、汽蒸、干燥系统和事故排放单元；提高了效率和操作灵活性。环管反应器结构简单，材质可用低温碳钢。带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，降低了投资。采用冷却夹套撤出反应热，单位体积的传热面积大，环管反应器的总体传热系数高达1600w/m2。环管反应器内的聚合物浆液用轴流泵高速循环，流体流速达7m/s，使聚合物浆液混合均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确，产品质量均一，不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗较低。采用DCS、SIS、PLC控制系统，

4、设置有可燃气体、火焰探测设施，生产安全可靠。1.1.2生产能力、产品方案和操作弹性（1）设计能力和操作时间聚合生产能力：10万吨/年聚丙烯 按均聚物MFR0.7g/10min考虑反应器台数：3台（1台预聚合反应器, 2台串联的环管反应器。）年操作时间：8000小时产量：12.5t/h挤压造粒：一条生产线 设计能力：12.5t/h 0.2MFR0.4(MFR 在 230和 21.6 N 条件下) 设计能力：14t/h 0.4MFR 1(MFR 在 230和 21.6 N 条件下) 设计能力：16t/h MFR1(MFR 在 230和 21.6 N 条件下) 包装码垛包装和码垛能力：1000 袋/

5、小时线，每袋 25kg包装和码垛线：2 线 每周操作：7 天每班：8 小时(包装时间)，每天：2 班 产品形状： 粒料（2）产品方案产品类型：丙烯均聚物产品牌号：共 37 个（其中包括 3 个高刚性） 其中：挤出热成型：6注塑成型：13BOPP 膜：5 流延膜和管式膜：2 纤维：11（3）催化剂 主催化剂（固体）：ZN-GF2A：适用于生产均聚、无规共聚产品ZN-MI（Basell，进口）：适用于生产 均聚物、无规共聚物和三元共聚物 N或DJD、CS、系列(国产) 特殊催化剂：适用于高刚性均聚产品助催化剂1：给电子体（Donor C） 给电子体（Donor D）（用于高刚性产品）助催化剂2：三

6、乙基铝（TEAL）（4）装置操作弹性从单体净化单元到干燥单元的操作弹性范围：60-110%反应器操作压力：3.4MPa(g)、4.5MPa(g)两种工况 1.2 工艺原理1954年意大利Natta教授在德国Ziegler教授研究的基础上用改进的Z-N催化剂成功合成高等规度聚丙烯产品。1957年Montecatini 公司在意大利Ferrara建成世界上第一套聚丙烯生产装置，使得聚丙烯实现工业化生产。该装置采用Mopen间歇浆液法生产工艺 ，生产能力为6kt/a 。采用常规催化剂（TiCl3-AlEt2Cl），活性 、立体选择性较低，等规度只有90%左右，需要脱灰、脱无规物。丙烯聚合机理非常复杂

7、，目前没有完全弄清楚，普遍认为丙烯聚合属于配位阴离子聚合范畴，一般大致划分为四个基本阶段 ： 活化反应，形成活性中心；链引发；链增长及链终止。丙烯聚合反应速率： RP=KpC*M RP 为反应速率；Kp为聚合反应速率常数；C*为活性中心浓度； M为丙烯单体浓度。RP与Kp、C*、M 成正比。 RP 随时间变化 ，先增加后衰减，最终达到稳态。第一代丙烯定向聚合的 Z-N 催化剂由主催化剂-TiCl3 （含有0.33的AlCl3）助催化剂AlEt2Cl或AlEt3组成，催化剂活性及产品等规度较低 ， 聚合产品需要脱灰及脱无规物，聚合工艺后处理流程较长。七十年代初在第一代催化剂的基础上引入给电子体（

8、路易斯碱），成功开发了第二代催化剂。虽然催化剂的活性得到了大幅度的提高，但是此类催化剂中大部分的钛盐仍然是非活性的，它们会以残渣的形式残留在聚合物中，因此仍需要脱灰及脱无规物，故采用此类催化剂的聚合工艺仍需要有后处理系统。在我国与此催化剂类型相同的催化剂称之为络合催化剂。 六十年代开始研究将钛化合物载负在高比表面的载体上以提高催化剂效率的方法，研究发现载体氯化镁的活化是一个关键，必须采用经过活化的活性氯化镁作为载体才有可能获得高活性的催化剂；加入适当的给电子体化合物可以提高催化剂的定向能力。这个催化剂体系可以简单地表示为： MgCl2TiCl4PhCOOEt-AlEt3CH3PhCOOEt 七

9、十年代末，Montedision和三井油化分别将此体系的催化剂用于工业生产，该催化剂就是第三代催化剂，也是第一种载体催化剂。我国第三代催化剂的研究是从七十年代末开始的，先后进行了研磨法催化剂和研磨浸渍法催化剂的开发研究工作。 采用邻苯二酸酯作为内给电子体，用烷氧基硅烷（或硅烷）为外给电子体的催化体系，提高了催化剂活性和立构规整度。通过控制催化剂的构造来控制聚合物的分子结构，具有高活性，高定位能力，实现了聚合物分子量分布和颗粒分布及颗粒形态的可控 ， 使得聚丙烯的平均粒径达到1-5mm，粒径分布窄， 颗粒呈球形，可省去造粒。使得聚丙烯生产工艺和设备简化，极大地促进了聚丙烯生产工艺的革新和发展。催

10、化剂可表示为： MgCl2TiCl4Ph(COOiBu)2-AlEt3Ph2Si(OMe)2 现在许多聚丙烯工生产装置正在使用的就是这种催化剂。我国从八十年代初开始，开发出了多个聚丙烯第四代催化剂，如中石化的N催化剂和中科院化学所的 CS系列催化剂等。根据催化剂的生成反应及其动力学推测，TiCl3和烷基铝化合物在聚合过程中参与构成活性中心。试验表明在TiCl3中加少量烷基铝就有聚合活性，不加则无聚合活性，在Ti和Al之间以桥的形式连接起来的烷基，便是活性场。如下图所示： CH3 Cl CH2 C2H5 Ti Al Cl CH2 C2H5三乙基铝的主要作用是与主催化剂络合反应形成Ti- C链，以

11、Cat+R 表示上述TiCl3- Al（C2H5）3络合催化剂。络合催化剂是非均相的，丙烯单体是插入Ti+- C 键之间进行反应的，而且增长链是阴离子，其反应式如下：1.3 工艺流程说明1.3.1 100单元（催化剂储存、制备和计量）（1） 三乙基铝(TEAL)储存和计量三乙基铝(TEAL)做为高效催化剂的助催化剂，存放于惰性气体密封的分装罐中，分装罐体积约为1m3。通过N2气将三乙基铝从分装罐压送至三乙基铝储罐D111。TEAL分装罐、TEAL储罐D111、TEAL计量罐D101和TEAL计量泵P101A/B被安置在钢筋混凝土防爆间内。由于分装罐与工艺管线的连接是手动操作的，所以配置火警检测

12、报警联锁，一旦TEAL发生泄漏，立即切断出料。N2气和TEAL输送线及TEAL分装罐的连接是唯一需手动在混凝土防爆间内完成的。所有加压N2气管线、N2封管线和TEAL输送线上的阀门必须安装于防爆间外，并由安装于室外的就地控制盘气动控制。通过N2气加压，将TEAL由储罐D111输送至计量罐D101中，再由计量泵P101A/B将TEAL送入聚合反应系统。泵出口线上设有质量流量计，通过调节泵的冲程来计量和控制TEAL流量。在泵的入口，安装有一过滤器F101，阻止粒径大于10m的固体颗粒进入泵内损坏设备。泵是否输送TEAL也可通过LI1151核查(LI1151通过HV1102独立于D101，在一定时间

13、范围内LI1151液位的下降，可指示出泵是否运行正常)。D101 N2封管线接到装有白油的密封罐D103上。D103的作用是充填操作中，在N2排放大气前，对排放N2进行油洗过滤除去其中的微量TEAL。D103设有低液位报警LAL1105、高液位报警LAH1106和就地液位指示LI1153。打开FV1113向D103中注入白油，通过流量累加器FQIS1113进行控制，当达到控制设定值时关闭FV1113，停止输送白油。所有TEAL单元的N2封放空线通过安全密封罐Z103连接到D103，Z103用于收集携带的TEAL液体。Z103通过底部常关阀HV1108和顶部平衡管线与D103连接。如果Z103中

14、的液位高，液位开关LAH1104动作停止TEAL向D101输送(LAH1104触发SIS104，控制关闭HV1005、HV1109A/B)，液体通过HS1108打开HV1108排入D103中。打开或关闭PCV1001、PCV1104、PCV1105能够确保TEAL系统处于N2封状态。泵、输送线、仪表进行拆卸前，必须先用冲洗油进行洗涤。通过P606A/B，白油从中心油罐D611送入D101的底部管线、F101的进出口、P101的入口，FT1102、D103以及TEAL储罐卸料连接线。被TEAL污染的冲洗油收集到废油罐D102中，然后利用P102送入废油处理罐D607处理。注意：纯TEAL或高浓度

15、TEAL在接触到空气时燃烧，而接触到水时发生爆炸(伴随响亮爆炸声的燃烧)。TEAL的储存和处理设施都是以有害物质基本脱除干净为前提的，但由于潜在危险的存在，所有操作必须严格执行操作规程和安全操作规范。TEAL处理设施中的所有容器、储罐以及管线必须处于氮气保护下，日常操作时禁止空气进入。冲洗油系统和氮气吹扫系统可使泵、输送管线和仪表在拆开时，不至于把TEAL暴露于空气中，发生危险。操作人员在拆卸TEAL系统的设备及管线时，应穿戴特制防火金属套装，佩戴安全帽、防护面罩、手套、靴子、长裤和夹克(防火材料制成)。如果TEAL暴露于空气中，并发生着火时，切记不可用水进行扑灭(TEAL与水剧烈反应，发生爆

16、炸)，可用干粉灭火剂进行扑灭。此处串级控制可采用下列任一方式：1）、通过HIC1113设置CAT/TEAL的比例，采用CAT流量控制器FIC1503进行串级控制。2）、通过HIC1114设置TEAL/ C3=，采用丙烯流量控制器FIC2003进行串级控制。（2） DONOR储存和计量DONOR作为等规度调节剂与高效催化剂配合使用。缺乏DONOR时，聚合反应将产生大量的无规聚合物，与等规聚合物不同，无规聚合物十分粘稠(类似橡胶)，产生许多生产问题，并且很难处理。最终产品中一定量的无规成分可防止脆性，提高抗冲击强度，所以对于均聚和无规共聚的生产，通常保持24%的无规成分。最终产品等规度通常控制在9

17、698%。DONOR做为一种纯化学物质，装载于200L的桶中。通过P103，DONOR被注入储罐D110A/B/C，D110有三个相同体积的罐，其中一个储存被油稀释的DONOR，其余的储存纯DONOR。D110A/B/C的液位通常保持在4080%，若D110液位低于40%时，需再次注入，此时， 关闭D110底部阀门，隔离P104进口，预接触罐D201的DONOR由LI1252（LI1254或LI1256）中存留的DONOR提供。D110上装有液位低报（LAL1201、LAL1203、LAL1205）和现场液位指示（LI1251、LI1253、LI1255）。D110通过FIC1202、FIC1

18、204、FIC1206进行N2封，N2封排放线出口连接在油封保护罐D114上。通过P104A/B，DONOR注入D201。泵出口线上设有质量流量计，通过FIC1201调节泵的冲程控制DONOR流量。此处串级控制可采用下列任一方式：1）通过HIC1204设置CAT/DONOR的比例，采用CAT流量控制器FIC1503进行串级控制。2）通过HIC1203设置C3=/DONOR，采用丙烯流量控制器FIC2003进行串级控制。实际上，是通过TEAL/DONOR比率设定，然后由DCS反映到C3=/DONOR。DONOR浓度通过HIC1201设定。过滤器F104A/B/C安装于泵入口管线上，防止粒径超过1

19、0m的固体进入泵内损坏设备。关闭D110去P104的出口手阀，通过现场液位指示LI1252、LI1254、LI1256，可对流量计FIC1201进行检测。利用泵运行时，液位降低进行确认。同样操作也可在控制室内通过LI1202、LI1204、LI1206显示来完成。整个回路(设备和管线)提供热水伴热，以降低粘度，改善DONOR的流动性。部分牌号产品需要少量DONOR时，可将DONOR用油稀释，所用油来自D105B，通过P105B送至D110。三个储罐内DONOR的浓度可由生产需要保持一定灵活性。通常DONOR是一种透明的，比重接近于水的液体，必须储存在阴冷处，避免太阳直射。它与水反应生成甲醇。D

20、ONOR起火不可用水进行扑灭，可用干粉、CO2泡沫灭火器。在对DONOR进行操作时，必须佩带护目镜和手套。若DONOR接触到皮肤时，应用大量水彻底清洗。（3）催化剂的准备和计量装置所用催化剂是以MgCl2为载体的Ti系催化剂。由于聚合反应中注入的催化剂量十分少，且催化剂的外形是球状，所以设计适当的进料系统是关键。催化剂颗粒悬浮于热的油、脂混合液中，然后悬浮液在催化剂分散罐D106中冷却。以这种方式，微晶球状的催化剂以一定浓度的淤浆状存贮，最后送入工艺区。桶装形式的脂在脂融化器E102中加热，然后通过P105A注入D105A中。脂在D105A中保持加热熔融，温度由TIC1301调节夹套及伴热管线

21、的蒸汽量控制在100120。在A105A搅拌下，N2气通过氮气分布器Z105A将D105A中脂液附着的水和氧排出，排放管线出口与油封保护罐D114连接。当液位降至30%时，D105A需再次充装。从D611出来的油经P606A/B通过HV1303（HS1303）注入到D105B中。当D105B液位达到LI1301报警值时，HV1303自动关闭，停止进料。温度由TIC1302调节夹套蒸汽量控制在100120。在A105B搅拌下，N2气通过氮气分布器Z105B将D105B中油附着的水和氧排出，排放管线出口与油封保护罐D114连接。当液位降至30%时，D105B需再次充装。注意：由于催化剂对水和氧十分

22、敏感，所以在油和脂的准备过程中必须除去水和氧。在D106中(搅拌和温控系统已投用)配制催化剂淤浆程序：1）D105B中的油经P105B加入D106中。2）被惰性气体密封的桶装催化剂，在N2保护下卸入D106中，并通过A106搅拌分散。(催化剂对水、氧、乙醇等杂质十分敏感，必须采取保护措施，防止杂质接触。)3）D105A中熔融状态的脂经P105A加入D106中。通常催化剂的浓度为200260g/l浆液，油脂注入比例为油/脂=70/30。D106可根据需要进行加热和冷却。一旦催化剂混合均匀，可通过D106夹套的循环冷冻水冷却至10。配好的催化剂通过D113注入D108(D106D113D108)。

23、D108用来计量进入聚合反应系统的催化剂量。当D108A正被充入催化剂时，D108B正向D201注入催化剂，反之亦然。催化剂流量通过P108A/B注入的液压油控制(控制注入催化剂计量注射器顶部的油来完成)。D108、D113以及所有催化剂输送管线都被冷冻水保冷，以保证催化剂淤浆有一定稠度，防止沉降。催化剂进料量通过催化剂浓度HIC1507串级控制FIC1503来调节。催化剂进料量由现场液位LI1551A/B与PLC控制盘液位LI1503A/B来指示。P108所用液压油储存于D107中，当计量注射器充满催化剂后，液压油回流入D107中。用于机械密封加压活塞、催化剂输送注射器加压、催化剂计量注射器

24、加压以及预接触罐搅拌器冲洗的高压油被储存于D109中，通过P107A/B增压。工作压力维持在5.56MPa，由SIS107自动控制P107A/B的开停。催化剂进行采样时，操作人员需要穿戴护具（手套、护目镜、橡胶鞋以及过滤面罩），皮肤上接触到催化剂时，用大量水进行彻底冲洗。（4）ATMER163储存和计量注入ATMER163的目的是：在装置开车时，对环管反应器中排出的聚丙烯小颗粒中TEAL进行失活，防止下游工段堵塞。气相共聚时，小颗粒聚丙烯在进入气相反应器前失活，防止聚丙烯粘在反应器壁、底部栅板孔、气体循环管线和换热器管束。ATMER163由以下几处注入反应系统：1）第二环管反应器排料线下游(设

25、有流量控制)FIC25022）T301高压循环丙烯洗涤塔塔底3）T302低压循环丙稀冲洗塔回流管线4）D607废油处理罐5）M802连续混料器桶装形式的ATMER163由P110卸入储罐D112中，D112液位控制在2080%，D112设有低液位报警LAL1601和液位指示LI1651。ATMER163经P110循环并通过循环管线夹套蒸汽加热，N2气通过氮气分布器Z112将D112中ATMER163附着的水和氧排出，排放管线出口与油封保护罐D114连接。通过FIC1601充入N2气对ATMER163储存和计量系统进行氮封。新一批ATMER163卸料纯化时，可通过D115向聚合反应系统和下游工序

26、进料，D115设有液位指示LG1652和液位报警LI1602。ATMER163通过P111A/B加入聚合反应系统。P111出口设有压力控制回路PIC1601返回D115。流量控制过程描述：1）由FIC2502控制去R202环管反应器排料线(或去闪蒸线)的ATMER163流量。环管反应器开车期间，调整ATMER163/TEAL比率为0.60.8，当环管反应器内浆液密度达到540/m3时停止ATMER163进料。生产共聚牌号产品时，此比率控制在0.40.6。2）由FIC8301控制加入M802 的ATMER163流量。3）ATMER163被注入到T302中，由FQIS1603控制P110输出量，目

27、的是对气相丙烯中的TEAL进行失活，形成一种稳定的、油溶性的液体络合物，以保护PK301。4）ATMER163注入到D607中，与向T302注入相同。5）ATMER163注入到T301中，在打开T301底部维修前对TEAL进行失活处理。ATMER163对铜有腐蚀性，任何有关ATMER163的设备、管线不可使用铜质材料，ATMER163接触到皮肤或眼睛，会引起眼睛永久损伤和皮肤灼伤。皮肤接触后，其损伤会在此后几小时加剧。若吸入高浓度的ATMER163蒸汽会造成肺部损伤(参考原料安全数据表采取相应对策)。在操作ATMER163时，必须穿戴防酸服、防化学品手套、护目镜以及面罩。1.3.2 200单元

28、（预聚合和本体聚合）（1）催化剂预接触和预聚合催化剂 、DONOR和TEAL通过独立的计量泵注入D201(约3L)中， DONOR和TEAL注入线合成一股进入助催化剂冷却器Z212，以便能更好的控制D201温度。催化剂淤浆通过一个独立的插管进入D201中，催化剂在预接触罐中被TEAL和DONOR活化，形成“活性中心”的催化剂浆料溢流出料，以防气泡的产生。D201的搅拌是磁性耦合联轴器式。搅拌密封能防止泄漏和产生污染物，来自P107的高压油对搅拌密封进行冲洗，冲洗油流量通过的冲洗油限流器Z210限制在200300cm3/h。D201的温度控制经P203A/B通过TIC2101调节冷冻水的流量循环

29、使其维持在10。来自丙烯供料罐D302的丙烯经丙烯进料泵P301和过滤器F201A/B在E201中冷却至10，然后送入Z203A/B与来自D201的催化剂浆料在线混合，混合后进入单环管反应器R200进行预聚合。1）预接触流量控制过程描述 TEAL进料TEAL通过FIC1102控制向D201进料，其进料量是由R201丙烯进料FIC2003来控制。 DONOR进料DONOR通过FIC1201控制向D201进料，从DONOR与TEAL混合后经Z212至D201这段管线的长度约1米，以保证在和催化剂接触之前二者能够充分反应。DONOR进料量是由R201丙烯进料FIC2003来控制，因此也是关系TEAL

30、进料的函数即TEAL/DONOR比率，依据产品牌号要求，TEAL/DONOR(wt)设定而不同。 催化剂进料催化剂通过FIC1503控制向D201进料。催化剂进料量根据催化剂活性和所需要的聚合物产量来确定，可通过D108A/B液位差来核实。2）预聚合控制过程描述预聚合反应在单环管反应器R200中进行。R200体积约0.64m3，通过轴流泵P200使液相丙烯、聚合物、催化剂浆液在其中循环运转。R200丙烯进料的流量和温度必须加以控制。丙烯进料温度TIC2001通过调节进入E201的冷冻水量控制为10。预聚合温度通过TIC2201串级控制TIC2202调节进入R200夹套的冷冻水来实现。如果环管反

31、应器超压，通过PIC2201打开PV2201将压力泄向排放系统。一旦出现P200停车或高压、高温等无法控制的故障，为了避免爆聚，反应器设有联锁，自动隔离R200，并通过紧急排放阀将环管反应器内的物料排放至排放系统。（2）本体聚合来自R200的物料进入第一环管反应器R201，新鲜丙烯也进入此环管反应器，聚合物浆液的密度通过调节进入第一环管反应器的丙烯量控制。从第一环管反应器R201出来的聚合物浆液通过“带式连接”(P202出口P202进口)连续进入第二环管反应器R202继续反应。环管反应器平均停留时间约1.5小时，浆液密度保持在560kg/m3。标准的均聚和无规共聚物操作条件是：反应温度70，反

32、应压力3.4 MPa，浆液浓度50%(wt)。1）R201丙烯进料有四路 丙烯通过FIC2004调节FV2004经Z203A/B进入R200。 丙烯通过FIC2201调节FV2201冲洗P200。 丙烯通过FIC2401调节FV2401冲洗P201。 丙烯通过DIC2401串级控制FIC2003调节FV2003进入R201，包括上述、的冲洗丙烯和新鲜丙烯。2）R202丙烯进料有三路 丙烯通过FIC2501调节FV2501冲洗P202。 丙烯通过PIC2301调节PV2301经E203进入反应器缓冲罐D202。 丙烯通过DIC2501串级控制FIC2301调节FV2301进入R202，包括上述、

33、的冲洗丙烯和平衡两个反应器压差的丙烯。一旦催化剂浆料浓度HIC1507和生产量被确定，催化剂进料量就由计算机计算确定并通过调节液压油泵P108A/B的冲程自动控制催化剂进料量。R200的丙烯进料量由FIC2004控制，通常设定为1000/h，这可保证管线内浆液流速达到2m/s以上，防止管线堵塞。R201的丙烯进料量由DIC2401串级控制FIC2003调节FV2003实现，FIC2003既调节R201的丙烯进料量，也调节R200的丙烯进料量。DIC2401还能够通过串级控制FIC2003进一步串级控制FIC1201和FIC1102调节TEAL/C3=比率和TEAL/DONOR比率。R202的丙

34、烯进料量由 DIC2501串级控制FIC2301调节FV2301直接进入R202，另外有一部分用于系统压力控制的汽化丙烯从D202进入R202。环管反应器的压力由E203进行控制，保持稳定且不能低于3.4MPa，压力变送器安装在与R202相连的D202顶部。R202的聚合物浆料排放通过LIC2301调节LV2301实现，同时也实现了D202液位控制。环管反应器上设有催化剂失活系统，反应需尽快停止时使用。含2%CO的N2气直接注入各环管反应器中；如果有充足的时间来停止反应时，则可使用10%CO的N2气直接注入进料丙烯管线中。从R202排出的聚合物浆料经闪蒸线进入闪蒸罐D301，在D301中未反应

35、的丙烯单体汽化后与聚合物粉料分离。聚合反应温度控制由反应器夹套水循环撤热实现。冷却水系统包括板式换热器E208和E209、夹套水循环泵P205A/B和P206，利用P205A/B循环的R201夹套水通过板式换热器E208撤除反应热，利用P206/P205B循环的R202夹套水通过板式换热器E209撤除反应热，通过E208、E209的夹套水量由TIC2402、TIC2502分别调节TV2402A/B、TV2502A/B控制。夹套水系统内充满脱盐水，并与D203连接，为避免夹套结垢影响换热效果，要求D203必须进行N2封保护，同时定期补加钝化剂。装置开车时，反应器夹套水通过E204加热。分析采样时

36、，必须采取适当的安全防护措施。切不可将采样瓶充满液体，因为液体受热时，体积发生膨胀，会使采样瓶破裂或爆炸。采样前，先放空以排除存留的碳氢化合物。丙烯、氢气、乙烯不可直接向大气排放，因为它们排放大气时，摩擦产生的静电会造成严重的后果。1.3.3 300单元（聚合物脱气和丙烯回收）（1）聚合物闪蒸和高压丙烯回收从反应器排出的聚合物浆液含有53.3%(重量比)的固体聚合物，由于大量的液相丙烯和固相聚合物一同被排出，所以必须对液相丙烯进行回收。在环管反应器R202出料阀LV2301控制下，聚合物浆液进入闪蒸线进行闪蒸。环管反应器至闪蒸罐间压力的下降促使丙烯汽化(环管反应器压力最小3.4MPa，闪蒸罐为

37、1.8 MPa)，聚合物浆液通过环管反应器和闪蒸罐之间的一段带有蒸汽夹套的直径不断增大的管线(用于丙烯膨胀蒸发和限制流速)，来确保丙烯完全汽化。通过D301顶部气相丙烯出口温度TIC3001串级控制PIC3001进行调节，这一操作手段使闪蒸能力调节成为可能，同时确保闪蒸线管壁温度尽可能的低。除了气相丙烯出口温度控制外，气相丙烯排出量FIC3001串级控制FIC2404调节闪蒸线的冲洗丙烯量，从而获得最小的气相传输流速，保证固体聚合物的稳定传输，而不用考虑如何调节环管浆液出料量。如果D301闪蒸系统发生故障，从环管反应器排出的聚合物浆液可通过三通阀HV3001送入排放系统。聚合物粉料在闪蒸罐D3

38、01内与气相丙烯分离，如同旋风分离器一样，聚合物粉料和气相丙烯呈切线方向进入D301，动力分离器A301用于提高分离效率，防止大部分的细粉存在于气相丙烯中。聚合物粉料被收集在D301底部，并由LIC3001控制LV3001出料。从闪蒸罐D301出去的物流走向：来自D301顶部的气相丙烯进入高压洗涤回收系统；来自D301底部的聚合物粉料进入F301。所有从脱气单元包括PK301系统回收的单体均送入高压循环丙烯洗涤塔T301。T301内装有塔盘，向上的气流与回流的液相丙烯在此逆流接触，以除去其中夹带的细粉。T301底部装有再沸器E303，可保证T301稳定的回流量。T301液位LIC3201串级控

39、制FIC3202调节FV3202进入E303的热水流量。E303所用工艺水(90)由P501A/B送入，T301含聚合物粉末的液相重组分通过FV3204排出经小闪线进入F301。T301顶部大部分气相丙烯组分进入E301，另一部分T301顶部气相丙烯，作为袋滤器F301反吹气。聚合物闪蒸和高压丙烯回收系统在中压范围内进行操作(1.8MPa)，丙烯和丙烷等的气液混合物要保持高流量，工艺操作温度为6080，要高于丙烯组分的闪蒸点。在D301底部有一条采样线，采样线末端配有一取样罐Z302，用于收集D301排出的聚合物粉料。先将聚合物粉料夹带的气相丙烯排放，然后用钢瓶装CO2置换Z302使聚合物粉料

40、中夹带的TEAL失活，接着用N2气置换，最后从Z302中取出聚合物粉料样品。注意：为确保采样管线畅通，每次D301取样结束，都需要用工艺气体或N2气吹扫采样管线，不得使用CO2气体。（2）低压脱气和循环丙烯压缩回收生产均聚或无规共聚牌号产品时，聚合物粉料从D301直接排入F301。夹带少量气相组分(丙烯、丙烷等)的聚合物粉料在F301中继续进行气固分离。F301底部聚合物粉料通过LIC3101调节LV3101以重力下料方式进入汽蒸器D501，气相组分(丙烯、丙烷等)经袋滤器过滤后从F301顶部排出，再经F302A/B进一步过滤后进入低压循环丙烯洗涤塔T302。在T302中，气相组分(丙烯、丙烷

41、等)和白油/ATMER163(体积比11)混合液逆流接触，除去气相组分夹带的催化剂细粉及所含的TEAL，ATMER163与TEAL反应产生稳定的液态油溶性络合物。当油中铝含量超过1.6%(wt)时必须被更换。气相组分经T302塔顶冷却器E304进入D304与油分离后进入PK301。在不同生产工况下，经PK301压缩的气相组分送到如下系统：1）生产均聚或无规共聚牌号产品时去T301。2）无论何种工况下，PK301压缩的气相组分都作为袋滤器F301吹扫的补充反吹气。3）为确保PK301运行平稳，通过PIC3401调节PV3401控制PK301入口返回气量。在F301以及相关设备中含有高浓度的易燃碳

42、氢化合物气体，如丙烷、丙烯，因而整个系统要在微正压状态下操作，避免氧气或空气进入系统形成爆炸混合物，在系统投用前，必须进行N2吹扫，当 F301超压时，通过PIC3101调节PV3101向火炬线放压。丙烷、丙烯和乙烯气体虽然无毒，但它们会造成窒息。在任何区域都要防止这些气体在管内、下水道或死角处大量累积，达到危险程度。PK301系统分离出的油和凝液返回T302。（3）丙烯进料系统D302中的丙烯大部分来自于原料精制单元，小部分来源于丙烯循环回收系统。P301A/B将丙烯送入环管反应器，P301A/B在任何时候都需要一个恒定的流量，因此一部分丙烯经过E305冷却后返回D302。D302的压力可通

43、过E302蒸汽加热，丙烯汽化生成气相丙烯来维持。丙烯进料系统含有大量易燃丙烯，注意防止其泄漏。排放至大气中的液相丙烯迅速汽化，能引起周围温度急剧下降，对皮肤和眼睛造成伤害。采样时，应穿戴好个人防护用具，例如：手套、面罩。采样瓶中不能完全充满液体，因为丙烯受热膨胀，会撑破采样瓶。D302 设置了检测仪表来检测设备正常运行，液位过高或过低时都会有报警。由于丙烯易燃易爆，所以丙烯泄漏是十分危险的。它的比重高于空气，将滞留在地面，并于低洼处聚集。1.3.4 500单元（聚合物汽蒸、干燥）（1）汽蒸F301的聚合物粉料在重力作用下进入汽蒸器D501，汽蒸器的主要作用有两点：1）使聚丙烯粉料中残余的催化剂

44、、TEAL、DONOR失活。2）回收聚丙烯粉料中的挥发性组分(丙烯、丙烷等)。所用蒸汽必须不含CO、CO2及轻组份杂质，否则需处理这些杂质。蒸汽分三路进入D501，大部分蒸汽通过D501下部和底部的蒸汽分布器加入，另一部分通过D501上部的环形分布器加入。通过D501下部的主分布器筛板提供与聚合物粉料接触的主要蒸汽流量。通过D501底部的副分布器筛板提供附加蒸汽，防止聚丙烯粉料走短路直接进入干燥器D502。D501上部的环形分布器用于特殊形状粉料(特别是片状的)汽蒸时使用。残余催化剂的分解会产生HCl，如果有水的存在会具有很高的腐蚀性。因此汽蒸器外部设有低压蒸汽夹套，保证D501内壁水蒸汽不会

45、冷凝。D501材质选用特种防腐合金。汽蒸器D501是一个带低速搅拌器A501的立式桶状容器。A501用来搅拌粉料，使粉料和蒸汽充分接触，同时防止粉料架桥，帮助聚丙烯粉料以柱塞流的形式通过整个容器。汽蒸器的设计主要不是用来获得一个充分的搅拌或流化效果的，相反，是为了获得一个膨胀床。汽蒸器D501中的聚丙烯粉料通过LIC5001调节LV5001控制料位，这个料位能保证聚丙烯粉料达到A501搅拌器的上部叶片位置，如果低于这个料位，由于聚丙烯粉料停留时间的减少，汽蒸效率会下降。汽蒸器的汽蒸效率还和蒸汽的流速有关，流速应控制在使聚丙烯粉料流化的最小速度之下。D501中的聚丙烯粉料在重力和较小的压差作用下

46、，排向干燥器D502。以水蒸汽为主要成分，并有少量挥发性烃类的气相组分(丙烯、丙烷)从D501顶部排出，排出气中夹带的聚丙烯细粉经旋风分离器S501分离，聚丙烯细粉通过喷射器C503返回D501。干净的气体自S501顶部进入汽蒸器洗涤塔T501，与自上而下的水逆流接触，P501A/B为T501的回流泵。回流液和塔温尽可能保持较高的温度，以便尽可能多地汽提烃类组分。含挥发性烃类组分的饱和蒸汽经塔顶冷凝器E501部分冷凝后，液相组分通过T501上部塔盘溢流到4寸管中进行气液分离，烃类组分和少量水蒸汽自管上部进入汽蒸器尾气压缩机PK501，工艺水从管底部进入P501A/B入口。轻组分从T501顶排出

47、进入PK501。尾气被PK501压缩至0.4MPa，经气水分离后气相组分再通过后冷却器E504冷却到10进入集水罐D506，冷凝水返回PK501出口气液分离罐D503，尾气在FV5105控制下进入界区外的上游装置回收。PK501气液分离罐D503收集的水和低聚物通过LIC5101调节LV5101排向水/有机物分离器S503，有机物通过I514联锁动作打开LV5104排向废稀释液收集罐D504，用氮气分布器进行氮气鼓泡脱除有机物中的挥发性组分并排向火炬，最后将有机物卸至桶中。S503分离的水排到烃水分离器D505，用氮气分布器进行氮气鼓泡脱除水中的挥发性组分并排向火炬，干净的水通过LIC5106调节LV5106排向废水收集池。（2）干燥聚丙烯粉料在重力作用下自D501通过LIC5001调节LV5001进入流化床干燥器D502。干燥目的是脱除聚丙烯粉料中的残余水分。干燥用热氮气经