聚乙烯技术参考资料(聚乙烯装置)(共14页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 装置总体概况和工艺技术说明第一节 装置总体概况（1） 装置生产能力、产品品种、产品性质及用途聚乙烯装置原设计能力为年产聚乙烯树脂10万吨，2001年聚乙烯装置进行一期改造，装置的生产能力扩产为15万吨/年，2002聚乙烯装置进行二期改造，装置的生产能力扩产为20 万吨/年。经过2003年装置进行三期改造，装置的生产能力扩产为27.4万吨/年。可生产108种商品牌号，主要有薄膜料，旋塑料，吹塑料，注塑料，管材料和丝料，绝缘护套料等。树脂的密度从0.9150.970g/cm3，熔融指数从0.01150g/10min，分子量分布分为宽、中、窄，构成了数值性能关键参数

2、的优化组合，使产品具有较高的经济价值和附加值，是典型的全密度线性聚乙烯生产装置。（2） 技术来源、专利商、设计、建设及施工单位聚乙烯装置是吉化三十万吨乙烯工程重要配套装置之一，采用UCC&P公司先进的低压气相法聚乙烯工艺技术，装置由日本三菱重工和中国环球化学工程公司联合设计，引进的设备和工程总承包是日本三菱重工工程公司，承建单位是吉化化建公司安装二处。（3） 装置规划、设计、建设、开工时间及投资情况装置于1994年4月破土动工兴建，1996年9月建成投产。聚乙烯装置合同总价为5772.23万美元，本工程基建总投资为7.2亿元人民币（其中含外汇5772.23万元）。2001年装置进行一期改造，投

3、资4579.63万元人民币；2002装置进行二期改造，投资11844万元人民币；2003年装置进行三期改造，投资1.1亿元人民币。（4） 装置占地面积、位置、定员、设备及仪表总台件、电气总容量聚乙烯装置位于吉林省吉林市，座落于龙潭山脚下，占地面积4.82公顷。定员136人。设备总台数347台。 第二节 工艺技术说明（1） 装置组成、单元划分与说明生产工艺单元划分：原料供应和净化；乙烯净化；反应；树脂脱气和尾气回收；添加剂处理；造粒；产品贮存和包装。装置组成见附图。（2） 装置概述及主要工艺特点聚乙烯装置是吉化三十万吨乙烯工程重要配套装置之一，采用UCC&P公司先进的低压气相法聚乙烯工艺技术，装

4、置由日本三菱重工和中国环球化学工程公司联合设计，引进的设备和工程总承包是日本三菱重工工程公司。聚乙烯装置合同总价为5772.23万美元，本工程基建总投资为7.2亿元人民币（其中含外汇5772.23万元）。装置于1994年4月破土动工兴建，占地面积4.82公顷，1996年9月建成投产，承建单位是吉化化建公司安装二处。聚乙烯装置的UNIPOL工艺技术具有工艺流程短，设备台件少，占地面积小，投资和操作费用低，稳定灵活的操作工况，固有的高效益经济性和安全水准，全过程无污染物产生的特点。聚乙烯装置原设计能力为年产聚乙烯树脂10万吨，运转时数为7200小时，由原料精制，聚合反应，树脂脱气和尾气回收，添加剂

5、处理及造粒，风送及包装等生产单元组成，使用高效催化剂和接枝共聚技术，辅助优良的添加剂改性，可生产108种商品牌号，主要有薄膜料，旋塑料，吹塑料，注塑料，管材料和丝料，绝缘护套料等。树脂的密度从0.9150.970g/cm3，熔融指数从0.01150g/10min，分子量分布分为宽、中、窄，构成了数值性能关键参数的优化组合，使产品具有较高的经济价值和附加值，是典型的全密度线性聚乙烯生产装置。2001年聚乙烯装置进行一期改造，投资4579.63万元人民币，装置的生产能力扩产为15万吨/年，2002进行了第二期改造，投资11844万元人民币，装置的生产能力扩产为20 /年。经过2003年第三期改造，

6、装置的生产能力扩为27.4万吨/年。UCC&P的工艺可以简单地、经济地、安全地生产高密度与低密度聚乙烯。该工艺技术以高效益在工业中得以广泛应用。完全返混，低压操作，高效催化剂的使用导致UNIPOL工艺的简单性，该套联合装置能生产全系列产品且非常稳定，在保证产品性质不变的情况下有很高的调节能力，并容易操作。该套装置具有可靠性，维修量小。UNIPOL经济性在聚烯烃类生产中是少见的，具有很大的吸引力。从控制方面看，工业和设备的简单性导致控制和维修人员需求的减少，使能耗降低，效益提高；从工程方面看，技术简单使投资需求少。UNIPOL装置是紧凑的，设备简单，占地面积少，重要转动设备相对少，所以具有缩短工

7、期，容易开车和降低投资的特点。UNIPOL工艺采用低温、低压力、无溶剂的反应系统，工艺的安全性有很大的提高，同时易燃品用量少，在爆炸范围内碳氢化合物蒸汽和液体燃烧的危险性也大大减少。（3） 生产原理、特点、专利技术及化学反应方程式装置采用美国UCC&P公司先进的低压气相法聚乙烯工艺技术。精制后的乙烯单体，丁烯-1（或已烯-1）共聚单体呈气相状态进入流化床反应器中，在连续注入的齐格勒-纳塔催化剂和助催化剂（三乙基铝）作用下，在2.413MPaG和80110条件下，完成聚合过程，树脂的密度主要通过控制乙烯和共聚单体的摩尔比值来调节，熔融指数主要通过控制氢气和乙烯的摩尔比来调节。聚合反应可以认为是按

8、配位阴离子机理进行，即在过渡金属催化剂的活性中心上有过渡金属碳键（M-R），而且在其上进行单体插入来增长聚合物链，整个聚合过程也可以表述为引发、增长、终止基元反应。共聚过程的示意方程式为： mH2C=CH2M-R+ M-（CH2-CH2）x-（CH2-CH）y nRHC=CH2 R（4） 主、副产品规格、数量及执行标准情况产品说明生产规模及设计运行时间生产规模：27.4万吨/年 产品名称线形低密度聚乙烯（LLDPE）分子式及结构式分子式：CmH2m+2结构式：H（CH2）mH性质与用途主要物理化学性质 以DFDA7047产品为例 熔融指数 1.0 流动指数 25 分子量分布 窄 树脂密度 91

9、8Kg/m3 正割膜量 241Mpa 抗张强度 40/32MPa 屈服强度 11/10MPa延伸率 600/760落镖冲击 145g击穿力 90J/mm浊度 11光泽 65薄膜外观 +10过渡金属含量 5ppm产品质量 主要质量指标 熔融指数（MI）、密度（DE） 以DGM-1820产品为例：熔融指数（MI）：2.0g/10min密度（DE）：0.918g/cm3执行标准及分析方法 执行标准 分析方法 GB1033-86 塑料密度和相对密度试验方法 GB/T3682-83 热塑性塑料熔体流动速率试验方法（5） 公用工程规格、用量和消耗定额情况公用工程规格蒸汽压力 MPaG 温度 高压蒸汽 3.

10、8+0.2 370+15中压蒸汽 1.3+0.1 24010低压蒸汽 0.30.05 1405用量：MP 13700吨/年 LP 16440吨/年 LLP 41100吨/年 消耗定额：MP 0.05T/TPE LP 0.06T/TPE LLP 0.15T/TPE返回冷凝水压力 MPaG 温度 来自PE装置 0.3 90回收蒸汽冷凝水的质量如下：总铁（Fe）ppm（排除悬浮铁） 0.3氨ppm 1.0或更低总溶解的固体ppm（CaCO3） 5或更低硅ppm（SiO2） 0.1或更低油含量ppm 0.5（为过滤器设计）循环冷却水（界区输入和输出）Fe2+、Fe3+ 0.9mg/lCl- 40mg/

11、l耗氧量 21 mg/l可溶性固体 365 mg/l可溶性SiO2 36 mg/l总硬度（如CaCO3） 3.0mg-N/l总碱度（如CaCO3） 2.4 mg-N/l浊度 10度PH 78.5界区条件压力 MPaG 温度 进入 0.45（min） 31max输出 0.25（min） 41max用量：吨/年 消耗定额：110T/TPE新鲜水PH 6.58温度 22max；1min浊度 3mg/l总固体颗粒 103 mg/l总的可溶性固体 100 mg/l自由CO2 58 mg/l电导率（25） 115us/cm总硬度 1EPM（mg-N/l）总碱度 0.9 mg-N/lK+ 3.2 mg/l

12、Na+ 11.7 mg/l Ca2+ 13.6 mg/l Cu2+ 0.02 mg/l Mg2+ 3.7 mg/l Fe3+ 0.3 mg/l Al3+ 1.3 mg/l HCO3- 48.8 mg/l Cl- 13 mg/l SO42- 18.5 mg/l NO2- 0.015 mg/l NO3- 2.5 mg/l SiO3- 12 mg/l 耗氧量（COD Mn） 4 mg/l 溶解氧 5 mg/l 总硅 13 mg/l 界区条件温度 122压力 MPaG 0.4(min)氮气组成氮气 99.9%（V）min氧气 10ppm（V）maxCO 1ppm（V）maxCO2 10ppm（V）ma

13、x水 2ppm（V）max甲烷和碳2 2ppm（V）max油 不含油界区条件压力 MPaG 0.60（min）温度 -0.3用量：Nm3 消耗定额：65 Nm3/TPE工厂空气温度 环境温度压力 MPaG 0.60备注 无油、无尘仪表空气露点温度（6kg/cm2G） （-43）、-40压力 MPaG 0.60温度 环境温度备注 无油、无尘用量：Nm3消耗定额：55Nm3/TPE（6） 三废排放一览表废气排放及处理方式专心-专注-专业 排放名称主要排放物排放量kg/h频率处理方式单体脱气塔排气CO、CO2、轻烃1.18连续火炬单体干燥床排气氮气、乙烯、丁烯2.08间断火炬乙烯脱CO、CO2床排气

14、氮气、乙烯 0.27间断火炬乙烯干燥床排气氮气、乙烯 1.8间断火炬封头换热器氮气、乙烯 120间断火炬E-2001封头漏乙烯氮气、乙烯 无垫片损坏大气T2池子着火T2200事故大气更换T2钢瓶氮气50间断大气尾气回收排气氮气、轻烃400连续燃料气手动包装氮气、轻烃100间断大气包装线叉车CO、SO2、灰尘20间断大气隔油池排气有毒有害气体微量连续大气阀盘根烃类气体0.12间断大气机泵漏气烃类气体0.12间断大气事故状态或紧急状态下废气排放烃类气体事故火炬系统开停车氮气3000间断大气、火炬车辆使用CO、SO2、灰尘微量间断大气1211灭火器使用卤代烷200事故大气 废液排放及处理方式 排放名

15、称主要排放物排放量kg/h频率处理方式戊烷油床再生戊烷油0.5间断湿火炬罐隔油池出水含油污水微量间断厂排污水线造粒水箱排水树脂料140连续树脂池树脂池出水树脂料微量间断厂排污水线11#线总井排污污水150间断厂排污水线设备漏油润滑油0.7间断装桶.维修或检修污水20间断厂排污水线废渣排放及处理方式 排放名称主要排放物排放量吨/年频率处理方式床层更换催化剂3.8（按5年平均）间断掩埋床层更换分子筛7.6间断掩埋、回收采样聚乙烯粉料1间断外卖造粒开停车聚乙烯块料40间断外卖清理树脂池聚乙烯水捞料30间断外卖系统泄漏聚乙烯粉料1间断外卖采样聚乙烯粒料1间断外卖粉料包装聚乙烯粉料3间断外卖粉料装车聚乙

16、烯粉料5间断外卖检维修手套、抹布1间断送垃圾厂保温更换岩棉1间断送垃圾厂办公用纸纸0.01间断送垃圾厂废包装物的废弃包装物1间断回收办公活动墨盒、色带0.01间断送垃圾厂电池的废弃电池0.01间断送垃圾厂（7）控制系统、电气及分析检验设备说明第三节 工艺流程叙述（1） 工艺流程叙述 由界区外来的原料：乙烯、丁烯、氮气、氢气等经原料精制系统精制后，进入反应系统。进入反应器时，伴随M1催化剂、T2、戊烷油同时加入，进行反应，反应生成聚乙烯粉料树脂。生成的树脂经过造粒系统造粒后，经风送系统送到聚乙烯包装线，包装成袋。原料单元起到对整个装置反应原料精制及输送的作用。对杂质的脱除主要有分子筛吸附水、精流

17、塔精流轻组分杂质、氧化剂氧化一氧化碳、还原剂还原氧气、以及特殊催化剂脱除乙烯中的乙炔、通过甲烷化来脱除氢气中的一氧化碳、二氧化碳、氧气等。经过原料，将精制后的丁烯、氮气、氢气、戊烷油、乙烯，与T2一同被送往反应单元。聚合反应单元是线性聚乙烯装置的核心单元。主要任务是完成乙烯和共聚单体的聚合过程，从而生产出合格的聚乙烯粉粒树脂，通过产品排放系统分离。来自精制单元的乙烯、共聚单体、氢气进入反应器（C-4001），循环气压缩机（K-4003），循环气冷却器（E-4002）组成的闭路循环系统。从K-4003入口注入，经E-4002从C-4001底部进入反应器，使流化床流化，一定组成的物料在催化剂加料器

18、（V-4036/4037）提供的催化剂作用下，在80100，2.4MPaG的反应条件下发生聚合，单程转化率，未反应的原料进行循环，聚合所放出的热由E-4002带走。粉状的聚乙烯在反应器中积累到一定床层高度，由产品排入系统（PDS）自动排料，进入产品脱气仓，两套产品排放系统可以单独排料、交叉排料、手动和自动排料多种操作方式。绝缘休的聚乙烯粉末在反应器中流化经磨擦产生静电，但一般正负静电保持平衡如果在原料中带入极性静电诱导剂如水、氧、醇等则破坏了平衡，产生几千甚至更高的静电，容易形成结块，故设置了RSC系统来用水控制正电，用甲醇控制负电。为使反应器安全运行设置了Kill（终止）系统，即向反应器内注

19、入可逆的催化剂毒物使聚合反应部分地或完全停止。将反应床内的毒物吹扫排入火炬，催化剂将会重新恢复活性，反应又可以引发。脱气回收单元主要作用是脱除来自反应器的树脂中所含的轻烃（主要是乙烯、共聚单体丁烯或己烯和制冷剂异戊烷），并回收其中的丁烯和异戊烷送回反应，水解树脂中的助催化剂（三乙基铝），为产品出料系统提供输送气，为造粒提供一定的缓冲造粒系统的作用是将粉料树脂熔融后生成粒料树脂。树脂经熔融泵的剪切、挤压进一步熔融，并且熔融泵提供了树脂在模板出料的动力，树脂从熔融泵出来后，经熔融筛脱除杂质，从模板成束状出料，温度约为220 ，被处于60 颗粒水中高速旋转的切刀切成粒状，冷却后的粒子随颗粒水进入脱块

20、器，其中大尺寸的块料被脱除，符合规定的粒料进入干燥器，水由脱块器和干燥器的底部脱除，而较轻的粒料则被干燥器由顶部甩出，进入缓冲罐D-7030，旋转加料器S-7014送至过渡仓或成品仓。干燥器顶部还有一入风口，由中部风口经排气扇K-7015强制通风，形成与粒料逆行的气流，带走粒料中的水分造粒产生的粒料通过旋转加料器S-7014送至过渡仓，正常生产时的合格品进入合格品仓D-8004，不合格但指标偏离控制范围不大的料进入过渡品仓D-8003。粒料树脂经风送单元送至包装单元。包装单元由四条包装线，每条包装线的包装能力均超过10万吨，因此，足以满足27.4万吨/年的聚乙烯生产量。在此单元，树脂包装成袋，

21、送至仓储贮存。（2） 装置物料平衡图表（见附表）（3） 装置原则流程图（见附表）（4） 分析控制一览表第四节 原料及产品储运（1） 原料储存及产品罐区概况界区来的丁烯储存在C-1921罐内，界区来的戊烷油储存在C-1403罐内然后由泵供应其它单元，其它原料无罐存。产品分别由成品仓D-8110/8111/8112、2D-8501/5802、3D-8113/8114/8115，过渡仓D-8003，掺混仓D-8004、2D-8020储存。（2）原料及产品的运输方式和能力原料运输方式为管道运输方式。聚乙烯树脂包装分自动包装和手动包装两种，粉料为手动包装，汽车运输；粒料为自动包装，分铁路运输和汽车运输两

22、种。第二章 原料、辅助原材料及化工用“三剂”第一节 原料及辅助原材料（1） 原料与辅助原材料及执行标准情况聚乙烯原料气中微量CO、CO2分析 执行标准 Q/SYJH114 191 06-017循环气组分分析和丁烯1纯度分析 执行标准 Q/SYJH114 191 06-018氢气含量测定 执行标准 Q/SYJH114 191 06-019循环气中氮气的测定 执行标准 Q/SYJH114 191 06-020乙烯中烃类杂质的测定 执行标准 Q/SYJH114 191 06-021聚乙烯树脂中残余挥发轻烃的测定 执行标准 Q/SYJH114 191 06-022（2） 原料与辅助原材料用量乙烯乙烯

23、单耗：0.94T/TPE 小时用量：32.5T/H 年用量：吨/年丁烯 单耗：0.073T/TPE 小时用量：2550KG/H 年用量：第二节 催化剂（1） 催化剂型号、规格、用量、活性组分含量、使用寿命及供货厂商主要成分或分子式 M-4520：SiO2、AL(C2H5)3、TiCL4、MgCL2、CL4H8O主要技术指标M-4520： Ti 0.20mmole Ti/g 范围：0.15-0.22 Al 0.42 mmole Al/g 范围：0.36-0.48 THF 12THF 范围：10-15 Mg 2.5-3.5Mg/Ti摩尔比用量单耗：0.287KG/TPE 年耗量22.569T 供应

24、厂商M-4520： 进口和国产（主要营口、九站） 充填设备及一次填量M-4520：填充设备为催化剂加料器，一次填充量为100Kg（2） 催化剂使用说明M-4520：此催化剂不能自燃，但能与空气接触而自燃与水接触能释放氯化氢气体和易燃的有机蒸汽。由统一规格的密闭钢瓶盛装。储运时应防止碰撞，注意密封，防止泄漏。泄漏时用大量的水冲洗，不准打扫，可用沙子除去残物；如燃烧，在20英尺外用水喷淋或喷雾灭火。第三节 助剂与化学品添加剂（1） 助剂与化学品添加剂型号、规格、用量及供货厂商主要成分或分子式三乙基铝：AL（CH）3预混9G： Lrganox 1076、KemamineAS 1800、硬脂酸锌、Sy

25、loid 244主要技术指标三乙基铝： 铝 23%（W）min 氯化物 无 三乙基铝 92%（W）min 三正丙基铝 0.7%（W）max 三正丁基铝 6.0%（W）max 三异丁基铝 1.0%（W）max 氢化物 2.0%（W）max 甲烷 0.3%（W）max 乙烷 0.3%（W）max 异丁烷 0.1%（W）max 预混9G： Lrganox 1076 22.5wt% （稳定、抗氧作用）KemamineAS 1800 37.5wt% （催化剂中和、爽滑作用）硬脂酸锌 37.5wt% （催化剂中和、滑动作用）Syloid 244 2.5wt% （流动作用）供应厂商T2： 营口 9G：国产充

26、填设备及一次填量三乙基铝：属连续注入。预混9G：填充设备为添加剂加料器S-6223、S-6240、2S-6223、2S-6240，一次填充量分别为150、60、30、20Kg，加料器为重量称，通过重量变化开关上部下料阀，实现连续生产添加过程。（2）助剂与化学品添加剂的使用说明三乙基铝：是一种助催化剂，以引发M1催化剂尽快建立反应。包装由统一规格的密闭钢瓶盛装。储运时应防止碰撞，注意密封，防止泄漏。预混9G：1) 对所有的粉料和添加剂系统保持N2吹扫，确保封闭结构所有的高度有适宜的通风。2) 添加剂系统所在的室内必须设有氧分析仪，可对环境通风不良造成的氧气缺乏发出报警。3) 人员在进行添加剂的操作时，必须穿戴好防护服（包括工作服、手套和眼镜），皮肤外露接触刺激皮肤，在添加剂粉尘环境中过长刺激呼吸系统，添加剂进入眼睛后，立即用旁边洗眼器中水清洗，应避免直接进入眼睛。4)了解每个添加剂的最低点火值，防止粉尘爆炸。5)确认所有的设备连接了静电接地。第四节 润滑油脂（1） 润滑油脂品种、规格、数量及使用地点（2） 润滑油脂使用说明第三章 装置设备第一节 设备配置的总体说明及主要设备使用注意事项第二节 设备分类汇总表第三节 设备分类明细表PE物料平衡图 乙烯 氢气氮气共聚单体精制去火炬造粒净化和尾气回收反应催化剂去大气T2氮气去火炬添加剂掩埋造粒的产品去包装