聚丙烯装置试车存在的问题分析及对策

高 帆

（延安炼油厂，陕西 洛川 727406）

聚丙烯装置试车存在的问题分析及对策

高 帆

（延安炼油厂，陕西 洛川 727406）

分析了聚丙烯装置开工及试运行期间存在的问题，提出了相应的解决措施及方案。通过技术改造如增加固碱塔，调整操作方案如丙烯循环脱水、增加三乙基铝投加比例，确保丙烯分析的准确性如在丙烯取样口现场做样、丙烯取样瓶氮气置换等措施，使装置一次试车成功，各项工艺、质量指标均达设计要求。

丙烯；聚合装置；原料；质量

聚丙烯（Polypropylene,缩写为 PP）是以丙烯为单体，在催化剂作用下，通过聚合反应而成的高分子聚合物[1]。对丙烯聚合而言，极性组分如水、硫（硫化氢、羰基硫、硫醇等）一氧化碳、二氧化碳、等，不饱和烃如丙炔、丙二烯、丁二烯等及其他如有机砷等均为有害物质，能使催化剂中毒、活性降低，并使产品中灰分含量增加。因此，丙烯需要在进聚合器之前除去这些杂质[1]。聚丙烯装置试车时，主要因为原料丙烯质量不合格的原因，影响聚丙烯装置试车。通过技术改造、加强分析的准确性、调整操作方案等措施，使聚丙烯装置一次试工成功，各项工艺、质量指标均达设计要求。

1 生产工艺简介

1.1 环管聚丙烯液相本体（Spheriplo）工艺

Spheriplo工艺采用一组或两组串联的环管反应器生产聚丙烯均聚物和无规共聚物[2]。本单位的两套液相本体连续聚丙烯装置设计有两个串联的环管反应器，可生产聚丙烯均聚产品，包括具有双峰分布特性的新产品。

1.1.1 丙烯预精制

从气分来的丙烯含有大量的对催化剂有严重毒害作用的水、COS、H2S、O2、CO砷等杂质，必须精制到很低的浓度才能送入聚合反应器。丙烯精制分为预精制和精致两部分。丙烯预精制工段主要脱除H2S、COS和大部分水。

1.1.2 丙烯精制单元

来自罐区的新鲜液态丙烯，在 D302的液位和流量控制下进入丙烯精制单元，以脱除原料丙烯中可能存在的微量对催化剂有严重毒害作用的杂质，如CO、CO2、H2O等。精制丙烯规格见表1。

表1 精制丙烯规格Table 1 Standard of refined propylene

1.2 间歇式液相本体法

国内自行开发的液相本体聚丙烯工艺是间歇式单釜操作工艺[3]。主要装置包括一个带搅拌的12 m3聚合釜和一个带搅拌14 m3闪蒸釜。

1.2.1 原料精制

丙烯精制是指将气体分馏装置生产出来的丙烯进一步脱除部分有害杂质[3]。主要包括丙烯干燥、脱氧和脱硫。

1.2.2 高纯度丙烯的规格（见表2）

表2 原料丙烯的规格Table 2 Standard of raw material-propylene

2 原因分析及对策

（1） 液相本体间歇式单釜聚丙烯装置试车时，气体分馏装置输送的原料丙烯水含量严重超标，使聚丙烯装置推迟开工一个多月。

原因分析:

①可能是气体分馏装置开工时设备试压介质水置换不彻底，导致气体分馏装置初期所产丙烯水含量严重超标。

②原设计气体分馏装置没有丙烯除水设施。

对策:

气体分馏装置增加四台固碱塔，两开两备，脱除气体分馏装置所产丙烯中的水分；丙烯原料罐区增加两台固碱塔，一备一用，作为保安精制脱水装置，确保原料丙烯质量合格。通过增加固碱塔，使丙烯水含量达标，聚丙烯装置一次开车成功。

（2）10万t/a环管液相本体（SPHERIPLO）聚丙烯装置开工时，原料丙烯分析中水含量超标，循环精制效果不佳，更换固碱塔内固碱(T001C)后效果不明显，使聚丙烯装置开工推迟 。

原因分析:

①可能是气分装置开工设备试压介质是水，装置存在死角，氮气置换不彻底，导致气分装置初期所产丙烯水含量很大。

②丙烯检测分析取样钢瓶出厂前使用介质水打压试漏，未进行置换，存有明水，去丙烯样时水被逐渐带至丙烯中，影响丙烯水分含量分析准确度。

对策:

①更换固碱塔固碱，加大原料丙烯脱水力度。

②在丙烯取样口处现场进行分析，使分析结果更准确真实。

③将所有取样钢瓶用氮气进行置换，直至钢瓶中水含量合格。

通过以上措施，聚合级丙烯水含量达到设计指标，一次开车成功

（3） 20万t/a环管液相本体（SPHERIPLO）聚丙烯装置开工时，原料丙烯中水含量高达70×10-6,对开工产生影响。

原因分析:

①可能是气分装置开工设备试压介质水存在于装置死角，氮气置换不彻底，导致气分装置初期所产丙烯水含量很大。

②丙烯储罐中丙烯静置时间短，脱水效果不好。

对策:

①增加丙烯储罐内丙烯静置时间，加强脱水。

②聚丙烯装置循环脱水，降低水含量。

③将丙烯中水含量降至 10×10-6，针对丙烯中水含量较大的问题，制定调整开工方案，加大三乙基铝投加比例。

通过以上措施，聚丙烯装置一次开工成功。

3 结束语

聚丙烯装置试车时，出现设计不合理、上游装置系统水置换不彻底、分析出现误差等原因影响装置顺利试车，通过增加固碱塔、取样口现场做样、罐区丙烯储罐加强脱水、调整开工方案等措施，使聚丙烯装置一次试工成功，各项工艺、质量指标均达设计要求，装置运行平稳。

［1］中国石油化工集团公司人事部，中国石油天然气集团公司认识五福中心. 聚丙烯装置操作[M]. 北京：工中国石化出版社,2009:1; 18-19.

［2］洪定一.聚丙烯原理、工艺与技术[M]. 北京：中国石化出版社,2007:460.

［3］李玉贵，陈宁观.液相本体法聚丙烯生产与应用[M]. 北京：中国石化出版社,1992:13; 90.

Analysis of Problems in Start-up
Process of Polypropylene Unit and Countermeasures

GAO Fan
（Yan’an Refinery, Shaanxi Luochuan 727406, China）

Problems in the start-up process of three sets of polypropylene units were analyzed, some measures were put forward. Through the technical transformation, such as adding solid base column, adjusting operation scheme and ensuring the accuracy of analyzing propylene component, the polypropylene unit achieved success in first start-up process, and every process parameters and quality indices met the design requirements.

Propylene; Polypropylene unit; Raw material; Quality

TQ 325

A

1671-0460（2012）06-0643-02

2012-02-14

高帆（1970-），女，陕西延安洛川人，工程师，1995年毕业于西北大学化学工程专业，研究方向：从事有机化工艺与技术管理工作。