高密度聚乙烯装置精制系统改造及效果.pdf

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1、工业技术齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2EOM1I1C，A3L9(3TE)C：2HN11OL～O2G1Y4高密度聚乙烯装置精制系统改造及效果潘洪启(中国石化齐鲁分公司塑料厂，山东淄博255400)摘要：针对中国石化齐鲁分公司塑料厂高密度聚乙烯装置精制系统存在的问题，提出了优化方案，优化改造后，取得了满意的效果。关键词：高密度聚乙烯精制换热长周期中图分类号：TQ32O．5文献标识码：B文章编号：1009—9859(2011)03—021l—o4中国石化齐鲁分公司塑料厂(简称齐鲁塑料期稳定运行。装置运行周期大大缩短，已由原来厂)高密度聚乙烯装置是以乙烯为主要原料，以的100d左右

2、缩短到45d左右。丙烯、丁烯一1或己烯为共聚单体，采用原美国联(2)乙烯精制系统换热网络不合理，通过脱合碳化物公司(UCC)低压气相法聚合工艺生产氧器后的乙烯温度达8O℃左右，需经水冷却器降高密度聚乙烯。装置由催化剂配制、原料精制、聚至4O℃以下进入乙烯干燥器，这部分余热未能利合反应、粉料贮存、混炼造粒、颗粒均化6个工段用，造成了能源浪费。组成，有2条生产线，可生产23个牌号的高密度聚乙烯产品。目前形成规模生产的牌号有8个，2精制系统的优化方案广泛地用于农业、交通、建筑、轻工、重工、国防等2．1精制系统扩能改造领域。齐鲁塑料厂线性低密度聚乙烯装置2004年进行冷凝态技术改造时，精制

3、系统也进行了相应1存在的问题的扩能改造。由于其精制系统工艺与高密度聚乙(1)齐鲁塑料厂高密度聚乙烯装置原设计能烯装置基本相同，因此根据线性低密度聚乙烯装力140kt／a，循环气冷却器进行扩能改造后，聚合置精制系统设计参数，计算出了高密度聚乙烯装生产能力达170kt／a以上。聚合生产能力提高置扩能后设备的设计数据。后，由于原料精制系统未进行相应的扩能改造，精计算方法：首先依据理想气体状态方程PV=制能力已达不到生产要求。原料分析结果见nRT，将线性低密度聚乙烯装置乙烯质量流量表1。换算为体积流量，再根据空速=气体体积流量／催化剂体积J，得出低密度聚乙烯装置乙烯脱氧表1原料乙烯分析结果

4、mL／m器及干燥器的标准空速；再依据高密度聚乙烯装置负荷与线性低密度聚乙烯装置乙烯负荷对比，推出高密度聚乙烯装置的空速，从而得出新增乙烯脱氧器及干燥器的催化剂装填量。计算结果分别见表2，3。由表1知，乙烯中0。、H：0有害杂质含量超标，使催化剂活性降低，反应引发慢。过量催化剂收稿日期：2011—06—14；修回日期：2011-07—19。注人流化床，不但增加了开车时间，浪费了催化作者简介：潘洪启(1977一)，男，工程师。2001年毕业于辽剂，而且使流化床产生静电，床层中固体颗粒容易宁石油化工大学高分子化工专业，现为中国石化齐鲁分公司发生粘连产生结块．严重影响了聚合装置的长周塑料厂

5、技术管理部工艺员。电话：0533—7523446。齐鲁石油化工QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2011年第39卷表2乙烯脱氧器扩能数据计算结果高，适合选用比较常用的列管式换热器。脱氧乙烯与脱炔乙烯热平衡如图1所示。￡．=30℃一t=70℃脱氧乙烯换热器脱氧乙烯7",-80t由表2可以看出，高密度聚乙烯装置原乙烯图1脱氧乙烯与脱炔乙烯热平衡示意脱氧器催化剂装填量不足，空速过高，脱氧能力明显不足。对乙烯脱氧器进行扩能改造，脱氧催化换热器换热面积可按压力3．03MPa、乙烯流剂的装填体积从5．3m增至8．62m，提高脱氧量25v／h、脱炔乙烯进口温度30℃、出口温度

6、70器脱氧能力，保证乙烯通过脱氧器后氧含量低于℃、脱氧乙烯进口温度80℃进行计算。0．1×10～。根据现场情况，更新的乙烯脱氧器需计算过程：根据经验值，换热器中的气体总传布置在原位置，并利用原有设备基础；更新设备只热系数K=50w／(ITI·℃)。增加直径、尽量保持原设备长度，设备裙座与简体假设换热器的热损失为传热量的10％，即：不同径，裙座直径、地脚螺栓数量和大小与原设备加热脱炔乙烯从30℃升到70℃需热量q，则需脱相同。氧乙烯提供1．1q的热量。，根据图1所示的热量平衡关系，求脱氧乙烯表3乙烯千燥器扩能数据计算结果的出口温度。Q=1．1×W×Cp×(t2一t1)=W×Cp×(～

7、)式中：Q——换热器热负荷，kW；——乙烯的质量流量，25t／h；、——脱氧乙烯的人口温度及出口温度，℃；高密度聚乙烯装置目前有乙烯干燥器2台，t、t2——脱炔乙烯的人口温度及出口温一开一备。由表3可看出，乙烯干燥器催化剂装度，oC；填量不足，空速过高，干燥能力明显不足。对乙烯C。——乙烯的比热容，1．6kJ／(kg·℃)。干燥器进行扩能改造，每台干燥器催化剂装填体得出：=36oC积从2．24m增至l3．7m，提高干燥器脱水能对数平均温度差△：力，保证乙烯通过干燥器后