30万吨年聚丙烯二期装置操作规程.doc

中国石油大庆炼化分公司作业文件中国石油编码：QLMD-J吨万吨年聚丙烯二期装置年聚丙烯二期装置操作规程操作规程2011年月日发布2012年月日实施中国石油大庆炼化分公司发布目目录录1第章工艺技术规程.11.1装置概况.11.1.1装置简介.11.1.2工艺特点及先进性：.11.1.3工艺原理.21.1.4工艺流程说明.31.1.5工艺原则流程图（PFD）.141.2工艺指标.151.2.1原料指标.151.2.2产品指标.191.2.3公用工程（水、电、汽、风等）指标.201.2.4主要操作指标.221.2.5原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标.231.2.6公用工程消耗及其能耗.242第二章操作指南.263第三章开工规程.78说明：.783.1开工统筹图（附后）.793.2开工纲要.793.2.1开工前检查.803.2.2开工准备.803.2.3开工操作.823.3开工详细步骤.833.3.1开工检查.833.3.2开工准备.853.3.3开工操作.1173.3.4挤压机开车（见专用设备操作卡）开始时间：结束时间：.1413.3.5包装线开车（见聚丙烯厂库房自动包装线开工操作卡）.1413.4开工过程风险识别及预防措施.1423.5气密流程.1423.6氮气置换流程.1454第四章停工规程.1484.1停工统筹图（附后）.1484.2停工纲要.1484.2.1停工要求.1484.2.2停工准备.1484.2.3停工操作.1484.3停工详细操作.1504.3.1聚合反应系统停工.1504.3.2聚合物倒空并停后续系统.1564.3.3倒空丙烯系统.1584.3.4氮气置换、卸剂、隔离.1614.4说明.1734.5盲板表.1734.6停工过程风险识别及预防措施.1744.7氮气置换流程.1755第五章专用设备操作规程.1786第六章基础操作规程.1797第七章事故处理预案.1807.1事故处理原则.1807.1.1事故处理原则是尽可能的控制事态的发展，减少事故带来的损失，同时保护应急人员的绝对安全。.1807.1.2全厂停电晃电及局部停电事故处理原则.1807.2紧急停工方法.1807.2.1火灾事故紧急停工方法.1807.2.2爆炸事故紧急停工方法.1817.2.3丙烯泄露紧急停工方法.1817.3事故处理预案.1827.3.1事故名称：2-C250停车.1827.3.2事故名称：夹套水中断.1847.3.3事故名称：冷冻水中断.1867.3.4事故名称：仪表风中断.1887.3.5事故名称：蒸汽中断.1907.3.6事故名称：装置电源故障.1937.3.7事故名称：氢气中断.1958第八章操作规定.1978.1定期工作规定.1978.1.1工艺定期工作规定：.1978.1.2设备定期工作规定：.1978.1.3安全定期工作规定：.1988.2长期操作规定.1988.2.1100单元操作规定.1988.2.2200单元操作规定.1998.2.3300单元操作规定.1998.2.4500单元操作规定.1998.2.5600单元操作规定.2008.2.6700单元操作规定.2008.2.7800单元操作规定.2009第九章仪表控制系统操作法.2019.1总则.2019.2自动化仪表设计.2019.3仪表电源.2029.4仪表气源.2039.5仪表接地系统.20310第十章工艺联锁描述.20411第十一章安全生产及环境保护.24711.1安全知识.24711.1.1生产过程中主要物料的火灾爆炸危险性.24711.1.2设备超温超压危险性.24711.1.3静电的危险性.24711.1.4生产过程中物料的中毒、窒息性危害.24711.1.5腐蚀性.24711.1.6放射性危害性.24711.1.7噪声危害.24811.1.8烧、烫伤、冻伤危害.24811.2安全规定.24811.2.1工艺操作安全技术规程.24811.2.2防火防爆安全技术规程.25011.3装置防冻防凝措施.25711.3.1编制聚丙烯装置冬季操作法的目的.25711.3.2装置冬季操作法的使用范围及执行时间.25711.3.3冬季装置开停车方案.25711.3.4、冬季防冻规程.25811.4本装置易燃易爆物的安全性质：爆炸范围、闪点、自燃点.26411.5本装置主要有害物介质（易燃易爆、有毒）的有关参数.26511.6本装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物.270废气.271废水和废液.271废渣.272噪声.272三废排放一览表.27312第十二章附录.283大庆炼化公司二期30万吨年聚丙烯装置操作规程(初版)11第章工艺技术规程1.1装置概况1.1.1装置简介大庆炼化公司二期30万吨年聚丙烯装置采用Lyondell-Basell公司的Spherizone专利技术，设计生产能力为30万吨年聚丙烯本色颗粒，年操作8000小时，可生产均聚物（包括高刚性牌号）(45个)、无规共聚物（23个）、其中包括均聚+无规共聚物和双峰聚合物，产品牌号共68个。该装置由意大利TECNIMONT公司负责基础设计，中国寰球工程公司负责聚丙烯装置国内配套设计。辽阳石化设计院负责聚丙烯装置界区外公用及辅助设施设计。合同于2007年11月22日签定，2007年11月29日生效。本装置占地面积约71808m2，总建筑面积28720m2。聚丙烯装置由下列工艺单元组成：工序100：助催化剂和催化剂的制备。工序200：预聚合反应、气相循环聚合反应器和隔离液。工序300：聚丙物脱气和单体回收。工序500：聚丙烯汽蒸和干燥。工序600：排放系统、工程设施和废油处理。工序700：原料精制。工序800：聚合物填加剂和挤出单元。工序900：掺混和包装。1.1.2工艺特点及先进性：工艺技术特点在一个反应器中可生产双峰产品。生产的聚合物粒子有很好的均匀性，特别是生产双峰产品粒子的均匀性好，其产品综合性能优于Spheripol工艺。由于是气相反应技术，氢气、乙烯的加入量不受限制，生产的产品范围更宽，不仅所有在Spheripol工艺中生产的产品都能生产，而且也能生产在Spheripol工艺中不能生产的全新产品，如：双子无规、均聚和无规的组合的产品。Spherizone工艺反应收率高，催化剂活性在40000kgkgcat以上，主催化剂、助催化剂消耗低。使用一种普通催化剂（ZN118）绝大部分产品都能生产，而Spheripol工艺若生产高性能产品（如：高刚性、高透明性）必须使用琥珀酸脂催化剂。琥珀酸脂催化剂不仅活性低，而且价格高于普通催化剂（ZN118）30%。Spherizone工艺聚合反应的停留时间1小时，产品切换时间短，过渡料少。在停电等事故情况下，反应器无须大量排放，减少了大量丙烯损失。Spherizone工艺产生的细粉量是Spheripol工艺的110，适宜生产抗冲共聚产品，易于生产高刚性、HCPP抗冲共聚产品。工艺产品特点Spherizone工艺生产的产品刚性高、分子量分布窄。适宜生产专用热成型、高速纺纤维产品。例如：均聚热成型料可代替聚苯乙烯（PS），用其制作的一次性水杯透明性好，刚性高。Spherizone工艺反应器的两个区H2加入量比列可达1：100，Spheripol工艺两个环管氢气加入量比列1：10，这样Spherizone工艺就能生产更宽分子量分布的产品。可提高产品加工性能。适宜生产专用管材、高线速度的BOPP薄膜和注塑产品。Spherizone工艺生产的无规共聚产品，乙烯含量可达到7%，乙烯含量高提高了产品的透明性及热封性能。可生产高性能的包装产品。Spherizone工艺能生产均聚+无规共聚产品，达到了乙烯含量与二甲苯可溶物的良好平衡，这种平衡是其它工艺目前达不到的。如用于生产BOPP薄膜料，其均聚部分改善了膜强度和阻隔性，无规共聚部分改善了膜透明性及加工性。大庆炼化公司二期30万吨年聚丙烯装置操作规程(初版)21.1.3工艺原理聚丙烯（Polypropylene缩写为PP）是以丙烯为单体聚合而成的聚丙烯，是通用塑料的一个重要品种，结构式为：nCH2-CHCH3丙烯聚合的ZN催化剂是由主催化剂和助催化剂两部分组成。其中主催化剂是一种过渡金属盐，而助催化剂是一种主族金属的烷基化物，也称活化剂。这两种催化剂配合使用其主要作用是产生活性中心TiC键。同时还要在催化剂体系中加入给电子体，作为聚丙烯的等规立构调节剂。在聚合反应过程中，氢气作为分子量调节剂加入到丙烯中，同时也加快聚合速率。丙烯聚合反应可划分为四个步骤：活化反应，形成活性中心、链引发、链增长及链终止。活化反应：助催化剂（TEAL）与主催化剂（TiCl4）反应，将TI4+还原为Ti3+。链引发：一个烃分子与Ti3+结合。catR+CH2=CH-CH3cat-CH2-CHCH3R链增长：丙烯单体在TiC键中间不断的插入。CH3CH3catCH2-CHnCH2-CH-Rcat-CH2-CHCH3+CH3-CH=CH2Rcat-CH2-CH-CH2-CH-R+(n-1)CH3-CH=CH2CH3CH3链终止：一个氢分子在活性中心插入，在链的末端形成一个甲基，使反应终止。catR+HCH2-CHnCH2-CH-HCH3CH3catCH2-CHnCH2-CH-R+H2CH3CH3在Spherizone工艺中利用预聚合反应器2-R210，使少量的丙烯在受控的温度（20-30）和停留时间下发生聚合反应。轻度预聚合后，催化剂颗粒表面形成聚丙烯外壳，以防止进入多区段循环反应器后，在较高的温度下（85）以较高的动力学速度反应，催化剂被蹦碎，产生大量细粉。反应器的出料中聚合物的质量分数在50%-75%，因此有大量气体（质量分数在20%-50%）随聚合物排除，必须回收。因此进入中压过滤器2-F310的聚合物和单体被旋分分离，2-F310顶部的滤筒分离烃类气体中夹带的聚合物，干净的气体被2-C320AB回收到2-R230。2-F310低部的聚丙烯颗粒中夹带着一部分丙烯单体，在进入到袋式过滤器2-F340后，由于压力比较低（0.06Mpa），丙烯单体从聚丙烯颗粒中挥发出来，经2-F340顶滤袋过滤下夹带的细粉后去低压丙烯回收系统回收。由于主催化剂及助催化剂在聚丙烯颗粒之中还存在着残余活性，对产品的后期加工产生不利影响，因此要用蒸汽对聚丙烯颗粒进行汽蒸处理，杀死残存的活化剂TEAL、主催化剂和DONOR，并汽提出聚丙烯中溶解的丙烯单体并进行安全处理和回收。大庆炼化公司二期30万吨年聚丙烯装置操作规程(初版)3反应方程式：Al（C2H5）3+H2OAl（OH）3+3C2H6RCHTi+H2OCH3RCHCH3+TiOHCH3然后利用加热的干燥氮气对湿的聚丙烯颗粒进行干燥，以去除聚丙烯中的水分。1.1.4工艺流程说明1.1.4.1三乙基铝系统三乙基铝（TEAL-Triethylaluminum）作为一种助催化剂与高效催化剂共同作用，是高活性固态载体催化剂活性中心钛基的活化剂，分子式为AL（C2H5）3。高纯度的三乙基铝在惰性气体保护下用钢瓶运入装置，用氮气将三乙基铝从钢瓶中压入计量罐2-D110再由计量罐2-D110通过管廊管线供给到Spherizone装置的聚合区。TEAL钢瓶、计量泵2-P110AB位于钢筋混凝土房间里。所有安装在加压氮气管线、氮封管线和三乙基铝管线上的阀门都是气动阀，且由一个安装在户外安全场所的仪表盘控制。为方便操作，与TEAL钢瓶所连接的管线采用软连接。由于工艺管线与钢瓶的连接需要手动操作，为防止三乙基铝泄漏引起火灾，安置了一个火焰检测器并与联锁相连，以保证一旦三乙基铝泄漏时切断输送。计量泵2-P110AB输出管线上装有微动流量计，测量流量并通过调整2-P110AB的冲程来控制流量。在2-P110AB的吸入口，过滤器2-F110将大于10um的固体颗粒与TEAL分离开，以免使2-P110AB受损。连接所有三乙基铝系统放空口的氮封（N2）管线首先通过TEAL收集罐2-Z110再排到密封罐2-D112。2-Z110的作用是收集氮气中夹带的三乙基铝。计量泵2-P110AB进出口管线均为电伴热，通过这种方法，可以降低三乙基铝的粘度，减小流动阻力。来自油储存罐2-D660上的冲洗油系统用于拆卸计量泵2-P110AB、输送管线和仪表前对其进行油洗。可将冲洗油输送到过滤器2-F110的入口和出口处、计量泵2-P110AB吸入口以及微动流量计2FICA1102。被TEAL污染的废油收集在废油罐里。TEAL极其易燃易爆，这意味着纯化合物或浓化合物溶液，如果与空气接触将会燃烧，与水接触发生爆炸。TEAL的贮存和输送设施基本上将其危险性消除了，但由于其潜在的危险性，所有操作应严格遵守操作规定，并严格遵守其安全规则。处理TEAL系统中所有的容器、管线与设备时，必须始终保证在氮气压力的保护下进行操作。在正常操作中，空气绝不能进入TEAL系统中。在油冲洗和氮气吹扫的操作处理时，必须保证使泵、输送管线、仪表和其他设备在拆卸时不会使TEAL暴露到大气中，以免发生危险。操作者和维修人员在拆卸TEAL系统任何设备和输送管线时，都需穿戴特殊的防火金属服、头盔、防护面具、手套和靴子等，这些都是由同样的防火材料制成。如果TEAL暴露于空气当中，产生了明火，一定不能用水扑救，水将与TEAL反应造成更大的火灾或爆炸，只有用D级化学干粉或干沙进行灭火。1.1.4.2给电子体系统给电子体是一种液体硅烷，是被用来调整高效催化剂的等规立构性的一种助催化剂。加入量过多会导致催化剂活性降低。但是若未加到预接触罐中，只用高效催化剂聚合将产生高含量无规聚合物的产品。与等规聚合物不同的是，无规聚合物（类似于橡胶）粘性很大，会给产品带来严重的质量问题和操作困难。成品中含有少量的无规物则是必要的，有利于防止脆化并提高抗冲击强度，最终产品中无规物的含量由给电子体的加入量来进行控制的。给电子体通常为桶装，浓度为100%。它通过泵2-P121将桶中的给电子体输送到储存罐2-D120ABC中。大庆炼化公司二期30万吨年聚丙烯装置操作规程(初版)4为了提高计量精度，用泵2-P131将2-D131中的脱水后的油打到2-D120ABC中，以达到稀释的目的。计量泵2-P120ABC将给电子体输送到预接触罐中。给电子体储存罐中液位通常保持在40%到80%之间。如果给电子体储存罐中液位低于50%，则需要新加入一桶给电子体。2-D120ABC配有一个最低液位报警器和一个现场液位计。在氮气保护下，与尾气密封罐2-D162连通。从分布器2-Z120ABC中鼓入氮气泡以除湿和排氧。安装在计量泵2-P120ABC出料侧的质量流量计2FICA1201用于检测并通过调整泵的冲程来控制DONOR流量。该流量按固定的比值与TEAL流量控制器2FICA1102串级控制。给电子体流经储能器2-Z121以便精确测定流量。设置两条管线主要是为了可以将给电子体C或者D用不同的管线送到预接触罐里。安装在2-P120ABC吸入管线上的过滤器2-F120ABC能过滤掉大于10m的固体颗粒。2LI1202、2LI1204和2LI1206可以用来检测计量泵流率，此时需要关闭2-D120A或者B或者C出口的手阀。在控制室里可以通过2LI1202、2LI1204和2LI1206进行同样的操作。在长期的运行过程中，建议周期性检查流量测量偏差。给电子体系统所有设备和管线都是电伴热，其目的是降低给电子体与油混合物的粘度以提高其流动性。给电子体是一种比重接近水的澄清液体。必须储存在阴凉干燥位置，并且远离阳光直射。它可以与水反应产生酒精之类的物质。不可以用水来浇熄给电子体火焰。应该用干粉，二氧化碳或者泡沫灭火器灭火。当处理给电子体时佩戴保护性的护目镜和防护手套。如果皮肤接触到给电子体，须用水彻底清洗。1.1.4.3主催化剂系统主催化剂是一种以氯化镁为载体的钛系催化剂，是一种可自由流动的粉末，具有可控球状形态。为了使最终的聚合物具有与最初的催化剂粉末相同的球形形状和粒径统计分布，在整个催化剂制备和计量阶段，必须严格小心操作，因为催化剂载体极易破碎。由于添加在反应中的催化剂数量很少以及其本身的性质（微球体），因此必须建立适当的催化剂进料系统。事实上，加到预接触罐中的微球型催化剂以可控的均匀的浓度分散在油和脂中。这样既可以使加入量控制简单化，即控制催化剂注射器所注射液体油量，而不需控制微球体固体质量，同时又减少了细粉产生的风险。烃脂加热后通过2-P130输送到烃脂罐2-D130里。此容器夹套通蒸汽，带有分布器的深管鼓出氮气气泡将氧气和湿气带走。罐内烃脂可通过泵2-P130经过带蒸汽夹套的管路打循环。储存在2-D131里的油也通过分布器2-Z131鼓入氮气泡来除去湿气。催化剂对氧气和湿气极度敏感。因此，用来配制催化剂浆的矿物油和矿物脂对水份和氧气含量要求很高。催化剂分散罐夹套可根据需要加热（通过2-E140AB）或冷却。在2-D140A或者B中制备催化剂淤浆，然后输送到催化剂给料注射器2-D141A或者B中，在那里接着被输送到计量罐2-D150A或者B中。当计量罐充满催化剂淤浆，并准备就绪时，其中一个罐里的活塞会将催化剂淤浆从底部输送到预接触罐中。液压油计量泵2-P150A或者B，将油打入活塞顶部，以此来控制催化剂流量。流入预接触罐的催化剂淤浆的流量可通过流入2-D150A或者B的计量油流量和淤浆中的催化剂浓度（大约200-260gl）直接测定出来。DCS（分布控制系统）计算流入2-R200催化剂流量，同时根据需要调整计量泵冲程。包含催化剂淤浆的所有设备和管线都有夹套并被冷冻水保持温度在10，以使淤浆具有理想的稠度并防止催化剂沉淀。2-P150AB所需要的液压油被储存在2-D151里，当计量罐再次充满催化剂淤浆时液压油又流回到2-D151。高压油也被装在2-D151中，同时通过内壁与液压油隔离开。高压油系统由油罐2-D151，过滤器2-F151，泵2-P151A和B以及液压油储能器2-Z151组成。高压油循环系统可以用于机械密封增压活塞2-Z211，同时可以操作催化剂给料注射器，还可以预增压催化剂计量注射器等。通过现场压力开关自动启动和关闭压力泵2-P151A和B，操作压力维持在4.86.5MPag。催化剂为桶装、咖啡色粉末。需在惰性气体保护下存放于干燥凉爽环境中。它对空气、水、乙醇非常敏感，易于与其反应。催化剂粉末与潮湿空气接触时，粉末可能发生钛组份水解，同时产生有毒的盐酸烟雾，对呼吸器官产生刺激。当发生火焰时，请不要用水浇熄火焰。因为这样会产生盐酸气雾造成空气污染。应使用砂子，化学干粉大庆炼化公司二期30万吨年聚丙烯装置操作规程(初版)5或二氧化碳灭火器来灭火。当催化剂取样时，操作人员必须穿戴手套、胶底靴，防护裙和防毒面具，一旦接触皮肤，用大量的水彻底冲洗。1.1.4.4抗静电剂系统Atmer163是一种液体抗静电剂，可由以下几个位置加料到工艺区：1)2-R210浆料出口至2-R2