新建聚酯装置试车及准备工作

1、收稿日期:2004211222;修回日期:2004212230。作者简介:吴江(19612,男,上海人,高级工程师,工学学士,从事化纤化工装置建设工作。新建聚酯装置试车及准备工作吴江(中国纺织工业设计院,北京100037摘要:提出了新建聚酯装置投产前工作准备和试车工作的要点,包括网络计划的编制,设备及管道系统的清洗,装置的标定,泄漏试验,联动试车及投料试车。关键词:聚酯装置;设备及管道系统;试车中图分类号:T Q323.4文献标识码:B 文章编号:100828261(2005022*近年来,我国聚酯工业持续高速发展,预计2004年我国聚酯纤维产量有望超过1200万t 。将占世界聚酯纤维产量一半

2、左右1,充分做好新建聚酯装置投产前的工作准备和试车工作是确保聚酯装置投料试车一次成功和投产后装置“安、稳、长、满、优”运行,发挥最大经济效益的关键。新建聚酯装置投产前的工作主要有管道和容器的清洗、检漏、试压,泵及容器的标定,单机试车、中间交工、联动试车和投料试车及考核验收。本文是以5釜流程装置建设为例讨论试车工作的。1编制网络计划聚酯装置安装完成、机械竣工验收交接后的试车工作准备约需一个半月时间。由于各建设单位具体情况的不同,各项准备工作既有一定的先后顺序又有可交叉同时进行的,因此准备工作时间也略有差异。基本程序是“先辅助后主体,先后道后前道”。基本原则是“单机试车要早,吹扫气密要严,联动试车

3、要全,投料试车要稳,经济效益要好”。为此,根据建设的实际情况制定详细周密的试车网络计划很重要。网络按时间绘制出各项工作主要控制点。网络计划中必须明确几个重要控制点的完成时段:管道和热媒系统清洗、主要容器标定、各系统冷热态气密试验、热媒系统升温、真空氦气检漏试验和酯化系统热态模拟试验。2系统清洗2.1热媒系统管道热媒系统管道大多为碳钢材质,遇水易生锈,而且水清洗后管道死角留存的水分进入热媒后,会大大增加热媒脱水阶段的工作量,因此,该系统不宜采热媒系统升温应分2步进行。首先,热媒加热炉系统升温运行控制在100以下,多次长时间脱水脱气。系统正常后继续升温到150左右再次脱水脱气。其次,一次热媒系统逐

4、步升温达设定值。各二次热媒子系统可作为一个独立操作单元分别逐步升温,使各系统缓慢达到正常设定值。其间,应对升温系统上的一些法兰连接点进行热态紧固。由于温度升高把热媒管道中一些杂质继续冲洗出来。因此,应及时更换清理过滤网,直至系统干净,就可换回正常运行的过滤网。热媒系统经过冷热态循环后,管道清洗已干净,可达到正常生产运行的要求。第18卷第2期2005203聚酯工业Polyester I ndustryVol .18No .2Mar .20052.2反应釜系统的清洗5个主反应釜和刮板冷凝器可采用人工机械清洗法,即操作人员直接进入容器内,用水进行清洗,清洗用水尽量使用软水。乙二醇蒸气喷射真空系统和3

5、个乙二醇液封槽系统,可用水作为介质,运转相应的循环泵。在进行单机试车的同时清洗相应管道和容器,并及时清理泵前过滤网,记录循环泵运行参数。用水清洗过的系统应尽量排净残留在系统中的水,确保低点无积水存在。应采用热空气、惰性气体或压缩空气彻底吹干。这样做一是减少开车前可能发生的锈蚀;二是避免系统升温后,水分气化形成正压,可能损坏设备的事故。三是避免系统存在积水会严重干扰下阶段热态氦检漏工作的正常进行,使氦检漏工期和工作量大大增加。3标定聚酯主装置要进行标定的主要有:浆料调配槽和5个主反应釜、二氧化钛和催化剂的配制槽和供料槽、PT A称量装置、流量计和螺杆泵、齿轮泵等。标定就是对这些装置进行实际测量,

6、得到实际容积或流量值与控制室或仪表显示值之间关系曲线,为下阶段工艺参数制定和生产稳定打下基础。第一、第二酯化釜和第一预缩聚釜标定方式基本相同。典型标定方式如图1所示。第一、第二酯化釜之间取样阀出口可作为标定第一酯化釜时的连接标尺的透明软管的接口和排水口。反应釜的进水口可利用反应釜上方回用乙二醇进口或氮气进口管道。标定过程应注意标定出零点、搅拌器位置、盘管位置和满点。根据标定数据,可以绘制出液位计指示值对釜体积的关系曲线。由于标定时使用的介质是水,而实际生产中的物料与标定介质水的密度不同,对于差压式和浮筒式液位计应对曲线进行校正。第一、第二酯化釜是带有搅拌器的,标定时应做动标定和静标定。动标定就

7、是在搅拌器运转情况下进行的标定,其数据更符合生产时的实际状况。动标定与静标定可同时进行。读取静标定数据,然后启动搅拌器运转读取动标定数据。再停搅拌器加水标定。一般动标定液位计读数大于静标定读数。典型第一酯化反应釜标定曲线如图2所示。对于第二预缩聚釜和最终反应釜大多采用圆盘反应器2,使用的是放射源液位计。以往经验是与上述标定方法一样用水标定,不用校正处理。但现在工程建设中一般在反应釜已封闭、温度到达操作温度左右的投料开车前几天才安装放射源液位计,此时大多已完成热态氦检漏和负压试验。从工艺操作要求已不可能再进水进行标定。因此,现在采用的是在无物料介质的情况下调整满量程的办法来代替用水标定。既减少工

8、作量又大大缩短工期。实践证明,这样标定完全能满足生产的要求 。图1第一、第二酯化釜和第一预缩聚釜典型标定方式F i g.1Arrange m en t for level ca li bra ti on ester i f i ca ti on st age1、2and prepolyconden s a ti on st age1图2第一酯化反应釜标定曲线F i g.1Ca li bra ti on curve of ester i f i ca ti on st age14泄漏试验根据泄漏试验压力,试验分为正压泄漏试验和负压泄漏试验。根据泄漏试验温度,试验还可分为冷态泄漏试验和热态泄漏试验

9、。通过反复细致试验,尽量消除系统漏点,以达到投料开车的要求。4.1系统划分检漏试验系统的划分可根据装置的具体情况有所不同。一般原则是尽量细分,逐个试验。对热媒系统可按一次热媒系统为一个独立试验系统,各二次热媒系统分别成为独立试验系统,如有气相热媒可分别成为独立试验系统。5釜流程的主反应系统可划分为4个试验系统。第一、第二酯化釜、工艺塔及其管线为一个系统,第一、第二预缩聚釜分别为独立试验系统,最终反应釜和其真空系统单独成为一个试验系统。各系统分别用合适的材料作的盲板隔开,记录每个分隔盲板位置,以便试验结束后拆除每一块盲板。根据试验方案和手段的不同,试验用气61聚酯工业第18卷源可选用压缩空气、氮

10、气、氨气或氦气等。4.2冷态正压泄漏试验一般采用压缩空气对试验系统充压至0.15MPa 左右,以肥皂水进行检漏,寻找泄漏点。发现漏点时,立即进行消漏处理。然后,采取冷态保压试验来检验系统检漏工作是否合格。保压的压力视试验系统的不同而定。系统气密性以泄漏率来判定:R =P V /t 。式中:R 为系统泄漏率,kPa L /s;P 为试验期间系统压差值,kPa;V 为试验系统体积,L;t 为保压时间,s 。由于试验系统的压力会随体系温度的变化而变化,保压试验期间尽量减少系统温度的波动。否则,计算泄漏率时应对压力值进行校正处理。4.3热态泄漏试验一般系统升温至设定值后,一些新的漏点会得以暴露。而热态

11、下无法用肥皂水来做泄漏试验。这时可采用氟里昂或氦气进行检漏。对于第一、第二酯化釜,通过正压冷、热态检漏和保压试验合格后,就可转入准备下步的联动试车工作。对于负压操作的预缩聚反应釜和最终反应釜应进行热态负压泄漏试验。否则,真空系统泄漏率超出允许值时,正常生产中会引起高分子熔体的降解,反应器器壁结炭,产品中出现炭黑粒子。热态负压泄漏试验目前使用较多且有效的是真空氦气检漏仪检漏试验。氦气检漏试验可检出很小的泄漏点,但操作比较复杂,时间也比较长,一般至少需1周时间才能完成一套聚酯装置的检漏。如果系统中有标定或清洗的残留水存在,则会大大干扰试验工作的进行,工期还要长。因此,氦检漏试验进行前应确认系统各死

12、角无残留水存在。5联动试车及投料试车各设备中间交接完毕、公用工程已平稳运行后,可以从单系统开始,然后扩大到几个系统到全装置联动运行。以检验装置的设备、管道、阀门、仪表、电气、MCC 和DCS 等的性能和品质是否符合设计规范的要求。对主工艺流程应先打通后道的切片输送和打包系统。应先外购约10t 切片从切粒机后人工投料输送到切片料仓。打包机受料运行并调试到正常状态,以保证装置投料后试车一次成功。在计划投料前几天,应对原料配制系统进行原料配制。这相当于以真实物料进行系统的联动试车运行。当各项条件具备,各专业人员检查确认无任何隐患后,就进入联动试车。酯化系统热态模拟运行是最重要的环节也是最后一项准备工

13、作。通过酯化系统热态模拟运行再次检查酯化系统密闭性能。同时,对工艺塔在内的整个系统设备、电气和仪表进行性能联动试车。当热模拟系统内乙二醇达到平衡稳定,没有乙二醇和水的排出和补充后就转入投料试生产。投料试生产出合格产品,达到设计负荷,并稳定生产一段时间后,进行生产考核。6生产考核生产考核是合同工厂建设的最后一项工作,是检查合同工厂主要经济技术指标和生产能力是否达到设计要求的重要手段。一般从投料试车出合格产品时起安排3个月的试生产期。在试生产期间,要进行装置满负荷生产,选择72120h 进行考核,考核的内容主要是装置的生产负荷能力、工艺指标、原料消耗指标、产品品质、设备性能、自控水平和经济效果,以

14、及“三废”治理指标、劳动保护、工业卫生、消防、安全设施等。参考文献:1金离尘.全面协调可持续地发展我国聚酯工业J .聚酯工业,2004,(5:124.2张师民.聚酯的生产及应用M .北京:中国石化出版社,1997.Prepar i n g work and tr i a l run for a new bu ilt PET pl an t st art 2upWU J iang(China Textile I ndustrial Engineering I nstitute,Beijing 100037,China Abstract:Put f or ward the emphasis of p reparing work and trial run before a ne w built PET p lant start 2up,including working out the net w ork p la