影响小本体聚丙烯装置能耗的因素及改进对策-

1、成果与经验影响小本体聚丙烯装置能耗的因素及改进对策王玉章,苏霞(金陵石化有限责任公司塑料厂,210028摘要:分析了影响间歇式本体法聚丙烯装置能耗的主要因素,提出了相应改进对策,收到了显著效果;并提出了进一步改进的想法。关键词:间歇式本体法;聚丙烯;能耗;对策中图分类号:TQ325.1文献标识码:B文章编号:100527439(2002022*The F actors Influencing the Bulk B atch PP Plants E nergyConsumption and the corresponding CountermeasureWANG Yu2zhang,SU Xia(

2、Plastic Factory,Jinling Petrochemical Co.,Ltd.,Nanjing210028,ChinaAbstract:This paper analysed the main factors influencing the Bulck Batch PP plants energy consumption,present2 ed a practical scheme for resolving the existing problems,which generated an obvious effect;At last,some proposals of furt

3、her improvement were put forward.K eyw ords:Bulck batch;PP;Energy consumption;Countermeasure金陵石化有限责任公司塑料厂聚丙烯装置是采用我国自行开发设计的间歇式液相本体法生产工艺(简称小本体聚丙烯、小聚丙。到1997年底装置的实际生产能力已达50kt/a,成为小本体同行中生产能力最大的装置。该装置经过过去十几年的发展与技术改造,虽然产品质量、能耗(本文指燃动能耗、物耗等方面在石化集团公司系统同类装置中已处于中上游水平,但与同行最先进水平相比还存在一定差距,同连续法装置(简称大聚丙相比差距更大。采取有效措施

4、降低能耗是聚丙烯装置技术进步工作重点之一,也是降低生产成本的有效措施之一。1能耗高的原因1.1单釜得率低将一釜丙烯从常温升至50,所需热能基本一定。如果这一釜丙烯不发生聚合反应或反应很差,则单釜产量就很低,转化率低,蒸汽单耗就相应增加。大量未反应的丙烯必须经过升温之后才能回收,这样又必然耗费一定的热能,使蒸汽单耗更大。单釜得率低的原因是聚合反应不稳定,表现为反应过分激烈,或出现“清汤”不反应。原因是原料来源杂、丙烯精制能力不够、新接丙烯与回收丙烯混合不均匀、投料不准、反应釜撤热能力有限等。1.2蒸汽使用不合理1992年塑料厂二套聚丙烯装置(2 台12m3聚合釜投产,19931997年相继增容的

5、几套聚丙烯装置热水供应系统都是仿照这二套的工艺,即1台10m3热水罐对2台12m3聚合釜。到1997年底装置上已有8台这样的热水罐,这么多热水罐,不仅散热面积大,而且经常出现串进冷水或热水罐被抽空的情况,造成聚丙烯装置蒸汽消耗一直居高不下。1.3循环水供应方式不合理1984年建成的一套聚丙烯装置,采用的是二级循环水泵从循环水总管上抽水向聚合釜夹套供应的模式。装置规模较小(仅为3kt/a,在全厂占的份额不大。这种模式在当时是合理的,但随着这几年的不断增容,聚丙烯装置已成为塑料厂最大的装置,成了循环水的主要用户。这样就造成各套聚丙烯装18第23卷第2期2002年4月能源技术EN ER GY TEC

6、HNOLO GYVol.23No.2Apr.2002置间相互抢水,循环水总管压力下降,二级循环水泵出口压力不高,实际已起不到多大作用了,运行中做无用功,浪费电能。2改造情况与结果2.1提高单釜得率针对单釜得率低采取了一系列改造措施,主要包括:对于不同来源的丙烯,不再混合,而是分两条线固定供不同装置使用;针对丙烯精制能力差的状况,增加了固碱塔粗脱水、脱硫塔脱硫新项目,同时增加了分子筛塔、氧化铝塔的数量;合并单台聚合釜丙烯计量罐,改为每6台聚合釜合用1台100m3丙烯中间罐,并且用丙烯泵循环将新接丙烯与回收丙烯均匀混合;采用质量流量计取代目测液位投料的方式,准确计量每台釜的丙烯投入量;选用新型聚合

7、釜,换热面积大,单釜得率高;对老式聚合釜指形管进行改造,增加指形管数目,增大了换热面积。经过改造后,聚丙烯装置单釜得率明显提高, 19972001年上半年单釜得率如表1。从表1可以看出经过19982000年改造,单釜得率从1997年2.0t上升到2001年上半年的 2.58t,上升了2910%,水、电、汽耗有明显下降。得率 2.0 2.16 2.39 2.54 2.582.2热水集中供应1998年9月金陵石化塑料厂利用第五套聚丙烯装置增容的机会,将第四、五套装置的热水集中由一个100m3的大热水罐供应。此后逐步将第二、三套以及改建后的一套热水供应都集中到这一个热水罐,从而减小了散热面积。199

8、9年和2000年又对第二、三、四套的调节阀重新选型、更换,避免以前多个热水罐都存在的串冷水、跑热水的现象。近几年聚丙烯装置蒸汽消耗情况如表2所示。从表2可以看出2001上半年聚丙烯装置蒸汽消耗比1997年下降了0.37t/t。针对循环水供应不合理的状况,从1999年底起,金陵石化塑料厂在改造了循环水总管、增加循环水总管压力的基础上,又取消了聚丙烯装置上的19台循环水二级泵。取消二级泵后,各套装置的循环水供应平稳,起到移峰填峪效应,而且电耗明显下降,近几年聚丙烯产品电耗情况如表3所示。从表3可以看出2001上半年在聚丙烯装置上增加运行 一套中压回收系统(丙烯回收系统:含一台132kW压缩机、二台

9、22kW的丙烯泵,聚丙烯产品电耗仍比1997年下降了约41.4kWh/t。表3近几年聚丙烯装置电耗情况,kWh/t2.4结论技术改造提高了单釜得率、合理利用蒸汽和电能、减少了浪费,2001年上半年燃动能耗比1997年下降了36kg标油/t,如表4所示。表4近几年聚丙烯装置燃动能耗情况,kg标油/t燃动能耗9510410077593进一步改进的想法(1目前,聚丙烯装置26台聚合釜的热水由同一个热水系统供给,热水泵24h运行,而各台釜对热水需求是间歇的。如果采用变频技术控制电机,预计可再节约一部分电能。(2通过仪表对聚合釜夹套切断阀实施自动控制,在聚合釜夹套由冷水换热水或由热水换冷水时,能自动判定水温,将热水回热水罐、冷水回循环水总管,预计可节约一部分蒸汽。(3对闪蒸釜操作实