聚丙烯装置危害因素及防范措施

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聚丙烯厂静电的危害及消除措施

聚丙烯厂静电的危害及消除措施

聚丙烯厂静电的危害及消除措施摘要:本文论述了我厂聚丙烯装置中静电的产生的原因、产生部位、危害以及消除的方法,重点介绍了静电消除器的结构、原理及使用效果。

关键字:聚丙烯安全静电静电消除器聚丙烯的生产过程是丙烯和氢气等在催化剂、活化剂的作用下,聚合成聚丙烯粉料。

整个生产过程所用的原料及生产的产品,均属易燃易爆物品,在静电放电时往往造成装置爆炸、燃烧事故。

静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。

我厂曾经发生过一起闪蒸岗位包装聚丙烯粉料时静电造成的着火事故,造成很大的经济损失,给公司带了不良影响。

静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。

因此,如何预防和消除静电,保证装置安全生产,做好装置防静电工作十分重要。

1、静电产生及危害1.1 静电产生原理静电是由物质平面所产生的电荷造成的,具有很高电阻的液体和固体颗粒、粉尘等物质在经受剧烈的机械运动时,例如,物料高速流过管线,对聚合釜进行搅拌,向容器中喷洒或投入物料等生产过程,都会产生静电。

另外,物料从管道设备的裂缝中喷出时也会产生静电。

液态烃的电阻率一般不小于108Ω·m,因而电导率很低,静电荷不易疏散,其电势将产生足够电能,使电弧足以点燃气体混合物聚丙烯粉料是高分子化合物,其吸水性能差,表面干燥,电阻率高,大于1016Ω·m。

粉料在输送、包装过程中与管壁和容器发生摩擦、冲撞,使得粉料颗粒表面带有大量电荷,产生静电。

又因为聚丙烯粉料具有良好的绝缘性,其本身所带静电不易消除,当静电数量达到一定时,带电表面场强超过极限值便会放电。

其放电过程为:两相接触→介质中电荷在界面有序排列→介质运动带动电荷移动与起电→电荷积聚→带电表面场强超过极限值→放电。

在聚丙烯的实际生产过程中,所使用的丙烯原料和氢气均属易燃易爆气体,其着火能都很小,当静电放电能量大于易燃易爆物着火能时就会发生着火爆燃现象。

1.2 静电产生部位聚丙烯粉料在生产过程中经历聚合、搅拌、喷料、下料包装等过程,静电产生主要集中在以下地方:(1)聚合釜放料管聚合回收完毕后,聚合釜内压力为 1.2~1.4MPa,在高压的作用下,聚丙烯粉料由聚合釜高速穿过直径为100mm的放料管,进入闪蒸釜内。

聚丙烯装置事故预案

聚丙烯装置事故预案

一、预案背景聚丙烯装置在生产过程中,由于物料易燃易爆、工艺复杂、设备繁多等因素,存在着一定的火灾、爆炸等事故风险。

为提高事故应对能力,降低事故损失,特制定本预案。

二、事故分类1. 火灾事故:包括物料燃烧、设备泄漏等引起的火灾。

2. 爆炸事故:包括物料爆炸、设备爆炸等引起的爆炸。

3. 中毒事故:包括物料泄漏、设备故障等引起的中毒。

4. 人员伤害事故:包括物体打击、高处坠落、触电等引起的伤害。

三、事故响应原则1. 事故发生后,立即启动应急预案,确保迅速、有效地进行事故处理。

2. 严格执行“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,确保人员生命安全和财产安全。

3. 加强组织领导,明确各部门职责,确保事故处理工作有序进行。

四、事故响应流程1. 事故报警(1)发现事故后,立即向生产调度中心报告,并启动应急预案。

(2)生产调度中心接到报告后,立即向公司领导报告,并通知相关部门。

2. 事故现场处理(1)切断事故源,隔离事故区域,防止事故扩大。

(2)组织人员进行现场救援,确保人员生命安全。

(3)对事故现场进行勘查,分析事故原因。

3. 事故善后处理(1)对事故原因进行调查,制定整改措施。

(2)对事故损失进行评估,做好赔偿工作。

(3)总结事故教训,完善应急预案。

五、事故预防措施1. 加强设备维护保养,确保设备安全运行。

2. 严格执行操作规程,减少人为因素导致的事故。

3. 定期进行安全教育培训,提高员工安全意识。

4. 加强现场安全管理,确保生产环境安全。

5. 建立应急救援队伍,提高事故应急处置能力。

六、应急物资及设备1. 灭火器材:灭火器、灭火毯、泡沫灭火器等。

2. 个人防护用品:防毒面具、防护服、手套等。

3. 应急通信设备:对讲机、电话等。

4. 救援设备:担架、急救箱等。

七、预案实施与更新1. 本预案由生产调度中心负责组织实施。

2. 预案实施过程中,如遇问题应及时调整,确保预案的适用性。

3. 预案每年至少更新一次,以适应生产环境的变化。

粉尘爆炸分析系列之五——装置(聚丙烯)粉尘危害性分析及对策措施

粉尘爆炸分析系列之五——装置(聚丙烯)粉尘危害性分析及对策措施

装置(聚丙烯)粉尘危害性分析及对策措施一、装置概述辽宁抚顺石化分公司聚丙烯装置引进HIMONT(现BASELL)环管生产技术,采用二环一气工艺布置,为连续本体法生产,设计能力达6万t/a,经扩建后达到9万t/a。

聚合级丙烯从装置外引入,经齐格勒-纳塔催化剂的引发,在液相丙烯中生产粉状的聚丙烯产品。

在环管反应器生成的粉状聚丙烯产品经高、低压闪蒸后进入汽蒸干燥单元,在氮气保护下,经风送系统送至造粒单元,在造粒单元添加各种助剂后进行水下切粒,最后经掺混后包装出厂。

工艺流程示意图见图1。

图1 聚丙烯生产工艺流程图二、聚丙烯特性聚丙烯是丙烯单体在一定温度和压力下通过特殊催化剂作用聚合而成的热塑性物质,具有可塑性和很好的耐热性,加工性能良好,具有优良的电绝缘性,有很好的化学和热化学稳定性。

聚丙烯本身无毒,但聚丙烯粉末吸入量过多,人体肺部会产生不适,严重时会引起尘肺病。

一般空气中的允许浓度为10mg/m3,空气中达到一定浓度(≥20 mg/m3)容易产生粉尘爆炸。

由于聚丙烯粉料、粒料运输过程中易形成静电积聚,人与之接触需防静电伤人,以及静电放电、局部温度过高而达到聚丙烯爆炸条件引发爆炸。

三、问题的提出在聚丙烯正常的生产过程中,时常有粉尘闪燃、自燃、闪爆的事情发生,如:事故排放罐粉尘闪燃;粒料仓碎屑闪燃;粒料仓粉尘闪爆,粉料结块,堵塞出口;事故排放罐粉尘自燃;汽蒸罐细粉结块引起装置停车;管线粘壁粉尘燃烧;丙烯缓冲罐粉尘闪燃。

该公司在该问题上最严重的一次是1998年5月21日D902料仓闪燃,由于闪燃瞬间产生的气浪将料仓的锥型仓顶鼓变形,仓内出现大饼料,堵塞输送管道影响正常生产,技术人员透过锥形顶部人孔观察,见仓内时有弧光放电。

如何彻底解决聚丙烯粉料的静电闪燃问题,成为该公司的一个重要研究课题。

四、聚丙烯料仓粉体闪燃现象原因分析(一)料仓粉体放电形式当带电粉体周围的电场强度超过介质(如空气)的击穿场强时,因介质产生的电离而使带电粉体上的静电荷沿击穿通道释放,从而产生静电放电。

聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施

聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施

工业生产化 工 设 计 通 讯Industrial ProductionChemical Engineering Design Communications·149·第47卷第1期2021年1月聚丙烯作为合成树脂中发展最快的产品,其工艺生产流程也从传统的液相聚合工艺转变为气相聚合工艺,但在生产的过程中依然存在一定的危险因素,为了提升生产制造的安全性,就需要基于全方位安全影响因素进行分析,并基于其中存在的危险性做好安全防范措施,降低聚丙烯生产事故发生的概率。

1 聚丙烯生产工艺危险性分析聚丙烯生产工艺需要高精准度的参数作为基础,一旦其中可燃气体以及冷却水流量超出控制范围将极易导致爆炸等安全生产事故。

1.1 原料的危险性分析(1)聚丙烯生产主要是在高温高压的密闭设备中进行,因而其中的温度以及压强控制都需要在精确的范围之内,同时在生产的过程中,聚丙烯还需要加入催化剂以及助剂原料作为生产的基础,在温度以及压强控制精度出现偏差的背景下将极易出现爆炸事故。

除此之外,丙烯本身就属于一种具有危险性质的的易燃气体,一旦其密度达到2%时,将极易导致爆炸以及火灾等安全事故的发生。

(2)聚丙烯生产中涉及的乙烯、氢气、聚丙烯粉末以及一氧化碳等物质都将导致生产线出现火灾和爆炸现象,其中存在的 三乙基铝能够与微量的氧气以及水分发生反应,产生一氧化碳、氧化铝等燃烧产物,进而对生产安全造成威胁。

而氢气也将在一定温度下出现爆炸的现象,因而聚丙烯生产的过程中就需要做好氢气含量的控制工作,降低安全事故发生的概率。

而聚丙烯粉末也具有一定的易燃性,其在含量为0.02mL 的情况下便会处于燃烧状态,同时在粉末浓度达到0.10~0.20kg/m 3的环境中将会出现爆炸现象,而聚丙烯粉末也是作业环境中不可缺少的生产原料,因而在聚丙烯粉末包装、运输以及储存过程中就需要强化安全控制意识,防止聚丙烯粉末以及挥发性气体出现泄漏的风险。

聚丙烯生产危险因素

聚丙烯生产危险因素

聚丙烯生产危险、有害因素分析2.1 主要危险物质的火灾爆炸危险聚丙烯生产中的主要危险物质有丙烯、乙烯、氢气、一氧化碳、三乙基铝及聚丙烯粉末等,这些物质的存在使聚丙烯生产具有较大的火灾爆炸危险。

a) 丙烯的体积质量大于空气, 爆炸下限低, 仅为2% ,一旦发生泄漏, 丙烯气体很容易聚集在低洼处, 形成具有爆炸危险的混合物。

b) 三乙基铝是无色透明的液体, 对微量的氧和水分反应极其灵敏, 易引起燃烧爆炸。

与酸、卤素、醇、胺类接触发生剧烈反应。

遇水强烈分解, 放出易燃的烷烃气体, 燃烧产物是一氧化碳、二氧化碳、氧化铝。

c) 氢气是无色无味气体, 具有很宽的燃烧范围和很低的爆炸下限( 4.1%) , 氢气- 空气混合物燃烧只需很小的能量(0.02 mJ), 氢气的使用及存储需要特别注意。

d) 聚丙烯粉末可以燃烧, 而且燃烧发热量大, 不完全燃烧时会产生烟和有毒气体。

聚丙烯包装、运输和储存过程中发生的爆炸, 通常是因为存在高浓度的聚丙烯粉末和挥发性气体, 另外聚丙烯颗粒输送过程中产生的聚合物细粉具有爆炸性。

聚合物细粉(<74 μm)的最小爆炸浓度大约为0.10~0.20 kg/m3。

同时聚丙烯粉末也是作业环境中粉尘的来源。

e) 放射性物质铯137 是装置浆料体积质量和聚合物粉料料位测量计所用到的, 半衰期为33 年, 经常接触放射性物质会对人体组织器官有损伤。

2.2 主要危险物质的毒性分析a) 丙烯是一种窒息剂和麻醉剂, 具有轻微麻醉作用,人吸入丙烯可引起意识丧失, 高浓度下会对生理造成显著影响。

高浓度的丙烯会稀释空气中的氧气, 而且有致命危险。

长期接触可引起头昏、乏力、全身不适、思维不集中, 个别人胃肠道功能发生紊乱。

压力下液化丙烯如果与皮肤直接接触, 液体丙烯将迅速气化, 产生低温, 导致身体的局部冻伤。

b) 三乙基铝与空气接触即着火, 遇水强烈燃烧, 会生成一种带刺激性气味的氧化物, 此气体对人的气管和肺部均有不良影响, 高浓度吸入可引起肺水肿, 吸入其烟雾可致烟雾热, 皮肤接触可致灼伤, 引起充血、水肿和起水疱。

聚丙烯生产工艺危险性分析及安全措施

聚丙烯生产工艺危险性分析及安全措施

聚丙烯生产工艺危险性分析及安全措施摘要:聚丙烯生产应用范围的不断扩大凸显出合成材料应用的价值,但是,聚丙烯生产工艺的危险性较高,会对材料生产水平产生一定程度的影响。

基于此,文章将聚丙烯生产工艺作为研究重点,在阐述其危险性的基础上,提出相应的安全措施,以供参考。

关键词:聚丙烯;生产工艺;危险性;分析;安全措施一、聚丙烯生产工艺危险性分析1.1原料易燃易爆,易引发火灾爆炸的危险性聚合过程是在较高温度和压力条件下的密闭设备和管道中进行的,其原料、助剂和催化剂属于易燃易爆物质。

如丙烯是无色、有烃类气味、化学性质活泼的易燃气体,爆炸极限为1%~15%,由于丙烯比空气重,泄露后可能存留在装置的下水道和低洼处,达到爆炸极限范围时易造成火灾爆炸;另外丙烯在一定条件下,还能在设备内生成自聚物,致使设备或管道胀裂,甚至造成大量物料流出,引起燃烧和爆炸。

氢气被用作聚丙烯分子量的调节剂,氢气在聚合反应中起链转移的作用,也就是起调整聚丙烯分子链长度的作用,通过调整聚丙烯分子链长度,可以生产不同牌号的聚丙烯;另外氢气在聚合反应器中的浓度对催化剂的活性有较明显的影响,氢气是无色、无味、无毒、化学性质活泼的气体,在空气中爆炸极限较宽,为4.1%~74.1%,其与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热或明火即会发生爆炸。

1.2聚合反应温度控制不当,易发生爆聚的危险性聚合反应均为放热和热动力不稳定过程,当热量来不及导出就会出现“爆聚”现象,使反应失去控制而引发爆炸事故。

聚合反应在开始阶段或进行过程中都有发生爆聚的可能性,因此聚合反应时应按投料顺序和投料配比准确投料,总物料不应超量;同时聚合反应前期要防止升温过快,当反应加速后,放热量逐渐增加,要及时冷却降温;另外在聚合反应过程中还要十分注意温度和压力的变化,如果聚合反应产生的大量热量不能及时移出,随物料温度上升,发生裂解和爆聚,所产生的热量会使裂解和爆聚过程进一步加剧,进而引发反应釜爆炸。

聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施

聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施

聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施摘要:聚丙烯(PP)是五大通用合成树脂中发展最快的材料之一,具有力学性能优异、密度轻、安全性高、耐热性好、化学稳定性高和成型加工性能优等特点。

聚丙烯材料广泛应用于汽车、器械、家具和包装等多个领域。

基于此,本篇文章对聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施进行研究,以供参考。

关键词:聚丙烯;生产危险因素;安全防范措施引言聚丙烯(PP)具有力学性能优良、加工性能优异、产品透明度高、抗腐蚀性能强、价格低廉等优点,在包装、建筑、医疗、家电、汽车等领域得到广泛应用。

预计到2022年,世界聚丙烯产量将突破8千万吨。

聚丙烯是世界上主要的消费塑料,也是许多研究工作的主题。

基于此,本文探究聚丙烯生产危险因素分析及安全防范措施等。

1聚合机理聚丙烯的聚合机理比较复杂。

目前认为其公信力最大,主要包括四个部分。

也就是说,通过活化反应,活性中心、链引发、链增长、链终止。

本文主要以均相反应进行相关论述。

(1)活化反应。

所采用的催化剂为第四代Cdi,TEAL作为助剂与TiCl4发生相关反应,+4价Ti有效还原为3价Ti,进而Ti的原子活性被激活,发生烷基化反应,形成Ti-C键。

(2)链诱发。

在活性中心插入CH2=CH-CH3分子,形成聚丙烯链。

目前来看,Ti-P+CH2=CH-CH3→Ti-CH2CH(CH3)-P;(3)链条增加。

依次插入多个CH2=CH-CH3分子,使链段从活性中心向外生长。

(4)链终止。

分子链与H2单体及助剂发生终止反应,中心插入H2分子,在链末端形成一个甲基,引发链终止反应。

相关反应如下:与单体终止机理:Ti-CH2CH(CH3)-P+CH2=CH-CH3→Ti-CH2-CH2-CH3+CH2=C(CH3)-P与助剂终止机理:Ti-CH2CH(CH3)-P+AlR3→Ti-R+R2Al-CH2-CH(CH3)-P与H2终止机理:Ti-CH2CH(CH3)-P+H2→Ti-H+CH3-CH(CH3)-P与上述反应机理类似,乙烯共聚反应机理也主要是将丙烯、乙烯插入活性中心,引发相关反应。

聚丙烯的重点设备、危险因素及防范措施标准范本

聚丙烯的重点设备、危险因素及防范措施标准范本

解决方案编号:LX-FS-A44110聚丙烯的重点设备、危险因素及防范措施标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑聚丙烯的重点设备、危险因素及防范措施标准范本使用说明:本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。

资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。

一、重点部位及设备(一)重点部位从装置的平稳生产和安全角度考虑,聚丙烯装置共有液体丙烯储罐、第一反应器顶部分离器、第二反应器顶部分离器、第一反应器、第二反应器等五个危险部位。

其中液体丙烯储罐储存来自界区的液体丙烯、第一反应器顶部分离器、第二反应器顶部分离器分别储存两个反应器的原料丙烯和循环丙烯,这三个储罐如果发生泄漏或者火灾,将产生巨大危害。

在第一反应器、第二反应器中存在大量粉料和气相丙烯,反应器是在高压条件下操作,聚合反应是剧烈的放热反应,一旦反应器失控,会发生严重的安全事故。

(二)重点设备气相法聚丙烯装置重点设备主要为循环气压缩机、丙烯加料泵、急冷液加料泵、沉降器顶部压缩机、尾气压缩机、粉料输送风机、挤压造粒机组、粒料输送压缩机等设备。

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整体解决方案系列聚丙烯装置危害因素及防范措施(标准、完整、实用、可修改)编号:FS-QG-41126聚丙烯装置危害因素及防范措施Hazardous factors and preventive measures of polypropylene plant说明:为明确各负责人职责,充分调用工作积极性,使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化,特此制定(一)开停工时危险因素分析及其防范措施1.开工时危险因素分析及其防范措施装置开车的准备要求有几方面:所有设备已吹扫并氮气置换完毕;火炬系统及公用工程设施循环水系统、蒸汽系统、氮气系统、仪表风系统和矿物油冲洗系统都处在完好待用状态;所有设备和仪表及附件都要处在备用工作状态。

气相法聚丙烯装置正常开工步骤如下:(1)液体丙烯引入丙烯进料单元待用,丙烯汽化器投入使用,气相丙烯压力稳定,气相丙烯待用;(2)第一反应器中加人种子粉料,执行氮气置换,氢气系统引入至反应器前待用;(3)催化剂、助催化剂、改性剂准备待用,所有催化剂、助催化剂、改性剂管线用矿物油冲洗;(4)两个反应器顶部分离器引入丙烯,分离器液位正常,循环气压缩机、急冷液泵正常运行,反应器分离系统开始循环,向顶部分离器加入少量烷基铝,脱除系统中残留的有害组分;(5)两反应器引入气体丙烯,反应器与分离系统进行压力平衡,两个反应器单元开始空载循环,开车加热器将反应器压力、温度升高至操作值;(6)第一反应器开始依次加入烷基铝、改性剂和主催化剂,当开始有产率时,向第一反应器通人氢气;(7)启动沉降器顶部压缩机,气锁系统空载循环检查,第一反应器料位上涨至料位设定值后,开始向由气锁器向第二反应器输送粉料;(8)以最小流量启动尾气压缩机,建立袋滤器至尾气压缩机之间的循环;(9)第二反应器料位达到设定值后,打开底部柱塞阀向气体膨胀袋滤器中送料,然后进入脱气仓;(10)脱气仓开始通入脱活氮气和蒸汽,脱气仓运转2h后,启动粉料输送风机,开始由粉料输送系统向造粒单元输送粉料;(11)挤压造粒单元开车,粒料输送系统开车,向包装料仓输送粒料。

在开车过程中,装置从常温、常压逐渐升高至操作值,公用工程、原料、催化剂逐步引入装置,各个环节紧紧相扣,装置的操作参数变化块,物料引入引出频繁,比较容易发生事故,开工过程中容易发生的危险因素及预防措施如表5—18所示。

2,停工时危险因素分析及其防范措施装置停工涉及多项操作,需要时间长,处理问题多,因此在停车前要制定详细的停车计划,准备好停车期间所需的物资,联系好各有关部门,装置正常停车步骤如下:(1)依次停止主催化剂、烷基铝和改型剂加料,催化剂管线进行矿物油冲洗,启动氧杀死系统中止第一反应器产率,切断两反应器丙烯、乙烯、氢气进料;(2)将第一反应器粉料彻底输送至第二反应器后,隔离第一反应器,将第一反应器放空,反应器分离系统停止循环,第一反应器单元丙烯进行排放,第一反应器单元加装盲板;(3)气锁器系统空载循环几个周期,彻底排空积存粉料后停止运行,停止沉降器顶部压缩机;(4)第二反应器粉料彻底出空,隔离第二反应器,反应器分离系统停止循环,第一反应器单元丙烯进行排放,第二反应器单元加装盲板;(5)将袋滤器中粉料彻底输送至脱气仓后,停止旋转加料阀,尾气压缩机;(6)脱气仓停止向挤压造粒单元输送粉料,停止旋转加料阀和粉料输送风机;(7)挤压造粒单元停车;(8)两反应器单元彻底放空后,进行氮气置换,直至可燃气分析合格后,停止氮气置换,停止反应器搅拌。

装置停工过程是由正常操作状态逐步降温降压的过程,其操作复杂,涉及多项交叉操作,各项操作参数变化大,也是一个比较容易发生事故的过程,停工过程中容易发生的危险因素及预防措施如表5—19所示。

(二)正常生产中危险因素分析及其防范措施装置正常生产时各个工艺参数是平稳的,在运行过程中,由于工艺控制、设备仪表电气、公用工程、操作人员等诸多因素的影响,正常生产中会有不少影响装置安全平稳运行的因素,下面就各单元的危险因素和防范要求简述如下。

1.催化剂进料单元催化剂进料单元包括主催化剂、助催化剂和改性剂系统、矿物油系统和废催化剂的中和系统。

催化剂体系分成两部分加入到第一反应器,一部分为主催化剂的矿物油浆液,另一部分为助催化剂和改性剂,每根管线都有丙烯冲洗管线,来保持催化剂良好的喷洒状态和减少喷嘴堵塞的可能性。

矿物油系统用于泵和设备的冲洗,废催化剂中和系统用于主催化剂、助催化剂和改性剂的中和和处理以及设备和管线的冲洗。

本单元常见故障及处理方法如表5—20所示。

2.第一聚合反应单元催化剂体系加入第一反应器,原料在催化剂作用下生产聚丙烯粉料,第一反应器要维持一定的生产负荷、料位、温度、压力和聚合物性能。

聚丙烯生产速率是靠催化剂进料速率控制的;料位是通过排料阀的顺控操作实现的;反应器的温度是靠循环的液相速率来控制的;反应器的压力是靠调节反应器顶部冷凝器冷却水流量来控制;聚合物性能是靠原料和催化剂配比来控制。

上述控制一旦出现问题,正常生产难以维持,必须及时正确处理,才能稳定生产,否则将会引起减产、停工,严重是会产生恶性安全事故。

本单元常见故障及处理方法如表5—21所示。

3.反应器粉料输送单元粉料输送单元通过两套气锁系统的顺序控制把第一反应器的粉料输送到第二反应器,还能将两个反应器相互隔开,避免反应器物料混合;同时为装置区所有气相丙烯用户提供气相丙烯。

本单元常见故障及处理方法如表5—22所示。

4.第二聚合反应单元第二反应器单元的设计和操作与第一反应器系统相似,从反应器排出的丙烯、乙烯、氢气大部分冷凝以撤出反应热,冷凝液与加入的新鲜丙烯一起用泵加入反应器顶部。

只是在生产抗冲共聚物时乙烯和丙烯的比例必须准确控制,以得到所需组成的共聚物产品。

其常见故障与处理方法与第一反应器相同,除此之外,还有其他常见故障:本单元其他常见故障及处理方法如表5—23所示。

5.粉料干燥及脱活单元第二反应器产生的粉料中的气体在袋滤器中与粉料分离,脱气仓中将粉料中的残余催化剂利用湿氮气水解脱除活性,同时带走挥发组分。

并将脱活及干燥后的聚丙烯粉料输送到造粒单元。

本单元其他常见故障及处理方法如表5—24所示。

6.挤压造粒单元挤压造粒系统把脱活、脱挥发分处理的粉料加人助剂进行稳定,然后熔融、过滤和造粒。

聚丙烯粉料和助剂在混炼机中充分混炼、熔融和均化,熔融聚丙烯经齿轮泵增压,熔融聚丙烯经过切粒机模板束状挤压后进人切粒室,经过干燥的颗粒送到振动筛进行筛分,大颗粒和小颗粒均被筛掉,合格的颗粒送到颗粒料斗送到掺合料仓。

本单元单台设备和辅助系统多,因此容易发生故障。

本单元其他常见故障及处理方法如表5—25所示。

7.公用工程系统公用工程系统包括高压蒸汽、低压蒸汽、高压氮气、低压氮气、仪表风、工厂风、盐水、循环水、工艺水的引入,对所有单元的蒸汽冷凝液进行回收处理,对所有系统进行火炬气的收集与排放。

本单元其他常见故障及处理方法如表5—26所示。

四、装置的安全设计聚丙烯的生产过程是将易燃、易爆的丙烯、乙烯、氢气等原料在催化剂作用下聚合成聚丙烯粉料。

这些烃类原料和氢气一旦发生泄漏而造成爆炸或火灾将是灾难性的事故,因而装置的设计和生产的安全性就显得极为重要。

聚丙烯装置与其他石油化工装置一样在设计中要考虑物料及工艺过程的危险性分析、装置安全设计、安全控制系统、工艺联锁系统,并将装置的安全分析、设计与检查贯穿于工程项目的全过程,本装置的安全设计主要如下:(一)工艺联锁系统为了排除不安全或不正常的条件,如出现反应异常、工艺条件失控、工艺流体大量泄漏、公用工程故障等情况,装置中设置了工艺安全联锁系统,气相法聚丙烯装置在工艺设计中的主要联锁系统如下:(1)废催化剂中和罐隔离所有的主催化剂,助催化剂和改性剂管线上都有矿物油冲洗直接进入烷基铝密封罐,然后,将液体转移到中和罐用碱液进行中和,调节阀控制废液流量,当中和罐的温度达到80%时,联锁关闭废液进料阀。

(2)第一反应器隔离位于反应器顶部的三个压力开关中的任意两个达到2.48MPa(表),反应器开始自动隔离、放空和氧气注入,第一反应器隔离被触发后,反应器所有进料出料都停止,主催化剂、助催化剂、改性剂泵、急冷液泵和循环气压缩机停止。

(3)反应器分离系统联锁反应器顶部分离器的高液位开关被触发后,循环气压缩机联锁停车,防止分离器液位过高,循环气压缩机进入液体,直到高液位开关恢复后,才能重新启动循环气压缩机。

(4)三乙基铝系统隔离当反应器的三个压力高位开关中任意两个指示低于0.5MPa(表)时,三乙基铝加料阀将关闭,烷基铝停止进料。

(5)气锁器系统的隔离如果气锁器系统的阀门发生故障,或者气锁器压力、料位条件不满足时,气锁器就会产生隔离,根据隔离产生条件不同,气锁器隔离分为两种,第一种隔离后气锁器系统所有外部阀门关闭,第二种隔离所有阀门全部关闭。

(6)袋滤器联锁如果袋滤器旋转加料阀停车超过75s,通往袋滤器的出料柱塞阀关闭,位于袋滤器顶部的两个压力开关任意一个达到0.22MPa(表),反应器向袋滤器的出料终止,如果袋滤器温引过低,将禁止取样阀打开,防止可燃气外泄。

(7)脱气仓隔离为了防止脱气仓超压,当脱气仓压力指示达到0.08MPa(表),脱气仓隔离启动,脱气仓所有入口及出口物流与脱气仓隔离,袋滤器旋转加料阀和脱气仓旋转加料阀关闭。

(8)丙烯进料系统联锁来自界区的液体丙烯在丙烯储罐中保持稳定液位,为了防止液位过高或者过低,在丙烯进料系统设有高液位联锁和低液位联锁,高液位联锁触发后将切断界区液体丙烯进料,低液位联锁触发后,丙烯加料泵停止向液体丙烯用户供应丙烯。

(二)氧杀死系统氧杀死系统提供了一种降低产率的快捷方式,反应器产率迅速降低的方法就是利用氧杀死系统,氧气是使催化剂中毒的物质,能迅速降低聚合速度,足够的氧气可快速的终止反应。

反应器停车也可以不用氧杀死系统。

紧急情况下,利用氧杀死系统停车更有效,反应釜的设定料位是80%,反应釜内的空余空间只有不到5t,一旦发生紧急情况,如出料线堵塞,急冷液无量,就必须在几分钟内终止反应,否则五、六分钟内,将出现反应釜温度、料位飞涨,使反应釜结出大的块料而不得不停车清釜。

反应器处在备用状态时,加入氧气可快速中止反应避免过渡料生成。

对生产均聚物和无规共聚物时来说,反应器的粉料仍为合格产品,反应器可重新开始操作而不会造成过渡产品的生成。

在反应器正常停车期间,氧杀死系统可用来减慢聚合物产率并控制向火炬的放空量。

否则,整个反应器的烃类组分都会被放空,造成丙烯大量浪费。

在放空前用氧气抑制反应,可减少丙烯的浪费,使反应能快速重建。

同时,在生产抗冲共聚物时,因为要控制共聚物中的橡胶含量,就要控制第二反应釜和第一反应釜的产率比,也需要我们在第二反应釜中加入一定量的氧气,以控制第二反应釜的产率。

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