煤制烯烃企业聚丙烯装置的应用探讨

2022-09-11

一、聚丙烯装置工艺过程的危险性辨识分析

1. 危险性辨识方法的选择

在煤质烯烃企业中, 聚丙烯装置是企业生产过程中较为重要的设备之一, 该装置在实际生产过程中使用的原料主要包括丙烯、H2、乙烯以及三乙基铝等等, 上述的这些原料虽然各具特点, 但唯一的相同之处就是易燃易爆。由于聚丙烯装置的工艺流程相对比较复杂, 从生产工艺的层面上大体可分为以下几道工序:

原料精制→聚合反应→尾气回收→造粒风送

对于聚丙烯装置工艺而言, 其整个反应过程全都是在一定的温度和压力下完成的。通常情况下, 聚合反应属于一种放热性反应, 这使其对温度、压力、流量等参数的控制要求十分严格, 一旦某个环节出现问题, 都有可能引起物料泄漏或是反应温度超标等异常情况, 这样很容易导致火灾或是爆炸等事故的发生。为此, 在聚丙烯装置工艺过程中, 危险性辨识工作就显得尤为重要。由于聚丙烯装置工艺单元参数控制出现偏差也会引起爆炸等事故, 所以为了进一步确保聚合单元工艺过程的安全性, 本文应用危险与可操控性研究, 即HAZOP对该工艺过程中存在的各种危险性因素进行识别和查找。此外, 为了能够在丙烯泄露的第一时间内快读、准确地对其在空气中的扩散形态以及影响范围进行预测, 从而有效组织现场人员疏散, 最终决定采用ALOHA软件选择典型事故模型进行预测。

2. 聚丙烯装置的火灾爆炸危险

本文以某煤质烯烃企业的聚丙烯装置为例, 并选择以下四个单元危险性较大单元进行评价:原料精制单元、聚合反应单元、尾气回收单元以及造粒风送单元。表1分别给出了各个单元的主要危险物质及其系数。

在进行评价时, 先要确定各个生产单元工艺的危险性系数, 通常可分为一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数两类, 一般工艺的危险性主要包括以下几项内容:放热化学反应、物理处理与输送、吸热反应、排放与泄露控制等等;特殊工艺危险性则包括粉尘爆炸、接近易燃范围操作、压力、腐蚀磨损、低温、泄露、毒性物质、明火等等。

3. 工艺过程的危害

在聚丙烯装置中最为重要的组成部分为聚合单元, 它也是整个装置的核心, 该单元的主要作用是聚合反应, 这个反应过程属于一种放热反应, 如果因为相关的工艺参数控制的不到位, 很容易造成非常严重的后果。由此可知, 聚合单元在整个工艺过程中的危害性最大。鉴于此, 应当将其作为危险性评价的主要指标。

二、聚丙烯装置工艺安全控制措施

聚丙烯装置工艺的安全控制要求

可将以下工艺参数作为安全监控的重点:聚合反应器内温度和压力及循环气流速;催化剂加入量;料仓内的静电;可燃气体等等。对装置工艺的安全控制要求如下:聚合反应器内的温度与压力的报警、连锁;系统应当能够紧急切断;能够紧急加入反应终止剂系统;可燃以及有毒气体的监测报警等等。

装置工艺控制措施

具体包括以下内容:切断催化剂进料;反应器进料停止及循环气压缩机停车;UNIPOL反应器紧急停车及顶部紧急排放;阻聚剂紧急注入及注入后反应器置换等。

1. 设置在三乙基铝储罐位置处的火焰检测装置应当与联锁相连, 这样能够在三乙基铝泄露时及时切断送料。同时, 还应当在三乙基铝储罐的位置处设置D类干粉灭火器和干砂, 当三乙基铝泄露并引发火灾时, 可以先用灭火器进行扑救, 然后再用干砂进行覆盖。

2. 通常情况下, 在反应器上设有温度以及压力报警装置。当反应器出现压力过高的情况时, 报警装置启动, 这样便可以及时使反应器停车, 并进行系统排放。

3. 为了有效防止静电的产生, 可以对粉料、粒料输送线以及液态丙烯的输送管线采取屏蔽接地措施。同时, 应当每间隔半年左右的时间对料仓以及输送管线的静电接地系统进行检查和测试, 以此来确保线路防静电设施性能完好, 能够安全、稳定运行。此外, 料仓内应当选择具有防静电功能的高料位报警装置。

4. 可在反应区内设置一套催化剂紧急失活系统, 当有特殊情况必须使反应立即终止时, 可以将一氧化碳钢瓶中的一氧化碳气体直接注入到反应器当中, 这样便可以实现催化剂失活。若是在时间比较充足的情况下, 也可以通过手动的方式终止反应系统。

5. 应当在聚丙烯装置可能泄露可燃气体的位置处设置丙烯可燃气体报警装置。同时, 还应当在一氧化碳钢瓶出加装有毒气体报警装置。

结论

综上所述, 在煤制烯烃企业中, 聚丙烯装置是整个生产过程中的关键设备, 它的运行安全性、稳定性、可靠性尤为至关重要。为了进一步提高装置的运行性能, 应当对其各个工艺过程进行安全控制。这样不但能够确保聚丙烯装置的运行安全性, 而且还能为企业带来一定的经济效益, 有助于促进煤质烯烃企业的健康、稳定、持续发展。

摘要：对于煤质烯烃企业而言, 聚丙烯装置是整个生产过程中不可或缺的重要组成部分之一, 其是否能够安全、稳定、可靠运行直接关系到企业的正常生产。鉴于此, 本文从聚丙烯装置工艺的危险性辨识入手, 并在基础上对聚丙烯装置工艺安全控制措施进行了论述。期望通过本文的研究能够煤制烯烃企业聚丙烯装置安全、稳定运行起到一定的帮助。

关键词：煤制烯烃企业,聚丙烯装置,工艺