優(yōu)化操作，完善技措，有效降低聚丙烯裝置丙烯單耗——延煉100 kt/a聚丙烯裝置丙烯單耗高的原因分析及綜合應(yīng)對(duì)措施

李志剛(陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安煉油廠 陜西 延安 727406)

Spheripol工藝是全球應(yīng)用最廣泛的PP工藝，具有轉(zhuǎn)化率高、生產(chǎn)能力大等優(yōu)點(diǎn)。該工藝是將聚合級(jí)的丙烯在催化劑的引發(fā)下，經(jīng)過(guò)預(yù)聚合后在雙環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)將丙烯、氫氣和主催化劑、助催化劑控制在一定的反應(yīng)條件下，進(jìn)行聚合反應(yīng)；反應(yīng)后的混合物經(jīng)閃蒸分離、汽蒸、干燥后，通過(guò)氮?dú)廨斔拖到y(tǒng)送至擠壓造粒工序；經(jīng)過(guò)擠壓造粒生產(chǎn)出的PP粒料，被均化后經(jīng)包裝碼垛后進(jìn)入成品庫(kù)。

本文主要就延安煉油廠PP裝置丙烯單耗偏高問(wèn)題的解決過(guò)程，進(jìn)行了深入細(xì)致的分析說(shuō)明，通過(guò)完善技措，優(yōu)化操作，有效降低了PP裝置丙烯單耗。

一、急于解決PP生產(chǎn)中丙烯單耗偏高的背景

丙烯單耗的高低是衡量PP裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要依據(jù)，也是生產(chǎn)技術(shù)管理水平的綜合體現(xiàn)。2007年，延安煉油廠PP裝置丙烯單耗為1.072t/t，2008年指標(biāo)為1.050t/t。資料顯示，國(guó)內(nèi)同行業(yè)平均水平在1.010t/t左右。同時(shí)，自產(chǎn)液化氣滿(mǎn)足不了生產(chǎn)需求，一部分需外購(gòu)高價(jià)丙烯，生產(chǎn)成本急劇上升。

二、PP裝置丙烯單耗偏高問(wèn)題的綜合分析

1.影響丙烯單耗的原因

為了能找出影響丙烯單耗的原因，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，按影響丙烯單耗的幾大因素分類(lèi)歸納,經(jīng)過(guò)與國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置綜合比對(duì)分析，結(jié)合實(shí)際對(duì)所有因素的逐條分析、確認(rèn)、排除，最終確定造成PP裝置丙烯單耗偏高的的原因，主要有以下3個(gè)方面：(1)循環(huán)氣壓縮機(jī)（PK301運(yùn)行工況不穩(wěn)定；(2)催化劑在線(xiàn)混合器（Z203A/B）堵塞，導(dǎo)致裝置非計(jì)劃停工頻繁；(3)丙烯冷凝器（E301）冷卻效果差。

2.PK301運(yùn)行工況不穩(wěn)定

PK301是循環(huán)丙烯氣壓縮機(jī)，作用是回收低壓系統(tǒng)丙烯氣，回收量為2.5t/h左右。PK301運(yùn)行穩(wěn)定與否，對(duì)PP裝置丙烯單耗起著決定性的作用。通過(guò)與國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置比較對(duì)照，可初步判斷延安煉油廠PK301運(yùn)行不夠穩(wěn)定的癥結(jié)在于系統(tǒng)內(nèi)三乙基鋁（TEAL）過(guò)剩，從而使系統(tǒng)內(nèi)反應(yīng)生成氧化鋁粉末（剛玉）較多，并帶入PK301系統(tǒng)，導(dǎo)致PK301的運(yùn)行工況不佳，停機(jī)頻繁。其原因主要是基于以下3個(gè)方面。

（1）第一閃蒸線(xiàn)原始設(shè)計(jì)沒(méi)有Atmer163注入系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)大部分同類(lèi)裝置設(shè)計(jì)在第一閃蒸線(xiàn)上加有Atmer163注入系統(tǒng)，這一設(shè)計(jì)可以使殘余TEAL出環(huán)管后失活，不至于在回收丙烯系統(tǒng)生成過(guò)多的氧化鋁粉末。延安煉油廠PP裝置沒(méi)有設(shè)計(jì)這一系統(tǒng)。

（2）TEAL設(shè)計(jì)加入量過(guò)大

本裝置設(shè)計(jì)TEAL加入量為3.14kg/h,鋁烯比為0.15～0.25kg/t。實(shí)際加入量執(zhí)行設(shè)計(jì)量。

（3）低壓丙烯洗滌塔（T302）操作波動(dòng)，壓縮機(jī)分離罐（D304）過(guò)濾分離效果差

T302操作波動(dòng)，主要表現(xiàn)在T302換油期間，溫度波動(dòng)，回流量不穩(wěn)，致使T302洗滌效果差；自裝置運(yùn)行以來(lái)，PK301入口常因帶有帶pp細(xì)粉、油泥不暢,可見(jiàn)D304過(guò)濾效果差。

3.Z203頻繁堵塞

Z203頻繁堵塞是造成裝置非計(jì)劃停車(chē)的主要原因。由所了解國(guó)內(nèi)各套同類(lèi)PP裝置的情況來(lái)看，Z203堵塞的頻次、程度各異，原因不一而足，采取措施也各有千秋。Z203堵塞頻繁，導(dǎo)致裝置開(kāi)停工頻次增加，加之無(wú)相應(yīng)回收排放丙烯措施，致使丙烯單耗增加。

三、采取的對(duì)應(yīng)措施

1.PK301運(yùn)行工況不穩(wěn)定的應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)PK301運(yùn)行工況不穩(wěn)定的原因，主要采取了以下幾方面的措施：

（1）工藝參數(shù)調(diào)整

雖然國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置鋁烯比約為0.16kg/t，但其PK301并沒(méi)有出現(xiàn)帶鋁粉較多的情況。延安煉油廠丙烯原料含雜質(zhì)量小，TEAL按設(shè)計(jì)量加注，致使系統(tǒng)內(nèi)TEAL過(guò)剩。經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索，將TEAL加入量逐步調(diào)整為2.0kg/h，鋁烯比約為0.15kg/t。最低時(shí)將TEAL加入量降至1.5kg/h，鋁烯比調(diào)整為0.11～0.15kg/t。從調(diào)整后的運(yùn)行情況來(lái)看，反應(yīng)未受任何影響，效果良好。

（2）Atmer163計(jì)量泵（P111）技措配置管線(xiàn)改造

PP裝置一閃線(xiàn)原始設(shè)計(jì)沒(méi)有Atmer163注入線(xiàn)。借鑒國(guó)內(nèi)多套同類(lèi)裝置經(jīng)驗(yàn)，為了克服目前裝置易發(fā)生堵塞現(xiàn)狀，降低排放量，同時(shí)改善PK301運(yùn)行工況，并為開(kāi)發(fā)新牌號(hào)做準(zhǔn)備，新增加了柱塞式Atmer163計(jì)量泵（P111），通過(guò)流量計(jì)計(jì)量后將Atmer163注入環(huán)管出料閥（LV231）后。該技措投入使用，要求正常流量在0.4～1.0kg/h，從使用效果上看，效果良好。

（3）PK301入口前技術(shù)改造

為了減少PK301帶油、帶粉嚴(yán)重問(wèn)題，在其入口增加了過(guò)濾器（F303A/B）；并將D304頂部喇叭狀封頭更換為圓形。經(jīng)改造后，PK301的運(yùn)行工況得到了大大提高。另外，為減小T302操作方面對(duì)PK301的影響，采用換油總量不變，固定換油周期，減少了換油量，增加了換油的頻次，由原來(lái)的每月1次換油調(diào)整為每20天1次換油，以改善因T302油質(zhì)不穩(wěn)對(duì)PK301的運(yùn)行造成不良影響。

結(jié)束語(yǔ)

降低丙烯單耗是廠級(jí)攻關(guān)項(xiàng)目。通過(guò)交流考察，不僅了解了國(guó)內(nèi)PP生產(chǎn)的基本情況，也認(rèn)識(shí)到延安煉油廠PP生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)同行中的發(fā)展水平和不足。通過(guò)一系列針對(duì)性技改技措的實(shí)施，使得生產(chǎn)丙烯單耗由1.072t/t降至1.041t/t，大大降低了PP裝置生產(chǎn)中的丙烯單耗，對(duì)降低PP生產(chǎn)成本，提高綜合效益，提高裝置運(yùn)行水平、推動(dòng)精細(xì)化管理具有重要意義。

[1]延煉10萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置操作規(guī)程：延安煉油廠，2008：1.

[2]洪定一.聚丙烯——原理、工藝與技術(shù).北京：中國(guó)石化出版社，2002：374～379.