Spheripol聚丙烯装置工艺节能降耗分析与措施

聂宏亮

中国石油大庆炼化公司化工生产三部一套聚丙烯

摘  要:聚丙烯在现今实际生活的应用越来越广泛。随着越来越多的新建聚丙烯装置的投产，市场竞争越发激烈，装置生产成本的高低直接决定企业的经济效益。本文主要对造成聚丙烯环管工艺装置物耗和能耗过高的因素进行简要分析和探究，并根据工作经验提出了聚丙烯装置节能降耗的措施。

关键词：聚丙烯装置；节能降耗；措施

引  言：聚丙烯装置利用丙烯、氢气作为生产主原料，在反应器中通过催化剂的聚合作用，将聚丙烯本色颗粒生产出来。在实际生产过程中，装置的物料和能源消耗直接影响企业的效益，因此，企业必须通过一些节能降耗的措施及方法来降低其生产成本，从而增强企业在行业之间的竞争力。

一、造成聚丙烯装置物耗和能耗过高的原因

1.1装置开停工过程中物料损耗增加物耗

Spheripol聚丙烯装置工艺流程：界区来的丙烯原料首先进入丙烯精制单元脱除砷磷硫、轻组分、水等杂质后，进入原料罐，原料罐底部出料经过原料泵加压后送入反应器，进行聚合反应。正常生产过程中，丙烯精制单元中砷磷硫脱除塔、丙烯轻组分汽提塔、丙烯脱水塔，丙烯原料罐，环管反应器，存有大量丙烯。

装置开工时，各系统氮气气密置换合格后，首先建立系统丙烯大循环，考察设备运行情况。正常生产时，丙烯精制、原料罐、环管反应器等系统存有大量丙烯，装置在停工检修时，需要退出系统中丙烯，退丙烯后系统中残存的丙烯需要排火炬。开停工过程中大量丙烯排火炬损耗，造成资源浪费。

根据装置生产牌号特点、排产安排，部分聚丙烯装置共聚单元开停工较为频繁。共聚单元开工过程中建立组分过程部分原料放火炬、停工过程中残余丙烯放火炬，均会增加原料损耗。

1.2装置生产过程中水、电、汽过度使用增加能耗

聚丙烯生产过程中，消耗的水资源主要为循环水、脱盐水，其中循环水主要用于水冷器循环冷却，调节工艺介质温度达到要求；脱盐水主要用于水洗塔补水、挤压造粒系统筒体冷却等。电主要用于机组、机泵等动设备运行，冬季电伴热等。蒸汽主要用于油脂精制、丙烯和乙烯换热器、开车加热器以及装置蒸汽伴热。日常生产过程中根据生产负荷、系统运行情况，需对水、电、汽等动力消耗进行相应调整。

二、关于聚丙烯装置节能降耗的有效举措

2.1 优化操作减少开停工物料损耗

1）装置开停工过程

开工过程中平稳控制系统压力，避免排放系统切排放，减少排火炬，减少驰放气量。开工前做好设备、管线气密工作，减少设备、管线泄漏损失，做好系统流程检查，关闭所有放空点和火炬副线，避免引丙烯、乙烯、氢气时出现物料意外排放损失。

Spheripol聚丙烯装置在停工退丙烯时，原设计系统压力降至1.2MPa时，剩余丙烯无法继续回收。这样，系统内残存的丙烯只能放火炬，造成大量丙烯浪费。为了减少停工损失，通过改变工艺流程，停工退丙烯过程中，关闭闪蒸罐顶至回收丙烯洗涤塔的手阀，通过调节闪蒸罐下料阀开度，由低压丙烯回收系统继续回收系统中的丙烯，将丙烯精制-丙烯原料罐-环管反应器系统压力降至0.8MPa以下，增加回收丙烯量，减少损耗。

2）共聚单元开停过程

共聚单元开工，气相反应器需要提前进乙烯建立气相组分浓度。闪蒸罐出料三通阀转向前，气相反应器压力高，部分单体放火炬造成原料损耗。装置优化操作，引乙烯建立气相组成前，适当降低气相反应器压力（控制0.6-0.8MPa），减少放火炬量，减少原料损耗。

2.2 加强管理减少能源消耗

1）节约用水

聚丙烯装置中，水资源在能耗中的占比较大，因此，为了减少水资源的浪费和损耗，可以从以下几方面入手：一是根据季节、气候及温度的变化情况对循环水进行调节和控制，减少水资源消耗；二是及时关停没有用到的换热器；三是装置停工工艺处置阶段，各系统氮气置换后，确认系统内没有液相丙烯存在，联系循环水装置逐步停运循环水泵，装置开工准备阶段，随反应器夹套水上水，逐步提高界区循环水压力，装置引丙烯前，逐步将循环水流量调整至正常，达到减少循环水消耗的目的。

根据挤压机运行情况，调节挤压机切粒水补水用量，挤压机切粒水箱补水尽量用装置回收的凝液水，关小切粒水箱脱盐水补水手阀等，减少脱盐水消耗。

通过这些措施和方法，可以有效控制水资源的使用，减少浪费。

2）节约用电

企业必须依据实际工作情况对电力进行严格把控，具体控电节电措施如下：首先在满足共聚产品生产要求的前提下，适当降低气相反应器压力，这样对电能的损耗也会相应的降低；其次在共聚单元进行切换时，可以将循环气体压缩设备的空转时间进行有效缩减，延缓启动气相反应器循环压缩机、反应器温度控制泵，减少耗电量。

3）节约用汽

蒸汽的过度使用也是造成聚丙烯装置能源耗损的重要原因之一，为了减小蒸汽损耗，可以采取以下措施：1.可以根据汽蒸设备内部的温度、下游粉料干燥系统烃含量情况，相应的调节进汽蒸罐的蒸汽量，半年内节省的蒸汽可以达到上百吨。2.根据粉料挥发份分析情况，调节干燥器的温度，降低干燥系统循环氮气的温度控制，从而使得蒸汽耗损量减小。3.及时更换聚丙烯装置中的保温材料，减少热量损耗。4.界区

丙烯脱硫、砷、磷塔前丙烯线和大闪线的夹套弯头上增加保温减少散热从而减少蒸汽消耗。5、根据闪蒸罐运行情况，适当降低大闪线温度设定值，减少蒸汽消耗。

结束语：

综上所述，企业可以通过优化操作减少开停工物料损耗，加强管理减少水、电、汽等动力消耗，来实现对聚丙烯装置的节能降耗的目的，从而实现企业利益最大化。

参考文献：

[1]达凯秋. 聚丙烯装置节能降耗措施及方法[J]. 中国石油和化工, 2011(9):38-40.

[2]弋军, 孟卫博, 李晓. 聚丙烯装置节能降耗措施及方法[J]. 中国化工贸易, 2017, 9(002):154.

[3]王春华, 李申章. 探析聚丙烯装置的节能降耗措施及管理[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(027):159.