設(shè)計(jì)掖術(shù)石油化工設(shè)計(jì)Petrochemical Design2009 ,26(2) 6-8大型聚烯烴裝置聯(lián)合產(chǎn)品后處理單元工藝設(shè)計(jì)張少平(中國石化工程建設(shè)公司,北京100101)摘要:大型石油化工聯(lián)合裝置,將聚烯烴粉粒料產(chǎn)品的后處理工藝進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，在國內(nèi)是一次很有意義的嘗試，可作為同類裝置建設(shè)的借鑒。采用一體化的設(shè)計(jì)原則，可以最大限度地優(yōu)化工藝設(shè)計(jì),減少投資,方便操作和管理,降低運(yùn)行費(fèi)用。關(guān)鍵詞:大型石化聯(lián)合裝置;聚烯烴粉粒料產(chǎn)品后處理;優(yōu)化設(shè)計(jì)大型石油化工聯(lián)合企業(yè)聚烯烴生產(chǎn)裝置產(chǎn)品TEG .DEG等)的裝桶、貯存設(shè)施,以及聚烯烴包裝后處理設(shè)施( Material Handling Facilie)包括產(chǎn)品產(chǎn) 品人、出庫倉貯物流管理系統(tǒng)。聚烯烴產(chǎn)品包的造粒、摻混、均化貯存、包裝及相應(yīng)的輸送系統(tǒng)裝廠房3350 m2 ,聚烯烴產(chǎn)品倉庫57000 m2 ,聚丙和倉貯物流管理系統(tǒng)。國際上大型現(xiàn)代化石油化烯產(chǎn)品室外堆場25500m2;醇類產(chǎn)品裝桶間3250工聯(lián)合裝置從造粒單元的下游,一-般都采用一體m2、醇類產(chǎn)品儲(chǔ)存?zhèn)}庫8000 m'。該裝置于2002化設(shè)置和集成管理的工藝方案,其理由如下:年1月完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì),2004年4月完成詳細(xì)I程設(shè)(1)這些工藝裝置的后處理設(shè)施都可以在市計(jì), 2005年正式投人生產(chǎn)運(yùn)營。本文僅對聚烯烴場.上從專業(yè)的生產(chǎn)商買到,而工藝裝置的專利商粒料產(chǎn)品后處理工藝及設(shè)計(jì)進(jìn)行論述分析?；虺邪? - 般不提供這方面的專有技術(shù)(不屬于專利技術(shù)范圍)。1 PMC 聚烯烴產(chǎn)品后處理裝置工藝(2)這些設(shè)施如摻混、均化.貯存、相應(yīng)的輸送三套聚烯烴裝置從造粒單元粒料緩沖料斗的單元、包裝設(shè)施及倉貯管理系統(tǒng)都有共同的功能產(chǎn)品粒料人口開始,下游至成品包裝、碼垛機(jī)組、和工藝特點(diǎn)。集成設(shè)計(jì)并由同一承包商獨(dú)立執(zhí)行覆膜機(jī)組和成垛輸出終端的工藝及設(shè)施。產(chǎn)品的合同,可以保證系統(tǒng)和設(shè)備的統(tǒng)~-性、互換性,可輸送、摻混均化、貯存和包裝的工藝方案、設(shè)備和減少設(shè)施的投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。設(shè)施、總體布置、公用工程、建筑物和構(gòu)筑物等統(tǒng)(3)后處理設(shè)施集中建設(shè)和管理,不僅可以節(jié)- .集成優(yōu)化,統(tǒng)- -設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。LLDPE/省建設(shè)施工費(fèi)用,減少占地面積,在裝置投產(chǎn)后,HDPE、LDPE和PP三套裝置的產(chǎn)品氣力輸送系統(tǒng)包裝和運(yùn)輸及成品倉庫物流管理等設(shè)施的綜合利和產(chǎn)品包裝系統(tǒng)分別在工藝流程、儀表配置、控制用率也得以提高。聯(lián)鎖和設(shè)備特性采用-體化的設(shè)計(jì)原則。中海殼牌南海石化PMC項(xiàng)目產(chǎn)品后處理裝置是目前國內(nèi)第--套實(shí)施后處理工藝集成的大型收稿日期:2009 -02 - 26。聯(lián)合裝置,也是當(dāng)前世界上大型石化聯(lián)合后處理作者簡介:張少平,女,吉林省長嶺縣人,1988年畢業(yè)裝置之一。裝置包括690 Va聚烯烴產(chǎn)品粒料(其中國煤化工機(jī)械專業(yè),獲工學(xué)學(xué)中包括:250 Va低密度聚乙烯( LDPE) ;200 V/a線YHCNMHG公司動(dòng)設(shè)備室主任，性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯(LDPE/HDPE);高級工程師，曾任中海殼牌南海石化PMC項(xiàng)目產(chǎn)品240 V/a聚丙烯(PP))的摻混、均化、輸送、包裝、貯后處理裝置項(xiàng)目經(jīng)理,已發(fā)表論文1篇。聯(lián)系電話:存和72.8t/a醇類產(chǎn)品(柔性多元醇、MPG、DPG、010 - 84877495第26卷張少平，大型聚烯烴裝置聯(lián)合產(chǎn)品后處理單元工藝設(shè)計(jì)1.1 界區(qū)范圍儲(chǔ)存料倉,連續(xù)操作,能力為50Vh。(1) PP裝置從擠壓造粒單元篩分設(shè)備后的下(3)三套系統(tǒng)用于PP裝置的產(chǎn)品粒料輸送:游系統(tǒng),即從PP產(chǎn)品粒料的緩沖料斗起的輸送、PP產(chǎn)品顆粒從PP工藝裝置擠壓造粒單元的緩沖摻混、貯存、包裝碼垛工藝及設(shè)施;料斗至PP摻混料倉,24 h/d連續(xù)操作,能力40 V(2)LLDPE/HDPE裝置擠壓造粒單元干燥設(shè)h;在摻混料倉內(nèi)摻混為間斷操作,能力50 Vh;從備后的下游系統(tǒng),指從其裝置的產(chǎn)品粒料的緩沖摻混料倉至儲(chǔ)存料倉為間斷操作,能力50Uh。料斗起的輸送、摻混、貯存、包裝碼垛工藝及設(shè)施;以上輸送系統(tǒng)均采用低速、高濃度氣力輸送(3)LDPE裝置脫氣料倉的下游系統(tǒng)有:LDPE工藝，以防止輸送過程中高溫靜電引發(fā)的火災(zāi),減成品粒料的輸送、貯存.包裝碼垛工藝及設(shè)施;少成品粒料拉絲及碎屑的產(chǎn)生,確保操作安全和(4)界區(qū)范圍內(nèi),上述各系統(tǒng)氣力輸送的壓縮產(chǎn)品質(zhì)量。加料方式采用與輸送方式相適應(yīng)的高空氣站;壓旋轉(zhuǎn)供料器,輸送單元采用DCS進(jìn)行操作、監(jiān)測(5)料倉清洗水設(shè)施。和控制,DCS由全廠^統(tǒng)- -設(shè)置和管理。1.2 系統(tǒng)組成1.3.2空壓站聚烯烴產(chǎn)品后處理系統(tǒng)定義見表1?？諌赫居伤奶茁輻U空壓機(jī)組組成,每套空壓表1產(chǎn)品后處理系統(tǒng)單元機(jī)組包括必要的保護(hù)儀表、控制聯(lián)鎖及隔音設(shè)施。單元號單元名稱備注空壓站向LLDPE/HDPE、LDPE和PP后處理裝置6450LLDPE/HDPE 粒料處理單元6950LDPE粒料處理單元包括空壓機(jī)站和的氣力輸送系統(tǒng)提供氣源。7900PP粒料處理單元料倉清洗設(shè)施1.3.3產(chǎn) 品摻混0950樹脂產(chǎn)品包裝單元LLDPE/HDPE和PP裝置的摻混料倉集中在1.3設(shè)計(jì)方案產(chǎn)品后處理裝置依據(jù)業(yè)主“設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的要后處理裝置摻混區(qū),其料倉的能力和數(shù)量見表2。表2摻混料倉的能力和數(shù)量求,樹脂產(chǎn)品生產(chǎn)能力分別為: 240 Va PP、200 Va料倉容積/m’__料倉數(shù)量 料倉能力/(L. 臺(tái)少)HDPE/LLDPE、250 t/a LDPE年操作時(shí)數(shù)8000 h,LLDPE/HDPE5004212PP00三班制操作。樹脂產(chǎn)品PP、LLDPE/HDPE粒料從擠壓造粒單元送至摻混料倉,進(jìn)行均化后再送至摻混料倉為多流道設(shè)計(jì)。顆粒經(jīng)過內(nèi)壁重力儲(chǔ)存料倉,而LDPE粒料經(jīng)脫氣后被直接送至儲(chǔ)存流摻混管后被收集到底部混合室中進(jìn)行混合,均料倉。PP、PE 粒料的輸送均采用低速、高濃度氣化結(jié)果應(yīng)達(dá)到商品牌號指標(biāo)要求。正常情況下，力輸送工藝,LLDPE/HDPE、LDPE和PP的合格成完成摻混程序的產(chǎn)品粒料不需在摻混料倉外再進(jìn)品分別送到包裝單元進(jìn)行包裝、碼垛和成垛進(jìn)行行外循環(huán)處理,但摻混系統(tǒng)工藝流程的設(shè)計(jì)考慮收縮薄膜復(fù)膜處理。了摻混料倉進(jìn)行外循環(huán)的設(shè)計(jì)方案。每個(gè)摻混料1.3.1產(chǎn) 品輸送倉設(shè)有獨(dú)立的高料位檢測儀。輸送空氣從摻混料產(chǎn)品粒料輸送共由7套氣力輸送系統(tǒng)組成。倉頂部放空口排至大氣。(1)三套系統(tǒng)用于LLDPE/HDPE裝置的產(chǎn)品1.3.4產(chǎn) 品儲(chǔ)存粒料輸送: LLDPE/HDPE產(chǎn)品顆粒從工藝裝置擠LLDPE/ HDPE、LDPE、PP成品粒料儲(chǔ)存料倉壓造粒單元的緩沖料斗至LLDPE/HDPE摻混區(qū)集中布置在后處理裝置的包裝單元。儲(chǔ)存料倉按料倉,24 h連續(xù)操作,能力為35 Vh。 LLDPE/滿足56h儲(chǔ)存量的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),其能力和數(shù)量HDPE產(chǎn)品粒料在摻混料倉內(nèi)摻混,間斷操作,能配置中國煤化工力為50 Vh。成品粒料從摻混料倉至儲(chǔ)存料倉,間和數(shù)量MYHCNMH(斷操作,能力為50 th。H/KL J心1什重里/ 科倉名容積/m’ 料倉數(shù)量2001680750(2)一套系統(tǒng)用于LDPE裝置的成品粒料輸LDPE25017508送:LDPE成品粒料從LDPE工藝裝置區(qū)脫氣倉至P_2401400石油化工設(shè)計(jì)第26卷1.3.5 產(chǎn)品包裝-封口)、批號與標(biāo)記噴印、重量檢驗(yàn)和金屬檢測、LLDPE/HDPE、LDPE和PP產(chǎn)品粒料采用25自動(dòng)碼垛收縮覆膜及輸送等過程。kg/袋小袋包裝,并以40袋( 1000 kg)/垛進(jìn)行托盤主要機(jī)組的能力如下:FFS包裝機(jī)組: 1500碼垛,再采用收縮薄膜復(fù)膜處理。生產(chǎn)班制:三班袋/h (37.5 /h); 碼垛機(jī)組:1600袋/h (40垛/制,7 h/班, 3班/天,5天/周。每周工作105 h。h);覆膜機(jī)組:50垛/h (50 stacks/h)。包裝線的能力見表4。由于包裝區(qū)勞動(dòng)力密集,轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備較多,合表4包裝線的能力理設(shè)置系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測和控制、安全聯(lián)鎖和保年產(chǎn)周產(chǎn)包裝線能力/ 包裝線護(hù)設(shè)施,減少操作人員與機(jī)器的直接接觸,最大產(chǎn)品量/kt班制最/1(袋.h"')數(shù)量限度保護(hù)操作人員的安全性,是本設(shè)計(jì)考慮的240504015002條線L.DPE/HDPE 2005250重點(diǎn)。LDPE2501.3.6料倉清 洗設(shè)施全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線由現(xiàn)場PLC控制,可專設(shè)的料倉清洗系統(tǒng)和設(shè)施.供三套聚烯烴以完成對產(chǎn)品的包裝、碼垛.覆膜、打印批號等工裝置料倉清洗使用。序。生產(chǎn)線的安全系統(tǒng)依照國際標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)。覆膜后的垛盤由叉車運(yùn)送到儲(chǔ)存區(qū)。PP產(chǎn)品少.2三套產(chǎn) 品氣力輸送氣源設(shè)施配置部分存放在倉庫內(nèi),大部分在倉庫外堆場存放。LLDPE/HDPE、LDPE和PP三套裝置的產(chǎn)品PE產(chǎn)品則全部在倉庫內(nèi)存放。氣力輸送系統(tǒng)由一套壓縮空氣站統(tǒng)一提供氣源。每套包裝系統(tǒng)包括FFS包裝(制膜袋-裝料其機(jī)組配置及氣源分配流程見圖1。2 1.DPE ④LDPEFJ.D/HDPE.PP1LD/HDPE.1L1.D/HIDPE1.D/HDPE._PH③LDPE| (⑤LLD/HDPE.，L PPP---圖1氣力輸 送系統(tǒng)壓縮空氣站流程示意①壓縮空氣站;②脫氣倉至貯存、包裝料倉或淘洗、分離系統(tǒng);③淘洗.分離系統(tǒng)至貯存、包裝料倉;④料倉沖洗后，干燥、吹掃;⑤摻混、均化循環(huán);⑥摻混、均化料倉至淘洗、分離系統(tǒng);⑦造粒緩沖料倉至摻混均化料倉圖中①是壓縮空氣站的4臺(tái)螺桿壓縮機(jī)組，需要12臺(tái)壓縮機(jī)組和3套儀表控制和管理系統(tǒng)。分別作為壓縮空氣站集中供氣的氣源。壓縮空氣站分4套系統(tǒng)輸出,向各裝置相應(yīng)的輸送線供氣。3三套聚烯烴裝置的產(chǎn)品包裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)其中②.③為1套輸出系統(tǒng);④.⑤為1套輸出系.三套裝置共設(shè)計(jì)6條包裝、碼垛,覆膜生產(chǎn)線統(tǒng);⑥和⑦各為1套輸出系統(tǒng)。若按單套裝置的(每中國煤化工套馬達(dá)控制中心產(chǎn)品氣力輸送設(shè)計(jì).每套裝置設(shè)置的壓縮空氣站,(MCIYHCNMHG充。該方案不配備至少必須配置4臺(tái)機(jī)組(其中1臺(tái)備用)包括相應(yīng)機(jī)、備線。廳未漢計(jì)寫心」母組生產(chǎn)線之間單元的儀表控制系統(tǒng)。這樣, LLDPE/HDPE、LDPE和機(jī)組可以互換、兼用外,三種產(chǎn)品的包裝線可互為PP三套裝置若單獨(dú)設(shè)置和采購氣力輸送單元,至少(下轉(zhuǎn)第12頁)石油化工設(shè)計(jì)第26卷.和4000 mm) ,而現(xiàn)在的脫Cg工藝只采用了一個(gè)塔改造提供理論基礎(chǔ)和實(shí)際操作必需的工藝條件。(塔徑4000 mm),塔頂冷凝器負(fù)荷降低了(2)原塔可利用的條件有:塔徑4000mm的簡29.14%,塔底再沸器負(fù)荷則降低了30.95%。體.33 m的內(nèi)件占位高度、21 m高的填料,實(shí)際理表7工藝 條件對比論級數(shù)N可達(dá)到52級。項(xiàng)目工藝條件_(3)由于塔內(nèi)汽液負(fù)荷的改變,作者在制訂技設(shè)計(jì)值實(shí)際值術(shù)方案時(shí),更換了新設(shè)計(jì)的進(jìn)料分布器和五段液塔頂溫度/50~-5555 -60塔頂壓力/kPa25體分布器,該方案投資少,施工簡單,獲得了蘭州進(jìn)料溫度/C110)進(jìn)料壓力/kPa3002002)石化的充分肯定?；亓鞅?.5-0.80.3-0.5(4)本方案的能耗有大幅度降低,塔頂冷凝器進(jìn)料量/(.h")32~5940~50.塔頂C。-C,負(fù)荷降低了29.14%,塔底再沸器負(fù)荷則降低了量/(.h1)塔頂苯乙烯含量≤05%塔頂奉乙烯含量=0.092%29~3630.95%,降低了能源消耗,經(jīng)濟(jì)效益可觀。產(chǎn)品指標(biāo)(w) ,%塔底甲苯含量≤1.0%塔底甲苯含量=1.0%本改造方案已于2008年3月實(shí)施完成,并一苯乙烯收率≥95%苯乙烯收率=98%次開車成功,裝置運(yùn)行良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)1)2)進(jìn)料溫度、進(jìn)料壓力為經(jīng)過減壓閥后的數(shù)值。要求,實(shí)現(xiàn)了蘭州石化投資少、施工周期短、滿足表8能耗對比分離要求的改造目標(biāo),對當(dāng)前舊裝置擴(kuò)能改造節(jié)能耗/( x10°k小.h)能減排具有重要意義。脫C,工藝脫Cq工藝降低值φ2600 mm44000 mm 4000 mm塔頂冷凝器-2. 6546-5. 0040-5.42682. 2318參考文獻(xiàn):塔底再沸器1.60203. 89203. 7938_ 1 7002[1] 李大東主編.加氫處理工藝與工程[ M].北京:中國石化出版社,2004 :940 -942.[2]丁 新三,余淑敏，張德生.裂解汽油加氫裝置脫重塔技術(shù)改5結(jié)論造[J].石油化工,2002.31(3):39 -41.(1)蘭州石化提出的裂解汽油加氫裝置脫重[3]郝昭,陳久嶺.馬永利.填料塔在汽油加氫裝置脫C塔的塔脫C。工藝改脫Cg工藝的改造方案,經(jīng)筆者工應(yīng)用[J].石油化工設(shè)計(jì),2007 ,24(2) :30 -32.藝模擬計(jì)算核實(shí),在現(xiàn)有條件下脫重塔脫C,工藝[4]劉乃鴻主編 工業(yè)塔新型規(guī)整填料應(yīng)用手冊[ M].天津:天改造為脫Cg工藝技術(shù)上是可行的,可為工業(yè)裝置津大學(xué)出版社,1993:44 -88.00...oo 000000 oo 00000o oo oo< > oo o0o0o0o o< > o < po oo 0o poooc 0ooooor(上接第8頁)圖2表示:正常操作時(shí),A、B生產(chǎn)線用于備用。中海殼牌南海石化PMC項(xiàng)目三套聚烯烴LLDPE/HDPE產(chǎn)品;C .D生產(chǎn)線用于LDPE產(chǎn)品;裝置聯(lián)合產(chǎn)品包裝系統(tǒng)流程及布置見圖2。E、F生產(chǎn)線用于PP產(chǎn)品。各組A與B、C與D、E0-+回一一-O-國←F與F生產(chǎn)線之間,在碼垛單元和覆膜單元之前，設(shè)--一E置旁路通道,用來處理單元機(jī)組事故時(shí),保持系統(tǒng)操作運(yùn)轉(zhuǎn),兼有備機(jī)功能。組與組之間,如B與-國-DC,D與E生產(chǎn)線之間,可設(shè)置互通流道,具有備線-2--0- -國-C功能，使所有設(shè)備能力得到充分利用。國一←B一A4結(jié)語圖2產(chǎn)品包裝系統(tǒng)流程及布置中國煤化工項(xiàng)目將聚烯烴粒料A、B-LLD/HDPE;C、D- LDPE;E、F- PP;"一”-輸送FHCNMHG.采用一體化設(shè)計(jì)設(shè)施;“:"-備用B、C之間和DE之間的流道;原則，敢大限度地優(yōu)化」L藝相工程設(shè)計(jì),減少投“8”碼垛前的互換流道;“:”覆膜前的互換流道;資和占地,方便操作和管理,在國內(nèi)是一- 次很有意1-包裝單元;2-碼垛單元;3-覆膜單元義的嘗試,可作為同類裝置建設(shè)的借鑒。