流化床單元操作手冊B5

1、流化床反應器單元仿真培訓系統(tǒng)操作說明書 流化床反應器單元仿真培訓系統(tǒng)操作說明書 北京東方仿真軟件技術有限公司2009年1月目 錄一、工藝流程說明21、工藝說明22、反應機理23、設備一覽34、參數(shù)說明3二、裝置的操作規(guī)程31、冷態(tài)開車規(guī)程32、正常操作規(guī)程53、停車操作規(guī)程54、儀表一覽表7三、事故設置一覽表8四、仿真界面9附：思考題11一、工藝流程說明 1、工藝說明 該流化床反應器取材于HIMONT工藝本體聚合裝置，用于生產(chǎn)高抗沖擊共聚物。具有剩余活性的干均聚物（聚丙烯），在壓差作用下自閃蒸罐D(zhuǎn)-301流到該氣相共聚反應器R-401。 在氣體分析儀的控制下，氫氣被加到乙烯進料管道中，以改進聚

2、合物的本征粘度，滿足加工需要。 聚合物從頂部進入流化床反應器，落在流化床的床層上。流化氣體（反應單體）通過一個特殊設計的柵板進入反應器。由反應器底部出口管路上的控制閥來維持聚合物的料位。聚合物料位決定了停留時間，從而決定了聚合反應的程度，為了避免過度聚合的鱗片狀產(chǎn)物堆積在反應器壁上，反應器內(nèi)配置一轉(zhuǎn)速較慢的刮刀，以使反應器壁保持干凈。 柵板下部夾帶的聚合物細末，用一臺小型旋風分離器S401除去，并送到下游的袋式過濾器中。 所有末反應的單體循環(huán)返回到流化壓縮機的吸入口。 來自乙烯汽提塔頂部的回收氣相與氣相反應器出口的循環(huán)單體匯合，而補充的氫氣，乙烯和丙烯加入到壓縮機排出口。 循環(huán)氣體用工業(yè)色譜儀

3、進行分析，調(diào)節(jié)氫氣和丙烯的補充量。 然后調(diào)節(jié)補充的丙烯進料量以保證反應器的進料氣體滿足工藝要求的組成。 用脫鹽水作為冷卻介質(zhì)，用一臺立式列管式換熱器將聚合反應熱撤出。該熱交換器位于循環(huán)氣體壓縮機之前。 共聚物的反應壓力約為1.4Mpa(表)，70，注意，該系統(tǒng)壓力位于閃蒸罐壓力和袋式過濾器壓力之間，從而在整個聚合物管路中形成一定壓力梯度，以避免容器間物料的返混并使聚合物向前流動。2、反應機理 乙烯，丙烯以及反應混合氣在一定的溫度70度，一定的壓力1.35Mpa下，通過具有剩余活性的干均聚物（聚丙烯）的引發(fā)，在流化床反應器里進行反應，同時加入氫氣以改善共聚物的本征粘度，生成高抗沖擊共聚物。 主要

4、原料：乙烯，丙烯，具有剩余活性的干均聚物（聚丙烯），氫氣。 主產(chǎn)物：高抗沖擊共聚物（具有乙烯和丙烯單體的共聚物）。 副產(chǎn)物：無。 反應方程式： n C2H4 + n C3H6C2H4C3H6n。3、設備一覽 A401：R401的刮刀C401：R401循環(huán)壓縮機E401：R401氣體冷卻器E409：夾套水加熱器P401：開車加熱泵R401：共聚反應器S401：R401旋風分離器4、參數(shù)說明 AI40111：反應產(chǎn)物中H2的含量 AI40121：反應產(chǎn)物中C2H4的含量 AI40131：反應產(chǎn)物中C2H6的含量 AI40141：反應產(chǎn)物中C3H6的含量 AI40151：反應產(chǎn)物中C3H8的含量二、

5、裝置的操作規(guī)程1、冷態(tài)開車規(guī)程 本操作規(guī)程僅供參考，詳細操作以評分系統(tǒng)為準。1.1、開車準備 準備工作包括：系統(tǒng)中用氮氣充壓，循環(huán)加熱氮氣，隨后用乙烯對系統(tǒng)進行置換（按照實際正常的操作，用乙烯置換系統(tǒng)要進行兩次，考慮到時間關系，只進行一次）。這一過程完成之后，系統(tǒng)將準備開始單體開車。1.1.1、系統(tǒng)氮氣充壓加熱 (1)充氮：打開充氮閥，用氮氣給反應器系統(tǒng)充壓，當系統(tǒng)壓力達0.7Mpa（表）時，關閉充氮閥。 (2)當?shù)鋲褐?.1Mpa(表)時，按照正確的操作規(guī)程，啟動C401共聚循環(huán)氣體壓縮機，將導流葉片（HIC402）定在40% (3)環(huán)管充液：啟動壓縮機后，開進水閥V4030，給水罐充液，

6、開氮封閥V4031。(4)當水罐液位大于10%時，開泵P401入口閥V4032，啟動泵P401，調(diào)節(jié)泵出口閥V4034至60%開度。(5)冷卻水循環(huán)流量FI401達到56t/hr左右。 (6)手動開低壓蒸汽閥HC451，啟動換熱器E-409，加熱循環(huán)氮氣。 (7)打開循環(huán)水閥V4035。 (8)當循環(huán)氮氣溫度達到70時，TC451投自動，調(diào)節(jié)其設定值，維持氮氣溫度TC401在70左右。1.1.2、氮氣循環(huán) (1)當反應系統(tǒng)壓力達0.7Mpa時，關充氮閥。 (2)在不停壓縮機的情況下，用PIC402和排放閥給反應系統(tǒng)泄壓至0.0Mpa（表）。 (3)在充氮泄壓操作中，不斷調(diào)節(jié)TC451設定值，維

7、持TC401溫度在70左右。1.1.3、乙烯充壓 (1)當系統(tǒng)壓力降至0.0Mpa（表）時，關閉排放閥。(2)由FC403開始乙烯進料，乙烯進料量設定在567.0kg/hr時投自動調(diào)節(jié)，乙烯使系統(tǒng)壓力充至0.25Mpa（表）。1.2、干態(tài)運行開車 本規(guī)程旨在聚合物進入之前，共聚集反應系統(tǒng)具備合適的單體濃度，另外通過該步驟也可以在實際工藝條件下，預先對儀表進行操作和調(diào)節(jié)。1.2.1、反應進料 (1)當乙烯充壓至0.25Mpa（表）時，啟動氫氣的進料閥FC402，氫氣進料設定在0.102kg/hr，F(xiàn)C402投自動控制。 (2)當系統(tǒng)壓力升至0.5Mpa（表）時，啟動丙烯進料閥FC404，丙烯進料

8、設定在400kg/hr，F(xiàn)C404投自動控制。 (3)打開自乙烯汽提塔來的進料閥V4010。 (4)當系統(tǒng)壓力升至0.8Mpa（表）時，打開旋風分離器S-401底部閥HC403至20%開度，維持系統(tǒng)壓力緩慢上升。1.2.2、準備接收D301來的均聚物 (1)再次加入丙烯，將FIC404改為手動，調(diào)節(jié)FV404為85%。 (2)當AC402和AC403平穩(wěn)后，調(diào)節(jié)HC403開度至25%。(3)啟動共聚反應器的刮刀，準備接收從閃蒸罐（D-301）來的均聚物。1.3、共聚反應物的開車 (1)確認系統(tǒng)溫度TC451維持在70度左右。 (2)當系統(tǒng)壓力升至1.2Mpa（表）時，開大HC403開度在40%

9、和LV401在20-25%，以維持流態(tài)化。(3)打開來自D-301的聚合物進料閥。(4)停低壓加熱蒸汽，關閉HV451。1.4、穩(wěn)定狀態(tài)的過渡1.4.1、反應器的液位 (1)隨著R401料位的增加，系統(tǒng)溫度將升高，及時降低TC451的設定值，不斷取走反應熱，維持TC401溫度在70左右。(2)調(diào)節(jié)反應系統(tǒng)壓力在1.35Mpa（表）時，PC402自動控制。(3)手動開啟LV401至30%，讓共聚物穩(wěn)定地流過此閥。 (4)當液位達到60%時，將LC401設置投自動。 (5)隨系統(tǒng)壓力的增加，料位將緩慢下降，PC402調(diào)節(jié)閥自動開大，為了維持系統(tǒng)壓力在1.35Mpa，緩慢提高PC402的設定值至1.

10、40Mpa(表)。 (6)當LC401在60%投自動控制后，調(diào)節(jié)TC451的設定值，待TC401穩(wěn)定在70左右時，TC401與TC451串級控制。 1.4.2、反應器壓力和氣相組成控制 (1)壓力和組成趨于穩(wěn)定時，將LC401和PC403投串級。 (2)FC404和AC403串級聯(lián)結(jié)。 (3)FC402和AC402串級聯(lián)結(jié)。2、正常操作規(guī)程正常工況下的工藝參數(shù)： (1)FC402：調(diào)節(jié)氫氣進料量（與AC402串級）正常值：0.35kg/hr。 (2)FC403：單回路調(diào)節(jié)乙烯進料量正常值：567.0kg/hr。 (3)FC404：調(diào)節(jié)丙烯進料量（與AC403串級）正常值：400.0kg/hr。

11、 (4)PC402：單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力正常值：1.4Mpa。 (5)PC403：主回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力正常值：1.35Mpa。 (6)LC401：反應器料位（與PC403串級）正常值：60%。 (7)TC401：主回路調(diào)節(jié)循環(huán)氣體溫度正常值：70。 (8)TC451：分程調(diào)節(jié)取走反應熱量（與TC401串級）正常值：50。 (9)AC402：主回路調(diào)節(jié)反應產(chǎn)物中H2/C2之比正常值：0.18。 (10)AC403：主回路調(diào)節(jié)反應產(chǎn)物中C2/C3&C2之比正常值：0.38。3、停車操作規(guī)程 本操作規(guī)程僅供參考，詳細操作以評分系統(tǒng)為準。正常停車：3.1、降反應器料位 (1)關閉催化劑來料閥TMP

12、20。 (2)手動緩慢調(diào)節(jié)反應器料位。3.2、關閉乙烯進料，保壓 (1)當反應器料位降至10%，關乙烯進料。 (2)當反應器料位降至0%，關反應器出口閥。 (3)關旋風分離器S-401上的出口閥。3.3、關丙烯及氫氣進料 (1)手動切斷丙烯進料閥。 (2)手動切斷氫氣進料閥。 (3)排放導壓至火炬。 (4)停反應器刮刀A401。3.4、氮氣吹掃 (1)將氮氣加入該系統(tǒng)。 (2)當壓力達0.35Mpa時放火炬。 (3)停壓縮機C-401。13地址：北京市朝陽區(qū)安外小關東里10號院，潤宇大廈610室 郵編：100029E-mail:support 電話：01064951832 網(wǎng)址： 4、儀表一覽

13、表位號說明類型正常值量程高限量程低限工程單位高 報低 報高高報低低報FC402氫氣進料流量PID0.355.00.0Kg/hFC403乙烯進料流量PID567.01000.00.0Kg/hFC404丙烯進料流量PID400.01000.0 0.0Kg/hPC402R-401壓力PID1.403.00.0MpaPC403R-401壓力PID1.353.00.0MpaLC401R-401液位PID60.0100.00.0%TC401R-401循環(huán)氣溫度PID70.0150.00.0FI401E-401循環(huán)水流量AI36.080.00.0T/hFI405R-401氣相進料流量AI120.0250.0

14、0.0T/hTI402循環(huán)氣E-401入口溫度AI 70.070.0.0150.00.0TI403E-401出口溫度AI65.0150.00.0TI404R-401入口溫度AI75.0150.00.0TI405/1E-401入口水溫度AI60.0150.00.0TI405/2E-401出口水溫度AI70.0150.00.0TI406E-401出口水溫度AI70.0150.00.0三、事故設置一覽 下列事故處理操作僅供參考，詳細操作以評分系統(tǒng)為準。1、泵P401停原因：運行泵P401?！，F(xiàn)象：溫度調(diào)節(jié)器TC451急劇上升，然后TC401隨之升高。處理：(1)調(diào)節(jié)丙烯進料閥FV404，增加丙烯進料

15、量。 (2)調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器PC402，維持系統(tǒng)壓力。 (3)調(diào)節(jié)乙烯進料閥FV403，維持C2/C3比。2、壓縮機C-401停原因：壓縮機C-401?！，F(xiàn)象：系統(tǒng)壓力急劇上升。處理：(1)關閉催化劑來料閥TMP20。 (2)手動調(diào)節(jié)PC402，維持系統(tǒng)壓力。 (3)手動調(diào)節(jié)LC401，維持反應器料位。3、丙烯進料停原因：丙烯進料閥卡?，F(xiàn)象：丙烯進料量為0.0。處理：(1)手動關小乙烯進料量，維持C2/C3比。 (2)關催化劑來料閥TMP20。 (3)手動關小PV402，維持壓力。 (4)手動關小LC401，維持料位。4、乙烯進料停原因：乙烯進料閥卡。現(xiàn)象：乙烯進料量為0.0。處理：(1)手動關丙烯進料，維持C2/C3比。 (2)手動關小氫氣進料，維持H2/C2比。5、D301供料停原因：D301供料閥TMP20關?，F(xiàn)象：D301供料停止。處理：(1)手動關閉LV401。 (2)手動關小丙烯和乙烯進料。 (3)手動調(diào)節(jié)壓力。四、仿真界面流化床反應器DCS界面流化床反應器現(xiàn)場界面附：思考題 標準答案請自行