流化床單元操作手冊(cè)B5

1、流化床反應(yīng)器單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說明書 流化床反應(yīng)器單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說明書 北京東方仿真軟件技術(shù)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(yīng)機(jī)理23、設(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)器R-401。 在氣體分析儀的控制下，氫氣被加到乙烯進(jìn)料管道中，以改進(jìn)聚

2、合物的本征粘度，滿足加工需要。 聚合物從頂部進(jìn)入流化床反應(yīng)器，落在流化床的床層上。流化氣體（反應(yīng)單體）通過一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的柵板進(jìn)入反應(yīng)器。由反應(yīng)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(shí)間，從而決定了聚合反應(yīng)的程度，為了避免過度聚合的鱗片狀產(chǎn)物堆積在反應(yīng)器壁上，反應(yīng)器內(nèi)配置一轉(zhuǎn)速較慢的刮刀，以使反應(yīng)器壁保持干凈。 柵板下部夾帶的聚合物細(xì)末，用一臺(tái)小型旋風(fēng)分離器S401除去，并送到下游的袋式過濾器中。 所有末反應(yīng)的單體循環(huán)返回到流化壓縮機(jī)的吸入口。 來自乙烯汽提塔頂部的回收氣相與氣相反應(yīng)器出口的循環(huán)單體匯合，而補(bǔ)充的氫氣，乙烯和丙烯加入到壓縮機(jī)排出口。 循環(huán)氣體用工業(yè)色譜儀

3、進(jìn)行分析，調(diào)節(jié)氫氣和丙烯的補(bǔ)充量。 然后調(diào)節(jié)補(bǔ)充的丙烯進(jìn)料量以保證反應(yīng)器的進(jìn)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(tái)立式列管式換熱器將聚合反應(yīng)熱撤出。該熱交換器位于循環(huán)氣體壓縮機(jī)之前。 共聚物的反應(yīng)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(gè)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(dòng)。2、反應(yīng)機(jī)理 乙烯，丙烯以及反應(yīng)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(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)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(yīng)方程式： n C2H4 + n C3H6C2H4C3H6n。3、設(shè)備一覽 A401：R401的刮刀C401：R401循環(huán)壓縮機(jī)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(yīng)器S401：R401旋風(fēng)分離器4、參數(shù)說明 AI40111：反應(yīng)產(chǎn)物中H2的含量 AI40121：反應(yīng)產(chǎn)物中C2H4的含量 AI40131：反應(yīng)產(chǎn)物中C2H6的含量 AI40141：反應(yīng)產(chǎn)物中C3H6的含量 AI40151：反應(yīng)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(xì)操作以評(píng)分系統(tǒng)為準(zhǔn)。1.1、開車準(zhǔn)備 準(zhǔn)備工作包括：系統(tǒng)中用氮?dú)獬鋲?，循環(huán)加熱氮?dú)?，隨后用乙烯對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換（按照實(shí)際正常的操作，用乙烯置換系統(tǒng)要進(jìn)行兩次，考慮到時(shí)間關(guān)系，只進(jìn)行一次）。這一過程完成之后，系統(tǒng)將準(zhǔn)備開始單體開車。1.1.1、系統(tǒng)氮?dú)獬鋲杭訜?(1)充氮：打開充氮閥，用氮?dú)饨o反應(yīng)器系統(tǒng)充壓，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)0.7Mpa（表）時(shí)，關(guān)閉充氮閥。 (2)當(dāng)?shù)鋲褐?.1Mpa(表)時(shí)，按照正確的操作規(guī)程，啟動(dòng)C401共聚循環(huán)氣體壓縮機(jī)，將導(dǎo)流葉片（HIC402）定在40% (3)環(huán)管充液：?jiǎn)?dòng)壓縮機(jī)后，開進(jìn)水閥V4030，給水罐充液，

6、開氮封閥V4031。(4)當(dāng)水罐液位大于10%時(shí)，開泵P401入口閥V4032，啟動(dòng)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(dá)到56t/hr左右。 (6)手動(dòng)開低壓蒸汽閥HC451，啟動(dòng)換熱器E-409，加熱循環(huán)氮?dú)狻?(7)打開循環(huán)水閥V4035。 (8)當(dāng)循環(huán)氮?dú)鉁囟冗_(dá)到70時(shí)，TC451投自動(dòng)，調(diào)節(jié)其設(shè)定值，維持氮?dú)鉁囟萒C401在70左右。1.1.2、氮?dú)庋h(huán) (1)當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)壓力達(dá)0.7Mpa時(shí)，關(guān)充氮閥。 (2)在不停壓縮機(jī)的情況下，用PIC402和排放閥給反應(yīng)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(shè)定值，維

7、持TC401溫度在70左右。1.1.3、乙烯充壓 (1)當(dāng)系統(tǒng)壓力降至0.0Mpa（表）時(shí)，關(guān)閉排放閥。(2)由FC403開始乙烯進(jìn)料，乙烯進(jìn)料量設(shè)定在567.0kg/hr時(shí)投自動(dòng)調(diào)節(jié)，乙烯使系統(tǒng)壓力充至0.25Mpa（表）。1.2、干態(tài)運(yùn)行開車 本規(guī)程旨在聚合物進(jìn)入之前，共聚集反應(yīng)系統(tǒng)具備合適的單體濃度，另外通過該步驟也可以在實(shí)際工藝條件下，預(yù)先對(duì)儀表進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)。1.2.1、反應(yīng)進(jìn)料 (1)當(dāng)乙烯充壓至0.25Mpa（表）時(shí)，啟動(dòng)氫氣的進(jìn)料閥FC402，氫氣進(jìn)料設(shè)定在0.102kg/hr，F(xiàn)C402投自動(dòng)控制。 (2)當(dāng)系統(tǒng)壓力升至0.5Mpa（表）時(shí)，啟動(dòng)丙烯進(jìn)料閥FC404，丙烯進(jìn)料

8、設(shè)定在400kg/hr，F(xiàn)C404投自動(dòng)控制。 (3)打開自乙烯汽提塔來的進(jìn)料閥V4010。 (4)當(dāng)系統(tǒng)壓力升至0.8Mpa（表）時(shí)，打開旋風(fēng)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(zhǔn)備接收D301來的均聚物 (1)再次加入丙烯，將FIC404改為手動(dòng)，調(diào)節(jié)FV404為85%。 (2)當(dāng)AC402和AC403平穩(wěn)后，調(diào)節(jié)HC403開度至25%。(3)啟動(dòng)共聚反應(yīng)器的刮刀，準(zhǔn)備接收從閃蒸罐（D-301）來的均聚物。1.3、共聚反應(yīng)物的開車 (1)確認(rèn)系統(tǒng)溫度TC451維持在70度左右。 (2)當(dāng)系統(tǒng)壓力升至1.2Mpa（表）時(shí)，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(jìn)料閥。(4)停低壓加熱蒸汽，關(guān)閉HV451。1.4、穩(wěn)定狀態(tài)的過渡1.4.1、反應(yīng)器的液位 (1)隨著R401料位的增加，系統(tǒng)溫度將升高，及時(shí)降低TC451的設(shè)定值，不斷取走反應(yīng)熱，維持TC401溫度在70左右。(2)調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)壓力在1.35Mpa（表）時(shí)，PC402自動(dòng)控制。(3)手動(dòng)開啟LV401至30%，讓共聚物穩(wěn)定地流過此閥。 (4)當(dāng)液位達(dá)到60%時(shí)，將LC401設(shè)置投自動(dòng)。 (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(dòng)開大，為了維持系統(tǒng)壓力在1.35Mpa，緩慢提高PC402的設(shè)定值至1.

10、40Mpa(表)。 (6)當(dāng)LC401在60%投自動(dòng)控制后，調(diào)節(jié)TC451的設(shè)定值，待TC401穩(wěn)定在70左右時(shí)，TC401與TC451串級(jí)控制。 1.4.2、反應(yīng)器壓力和氣相組成控制 (1)壓力和組成趨于穩(wěn)定時(shí)，將LC401和PC403投串級(jí)。 (2)FC404和AC403串級(jí)聯(lián)結(jié)。 (3)FC402和AC402串級(jí)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(jìn)料量（與AC402串級(jí)）正常值：0.35kg/hr。 (2)FC403：?jiǎn)位芈氛{(diào)節(jié)乙烯進(jìn)料量正常值：567.0kg/hr。 (3)FC404：調(diào)節(jié)丙烯進(jìn)料量（與AC403串級(jí)）正常值：400.0kg/hr。

11、 (4)PC402：?jiǎn)位芈氛{(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(yīng)器料位（與PC403串級(jí)）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(yīng)熱量（與TC401串級(jí)）正常值：50。 (9)AC402：主回路調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)物中H2/C2之比正常值：0.18。 (10)AC403：主回路調(diào)節(jié)反應(yīng)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(xì)操作以評(píng)分系統(tǒng)為準(zhǔn)。正常停車：3.1、降反應(yīng)器料位 (1)關(guān)閉催化劑來料閥TMP

12、20。 (2)手動(dòng)緩慢調(diào)節(jié)反應(yīng)器料位。3.2、關(guān)閉乙烯進(jìn)料，保壓 (1)當(dāng)反應(yīng)器料位降至10%，關(guān)乙烯進(jìn)料。 (2)當(dāng)反應(yīng)器料位降至0%，關(guān)反應(yīng)器出口閥。 (3)關(guān)旋風(fēng)分離器S-401上的出口閥。3.3、關(guān)丙烯及氫氣進(jìn)料 (1)手動(dòng)切斷丙烯進(jìn)料閥。 (2)手動(dòng)切斷氫氣進(jìn)料閥。 (3)排放導(dǎo)壓至火炬。 (4)停反應(yīng)器刮刀A401。3.4、氮?dú)獯祾?(1)將氮?dú)饧尤朐撓到y(tǒng)。 (2)當(dāng)壓力達(dá)0.35Mpa時(shí)放火炬。 (3)停壓縮機(jī)C-401。13地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里10號(hào)院，潤(rùn)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(hào)說明類型正常值量程高限量程低限工程單位高 報(bào)低 報(bào)高高報(bào)低低報(bào)FC402氫氣進(jìn)料流量PID0.355.00.0Kg/hFC403乙烯進(jìn)料流量PID567.01000.00.0Kg/hFC404丙烯進(jìn)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(jìn)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(shè)置一覽 下列事故處理操作僅供參考，詳細(xì)操作以評(píng)分系統(tǒng)為準(zhǔn)。1、泵P401停原因：運(yùn)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(jìn)料閥FV404，增加丙烯進(jìn)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(jìn)料閥FV403，維持C2/C3比。2、壓縮機(jī)C-401停原因：壓縮機(jī)C-401?！，F(xiàn)象：系統(tǒng)壓力急劇上升。處理：(1)關(guān)閉催化劑來料閥TMP20。 (2)手動(dòng)調(diào)節(jié)PC402，維持系統(tǒng)壓力。 (3)手動(dòng)調(diào)節(jié)LC401，維持反應(yīng)器料位。3、丙烯進(jìn)料停原因：丙烯進(jìn)料閥卡?，F(xiàn)象：丙烯進(jìn)料量為0.0。處理：(1)手動(dòng)關(guān)小乙烯進(jìn)料量，維持C2/C3比。 (2)關(guān)催化劑來料閥TMP20。 (3)手動(dòng)關(guān)小PV402，維持壓力。 (4)手動(dòng)關(guān)小LC401，維持料位。4、乙烯進(jìn)料停原因：乙烯進(jìn)料閥卡?，F(xiàn)象：乙烯進(jìn)料量為0.0。處理：(1)手動(dòng)關(guān)丙烯進(jìn)料，維持C2/C3比。 (2)手動(dòng)關(guān)小氫氣進(jìn)料，維持H2/C2比。5、D301供料停原因：D301供料閥TMP20關(guān)?，F(xiàn)象：D301供料停止。處理：(1)手動(dòng)關(guān)閉LV401。 (2)手動(dòng)關(guān)小丙烯和乙烯進(jìn)料。 (3)手動(dòng)調(diào)節(jié)壓力。四、仿真界面流化床反應(yīng)器DCS界面流化床反應(yīng)器現(xiàn)場(chǎng)界面附：思考題 標(biāo)準(zhǔn)答案請(qǐng)自行