流化床單元操作手冊

1、文檔編號：TSS_FLUID.DOC流化床反應(yīng)器單元仿真培訓(xùn)系統(tǒng)操作說明書.東方仿真EG北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司二。六年十月目錄一、工藝流程說明31、工藝說明32、反應(yīng)機理33、設(shè)備一覽44、參數(shù)說明4二、裝置的操作規(guī)程41、冷態(tài)開車規(guī)程42、正常操作規(guī)程63、停車操作規(guī)程64、儀表一覽表8三、事故設(shè)置一覽表9四、仿真界面10附：思考題12一、工藝流程說明1、工藝說明該流化床反應(yīng)器取材于HIMONTX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-401o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）通過一個特殊設(shè)計的柵板進(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)色譜儀進(jìn)行分析，

3、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(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)氣體壓縮機之前。共聚物的反應(yīng)壓力約為1.4Mpa（表），70C,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(yīng)機理乙烯，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。主要原料：乙烯，丙烯，

4、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：nC2H4+nC3H6>C2H4C3H6n。3、設(shè)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(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、裝置的操作規(guī)程1、冷態(tài)開車規(guī)程本操作規(guī)

5、程僅供參考，詳細(xì)操作以評分系統(tǒng)為準(zhǔn)。1.1、 開車準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作包括：系統(tǒng)中用氮氣充壓，循環(huán)加熱氮氣，隨后用乙烯對系統(tǒng)進(jìn)行置換(按照實際正常的操作，用乙烯置換系統(tǒng)要進(jìn)行兩次，考慮到時間關(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)氮氣充壓加熱(1) 充氮：打開充氮閥，用氮氣給反應(yīng)器系統(tǒng)充壓，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)0.7Mpa(表)時，關(guān)閉充氮閥。(2) 當(dāng)?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(dǎo)流葉片(HIC402)定在40%(3) 環(huán)管充液：啟動壓縮機后，開進(jìn)水閥V4030,給水罐充液，開氮封閥V4031。(4) 當(dāng)水罐液位

6、大于10%寸，開泵P401入口閥V4032,啟動泵P401,調(diào)節(jié)泵出口閥V4034至60%FF度。(5) 手動開低壓蒸汽閥HC451,啟動換熱器E-409,加熱循環(huán)氮氣。(6) 打開循環(huán)水閥V403%(7) 當(dāng)循環(huán)氮氣溫度達(dá)到70c時，TC451投自動，調(diào)節(jié)其設(shè)定值，維持氮氣溫度TC401在70c左右。1.1.2、 氮氣循環(huán)(1) 當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)壓力達(dá)0.7Mpa時，關(guān)充氮閥。(2) 在不停壓縮機的情況下，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，維持TC401溫度在70c左右。1.1.3、 乙烯充壓(1) 當(dāng)系統(tǒng)壓力降至0.0M

7、pa(表)時，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(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際工藝條件下，預(yù)先對儀表進(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，啟動氫氣的進(jìn)料閥FC402,氫氣進(jìn)料設(shè)定在0.102kg/hr,FC402投自動控制。(2) 當(dāng)系統(tǒng)壓力升至0.5Mpa(表)時，啟動丙烯進(jìn)料閥FC404,丙烯進(jìn)料設(shè)定在400kg/hr,FC404投自動控制。(3) 打開自乙烯汽提塔來的進(jìn)

8、料閥V4010O(4) 當(dāng)系統(tǒng)壓力升至0.8Mpa(表)時，打開旋風(fēng)分離器S-401底部閥HC403至20到度，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，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，開大HC403開度在40%F口LV401在20-25%,以維持流態(tài)化。(3)打開來自D-301的聚合物進(jìn)

9、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，及時降低TC451的設(shè)定值，不斷取走反應(yīng)熱，維持TC401溫度在70c左右。(2)調(diào)節(jié)反應(yīng)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(dāng)液位達(dá)到60%寸，將LC401設(shè)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(shè)定值至1.40Mpa(表)。(6) 當(dāng)LC401在60%投自動控制后，調(diào)節(jié)TC45

10、1的設(shè)定值，待TC401穩(wěn)定在70c左右時,TC401與TC451串級控制。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，將LC401和PC403投串級。(2)FC404和AC403串級聯(lián)結(jié)。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(jìn)料量(與AC402串級)正常值：0.35kg/hr。(2)FC403:單回路調(diào)節(jié)乙烯進(jìn)料量正常值：567.0kg/hr。FC404:調(diào)節(jié)丙烯進(jìn)料量(與AC403串級)正常值：400.0kg/hr。(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

11、力正常值：1.35Mpa。(6)LC401:反應(yīng)器料位(與PC403串級)正常值：60%TC401:主回路調(diào)節(jié)循環(huán)氣體溫度正常值：70Co(8)TC451:分程調(diào)節(jié)取走反應(yīng)熱量(與TC401串級)正常值：50Co(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)操作以評分系統(tǒng)為準(zhǔn)。正常停車：1.1、 降反應(yīng)器料位(1) 關(guān)閉催化劑來料閥TMP20(2) 手動緩慢調(diào)節(jié)反應(yīng)器料位。1.2、 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

12、) 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。1.3、 關(guān)丙烯及氫氣進(jìn)料(1) 手動切斷丙烯進(jìn)料閥。(2) 手動切斷氫氣進(jìn)料閥。(3) 排放導(dǎo)壓至火炬。(4) 停反應(yīng)器刮刀A401。1.4、 氮氣吹掃(1) 將氮氣加入該系統(tǒng)。(2) 當(dāng)壓力達(dá)0.35Mpa時放火炬。(3) 停壓縮機C-401。4、儀表一覽表位號說明舊正常值量程高限量程低限工程單位高報低報局局報低低報FC402氫氣進(jìn)料油PID0.355.00.0Kg/hFC403乙場進(jìn)料流里PID567.01000.00.0Kg/hFC404丙烯進(jìn)料流量PID400.01000.00.0Kg/hPC402R-

13、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PID70.0150.00.0CFI401E-401循環(huán)水流量AI36.080.00.0T/hFI405R-401氣相進(jìn)料流量AI120.0250.00.0T/hTI402循環(huán)氣E-401入口溫度AI70.0150.00.0CTI403E-401出口溫度AI現(xiàn)150.00.0cTI404R-401入口溫度AI75.0150.00.0cTI405/1E-401入口水溫度AI60.0150.00.0cTI405/2E

14、-401出口水溫度AI70.0150.00.0cTI406E-401出口水溫度AI70.0150.00.0c三、事故設(shè)置一覽下列事故處理操作僅供參考，詳細(xì)操作以評分系統(tǒng)為準(zhǔn)。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(jìn)料閥FV404,增加丙烯進(jìn)料量。(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(guān)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)LC4

15、01,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) 手動關(guān)小PV402,維持壓力。(4) 手動關(guān)小LC401,維持料位。4、乙烯進(jìn)料停原因：乙烯進(jìn)料閥卡。現(xiàn)象：乙烯進(jìn)料量為0.0。處理：(1)手動關(guān)丙烯進(jìn)料，維持C2/C3比。(2)手動關(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)手動關(guān)閉LV401o(2)手動關(guān)小丙烯和乙烯進(jìn)料。四、仿真界面流化床反應(yīng)器DCS界面-|g|x|工藝畫面163工具粘助到口C

16、S圖流化床現(xiàn)場圖LI4020.OOOQiMb夙氣V4D31放空t-；PV402低壓蒸汽7JIP1Z401OILHV461E409意氣罐TMF17E40】r/TMP18：回水E402冷水回水V4035V40340.0000P40I用1032TW'：Z404因情慶緬機C4QIFV404HV4CI3TIP16TMP20閃蒸耀。301R40I承U4MB乙席尤提塔T4QZA40IV4D41：LV40盧V4042¥4043FV402FV403乙臨V4039流化床DCS圖錮分分析流化床現(xiàn)場圖報萼至統(tǒng)己蠅開啟（!當(dāng)前很警信息被加入報警列表單機運行（末隹樓戟師站;7404V4IM0¥4041V4C37V4rrrT4Q38口：氧氣F301y樂刀切其2QQ6-I0-H14:科流化床反應(yīng)器現(xiàn)場界面附