淺析排放氣回收系統(tǒng)工藝流程和注意事項

欒爽

【摘 要】排放氣回收系統(tǒng)能提高原料乙烯及氮?dú)獾幕厥绽茫档腿b置的物耗，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。本文對大慶石化公司塑料廠全密度聚乙烯二套裝置的排放氣回收單元的工藝流程和注意事項進(jìn)行了簡單的介紹。

【關(guān)鍵詞】排放氣回收；工藝流程；注意事項

中國石油大慶石化公司塑料廠全密度聚乙烯二套裝置采用UNIVATION公司的UNIPOL氣相流化床聚乙烯冷凝技術(shù)生產(chǎn)工藝，其中排放氣回收單元是一個主要組成部分，其主要目的是從脫氣倉的排放氣回收可冷凝的單體和ICA以提高單體利用率；回收不凝氣體（氮?dú)夂洼p烴）返回到產(chǎn)品吹掃罐作為輔助輸送氣以節(jié)約氮?dú)猓换厥辗磻?yīng)系統(tǒng)中未反應(yīng)的大量烴類物質(zhì)（排放到產(chǎn)品脫氣倉的氣體包含ICA、氮?dú)狻⒁蚁┘肮簿蹎误w）以達(dá)到降低裝置物耗，使和樹脂一起排放的氣體數(shù)量最少；減少環(huán)境污染。

一、排放氣回收系統(tǒng)的工藝流程

排放氣回收系統(tǒng)的工藝流程可以概括總結(jié)為產(chǎn)品脫氣倉的排放氣流到排放氣回收系統(tǒng)后，經(jīng)過壓縮、冷卻、冷凝。冷凝的液體經(jīng)過回收被泵送回反應(yīng)進(jìn)料系統(tǒng)。

1.1壓縮

低壓集液罐的氣體被一個兩級壓縮機(jī)壓縮，經(jīng)過壓縮機(jī)的每一段都要通過一個吸入罐和排出罐，為防止液體進(jìn)入壓縮機(jī)，兩個吸入罐設(shè)有液位開關(guān)。吸入罐液位高將使壓縮機(jī)自動停車。壓縮機(jī)吸入口壓力由二段排氣線上的控制閥控制，這個閥把氣體排回到吸入罐上游的一段吸入口以保持吸入壓力。冷凍壓縮機(jī)壓縮氣相冷凍劑前，先經(jīng)過油分離器，從冷凍劑中分離出大部分夾帶的油后，經(jīng)壓縮在冷卻器中冷凝成液體，然后進(jìn)入蒸發(fā)器殼程蒸發(fā)，冷卻循環(huán)的乙二醇/水混合液體。氣化的冷凝劑從高壓冷凝器回到壓縮機(jī)的吸入段繼續(xù)循環(huán)。

1.2冷卻

冷卻是通過冷卻水系統(tǒng)和冰機(jī)制冷系統(tǒng)來實現(xiàn)的。冷凍劑是由乙二醇與水的混合物，通過冷凝器和冰機(jī)進(jìn)行循環(huán)使用。通過入口保護(hù)過濾器的排放氣被低壓冷卻器冷卻，冷卻器是水冷、管殼式換熱器，冷凝的液體被收集到低壓集液罐然后被泵送到級間集液罐。二段出口氣先被一個水冷的換熱器冷卻，再被乙二醇和水作為制冷劑的高壓冷凝器冷卻。兩者都是管殼式換熱器，被冷下的液體被收集到高壓集液罐，這些冷凝液體和級間集液罐來的液體一起被送回反應(yīng)器。自動液位控制閥通過液位來調(diào)整流量并且控制各自的集液罐液位。

低壓、段間、高壓冷卻器采用冷卻水冷卻到40°C或者更低，高壓冷凝器的乙二醇和水的混合物可以達(dá)到-20°C，作為二級冷卻可以將工藝介質(zhì)冷卻到-10°C，二次制冷劑由制冷冰機(jī)冷卻。

為了提高冷凝器的冷卻效率，壓縮機(jī)出口在經(jīng)過高壓冷凝器之前先冷卻，高壓冷卻器是一個管殼式的換熱器，由裝置冷卻水來冷卻。冷卻水回水線上有安全閥，放空排地。低壓冷卻器是使用裝置冷卻水的管殼式換熱器。從低壓冷凝液回收泵來的最小回流管線在進(jìn)入低壓冷卻器之前和PPB放空物流混合，這是為防止最小回流管線的物料過熱而又變?yōu)檎羝?/p>

1.3冷凝

高壓冷凝器通過制冷冰機(jī)來的的乙二醇/水溶液將工藝氣體冷凝。去冷凝器的乙二醇/水的流量在DCS上指示。乙二醇/水的回水管線有一個安全閥，排向下水道。共聚單體在較冷的氣體中容易冷凝下來，這樣的情況在較冷的天氣會經(jīng)常發(fā)生，關(guān)小去冷卻器的冷卻水流量，這樣可以減少冷凝液體。如果入口氣體溫度達(dá)到高高報警，壓縮機(jī)將會停運(yùn)，定期的排放有助于防止累積，液體將被手動輸送到低壓集液罐。

1.4回收

共聚單體回收泵把回收液體送回到反應(yīng)器。低壓集液罐收集的液體送到段間集液罐，段間集液罐收集的液體和高壓集液罐收集的液體一起作為進(jìn)料送到反應(yīng)器循環(huán)系統(tǒng)。每個泵要求在投用之前對管線和泵體進(jìn)行灌泵，帶有限流孔板的最小回流線防止在低流量或沒有流量時損壞泵體。

二、注意事項

為保證排放氣回收系統(tǒng)的正常運(yùn)行和員工的生命安全，要注意以下事項：

2.1液體進(jìn)入壓縮機(jī)入口也可能導(dǎo)致壓縮機(jī)故障，或者導(dǎo)致烴類釋放，造成火災(zāi)或者爆炸。

2.2高壓凝液罐液體排放會帶來很低的溫度和金屬冷脆。除非容器設(shè)計用于高壓力和低溫的組合情況，否則在容器重新加壓前必須提供足夠的時間使容器升溫以避免容器損壞。

2.3制冷冰機(jī)的超低溫有極大的安全隱患，可能造成凍傷和組織損傷。使用的制冷劑也是窒息劑，能造成頭暈和惡心。

2.4有時操作條件要求放空回收液體、共聚單體去火炬。在這個操作期間，監(jiān)視火炬罐液位非常重要，以防止?jié)M罐。

2.5長時間生產(chǎn)高密度產(chǎn)品能導(dǎo)致烷基鋁的累積，通常在生產(chǎn)低密度的產(chǎn)品的時候，共聚單體會沖洗集液罐里的烷基鋁一起送回反應(yīng)器里。生產(chǎn)高密度產(chǎn)品的時，低壓集液罐里有少量的共聚單體被回收，使烷基鋁富集。大多數(shù)的烷基鋁被收集在凝液罐里，但也有部分會進(jìn)入系統(tǒng)，例如，閥、管線底部和能積聚聚合物細(xì)粉的設(shè)備。

2.6和其他的烴類系統(tǒng)一樣，排放氣回收系統(tǒng)進(jìn)入了氧氣，相連的火炬管線會產(chǎn)生爆炸性混合物，也可能使反應(yīng)器中毒。排放氣回收壓縮機(jī)是一個容積式壓縮機(jī)，在封閉運(yùn)行的時候能形成真空有可能讓氧氣進(jìn)入系統(tǒng)。

三、結(jié)束語

自20世紀(jì)70年代起，我國先后引進(jìn)了十幾套Unipol氣相法流化床聚乙烯生產(chǎn)工藝，由于其工藝流程簡單、建設(shè)投資少和能耗低，在全世界范圍的到了迅速發(fā)展。其排放氣回收系統(tǒng)能提高共聚單體和ICA的利用率并節(jié)約氮?dú)庥昧浚M(jìn)而有效的節(jié)約成本。

（作者單位：大慶石化公司塑料廠）