大慶石化LDPE1裝置引發(fā)劑泵工藝聯(lián)鎖改造介紹

辛延強

摘要：大慶石化LDPE1裝置正常運行中多次發(fā)生引發(fā)劑泵不上量事故，造成反應大幅波動甚至裝置停氧降壓，嚴重影響裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)。通過對引發(fā)劑泵工藝聯(lián)鎖進行改造，最終解決了此項問題。

關鍵詞：引發(fā)劑泵;工藝聯(lián)鎖;平穩(wěn)生產(chǎn)

1裝置概述

大慶石化LDPE1裝置采用德國伊姆豪遜專利，由德國伍德公司承包。設計生產(chǎn)能力6.0萬噸/年，在一條生產(chǎn)線上完成，裝置于1986年7月建成投產(chǎn)。是以乙烯為原料，氧氣作引發(fā)劑，丙烯、丙烷、丁烯-1作分子量調(diào)整劑，采用一熱三冷四點進料的管式法反應。反應溫度為270～330℃，反應壓力為210～270 MPa，最高單程轉化率達32%。

1.1引發(fā)劑泵工作原理簡介

以純氧為引發(fā)劑所需流量甚少，不易操作與控制，故采用乙烯來稀釋，為了滿足不同牌號的生產(chǎn)需要，首先要對引發(fā)劑中氧的濃度控制恒定，用兩個不同量程（0～1kg/h和0～2kg/h）的質量流量計來測量氧流量，來滿足不同氧與乙烯配比的需要。經(jīng)乙烯稀釋后含有一定濃度的引發(fā)劑，在混合器M-315A進一步混合后進入隔膜式引發(fā)劑泵C-316A/B，使其增壓至27MPa，并分三路注入二次壓縮機C-306入口（壓力23MPa）管線，簡易流程見下圖：

C-316A/B出口壓力靠PIC63106控制回路保持恒定，不但使引發(fā)劑穩(wěn)定注入系統(tǒng)，而且使流量測量精度提高。

1.2引發(fā)劑泵原設計工藝聯(lián)鎖

由上表可以看出，引發(fā)劑泵出口壓力PIC63106僅僅設置了高聯(lián)鎖，而沒有設置低聯(lián)鎖，一旦引發(fā)劑泵不上量，不能通過工藝聯(lián)鎖對PIC63106的壓力進行保障。

2引發(fā)劑泵不上量對生產(chǎn)造成的影響

正常生產(chǎn)狀況下，引發(fā)劑泵C-316出口壓力PIC63106為27MPa，二次機C-306入口壓力PIC63401為23MPa，有4MPa的壓力差，確保引發(fā)劑氧氣順利注入到系統(tǒng)中。若引發(fā)劑泵出口壓力PIC63106不上量，壓力PIC63401>壓力PIC63106，則氧氣無法注入到系統(tǒng)中，會導致聚合反應中斷。

引發(fā)劑泵不上量會對生產(chǎn)造成以下影響：

反應溫峰垮：LDPE1裝置的工藝原理為，聚合單體乙烯在引發(fā)劑氧氣的作用下，發(fā)生游離基型聚合反應，由于引發(fā)劑氧氣不能注入到系統(tǒng)，鏈引發(fā)劑供應中斷，聚合反應轉化率下降，反應溫峰整體降低。

產(chǎn)生低指數(shù)產(chǎn)品：正常生產(chǎn)中利用引發(fā)劑氧氣調(diào)整產(chǎn)品的熔融指數(shù)（MFI），一旦引發(fā)劑泵不上量，氧氣供應中斷，產(chǎn)品指數(shù)會降低，影響裝置產(chǎn)品質量，若產(chǎn)品指數(shù)過低還容易造成擠壓機防爆片爆，造成擠壓系統(tǒng)停車。

高壓分離器壓力超高：反應器中未反應的乙烯和已反應的聚合物的混合物排入高壓分離器S-402中。若反應中斷，高壓分離器中未反應的乙烯會增多，造成高壓分離器S-402的壓力超高。

高壓分離器液位下降：反應器中未反應的乙烯和已反應的聚合物的混合物排入高壓分離器S-402中。若反應中斷，高壓分離器中已反應的聚乙烯會減少，造成高壓分離器S-402的液位下降。若高分液位低于20%，高壓分離器下方的排料閥會聯(lián)鎖關閉，影響循環(huán)氣氣量，造成壓縮機停車。

綜上所述，若正常生產(chǎn)中不能及時發(fā)現(xiàn)引發(fā)劑泵不上量，會對反應造成大幅波動，甚至停氧降壓。而引發(fā)劑泵現(xiàn)有的工藝聯(lián)鎖并不能在引發(fā)劑泵不上量時實現(xiàn)自動切換。為了穩(wěn)定生產(chǎn)，通過對LDPE1裝置近年來引發(fā)劑泵不上量的事故進行分析總結，保證引發(fā)劑泵不上量時能夠及時發(fā)現(xiàn)并切換備用泵，對引發(fā)劑泵的工藝聯(lián)鎖進行改造。

3引發(fā)劑泵工藝聯(lián)鎖改造

3.1引發(fā)劑泵工藝聯(lián)鎖改造內(nèi)容

3.1.1增加引發(fā)劑泵出口壓力低聯(lián)鎖，低聯(lián)鎖值設定為24MPa。

3.1.2在引發(fā)劑泵電腦操作畫面增設出口壓力PIC63106低聯(lián)鎖投用開關，可通過手動選擇是否投用PIC63106低聯(lián)鎖。

3.1.3當運轉引發(fā)劑泵出口壓力PIC63106≤24.0MPa且備用氧壓機現(xiàn)場開關打到“自動”位置、備用機無故障時（原有的運轉機停止后自動啟備機的程序保留），程序動作使運轉氧壓機停止，備用氧壓機自動啟動。

3.1.4將引發(fā)劑泵出口壓力PIC63106低報警值由24.5MPa改成26.0MPa。

3.2工藝聯(lián)鎖改造后，操作中的注意事項

3.2.1停車過程中，在現(xiàn)場停止氧壓機之前，將引發(fā)劑泵電腦操作畫面PIC63106聯(lián)鎖開關解除，即打到“off”位置，防止現(xiàn)場停止氧壓機后，備用機自動啟動。

3.2.2每次開車前，必須確認電腦操作畫面PIC63106聯(lián)鎖開關解除，即處于“off”位置，因為在開車過程中，引發(fā)劑泵出口壓力PIC63106波動較大，若過早投用PIC63106聯(lián)鎖開關，會造成引發(fā)劑泵異常切換。

3.2.3聚合開車平穩(wěn)后，將電腦操作畫面PIC63106聯(lián)鎖開關投用，即打到“on”位置。保證PIC63106聯(lián)鎖開關投用，保護引發(fā)劑泵出口壓力始終高于24MPa，確保氧氣注入系統(tǒng)。

3.3引發(fā)劑泵改造后的工藝聯(lián)鎖

4總結

通過對LDPE1裝置引發(fā)劑泵工藝聯(lián)鎖進行改造，增設引發(fā)劑泵出口壓力低聯(lián)鎖，優(yōu)化操作，根據(jù)工藝聯(lián)鎖改造修訂相應的操作規(guī)程，確保了第一時間發(fā)現(xiàn)并處理引發(fā)劑泵不上量事故，減少了裝置非計劃停車事故，降低了裝置單耗、能耗，提高了產(chǎn)品質量，解決了困擾LDPE1裝置多年的問題，裝置既實現(xiàn)了長周期運行，又消除了停車帶來的安全環(huán)保隱患，裝置實現(xiàn)了安全、綠色和平穩(wěn)運行。

參考文獻：

[1] 高壓一裝置操作規(guī)程[Z].大慶石化公司.2017（12）.

[2] 高壓一裝置工藝技術規(guī)程[Z].大慶石化公司.2009（08）.

[3] 高壓一裝置聯(lián)鎖臺賬[Z].大慶石化公司.2017（08）.

（作者單位：中國石油大慶石化公司塑料廠）