聚丙烯裝置主催化劑計量油系統(tǒng)伴熱改造及應用效果

李強（陜西延長石油（集團）有限責任公司延安石油化工廠，陜西 延安727406）

0 引言

延安石油化工廠聚丙烯裝置采用環(huán)管聚丙烯液相本體工藝技術，設計年產(chǎn)本色聚丙烯粒料20萬噸，年操作時間8000小時，主催化劑計量使用白色礦物油進行計量，白油粘度受到環(huán)境溫度的影響，在冬季需使用伴熱才能保證白油具有良好的流動性，從而才能保證主催化劑注入量正常。過去幾年，主催化劑計量油使用蒸汽伴熱，操作難度大，蒸汽伴熱溫度高，油易汽化，造成主催化劑計量泵抽空，需對泵體排氣；調(diào)整蒸汽伴熱后又易使伴熱溫度太低，油的粘度增高，白油流動性變差，不利于計量，影響裝置正常運行。本文通過對影響主催化劑計量油粘度進行了原因分析，提出了主催化劑計量油伴熱由蒸汽伴熱改造為凝結(jié)熱水伴熱的措施，通過技術改造，不僅解決了伴熱對主催化劑計量油溫度的影響，凝結(jié)伴熱熱水還能循環(huán)利用，節(jié)約了伴熱蒸汽，使聚丙烯裝置運行周期明顯延長，效果顯著。

1 影響主催化劑計量油粘度的原因分析

1.1 主催化劑計量油溫度高

主催化劑計量油伴熱原設計為蒸汽伴熱，蒸汽溫度高達170℃，調(diào)整伴熱只能依靠人為調(diào)整蒸汽進口閘閥，操作難度大，很容易造成白油汽化，造成主催化劑計量泵抽空，導致主催化劑下降量減小或中斷，處理時需中斷主催化劑，對計量泵出口排氣，白油進行冷卻，耗時較長，嚴重時可造成裝置停工。

1.2 主催化劑計量油溫度低

在調(diào)整白油蒸汽伴熱時，若使白油溫度快速冷卻，需進行大幅度調(diào)整，可能造成白油溫度低，粘度增大，流動性較差，導致主催化劑計量泵吸入白油量減少，提高泵沖程后主催化劑下降依然偏小或計量中斷，計量白油無法正常注入，處理時需中斷主催化劑，對白油進行升溫，耗時較長，嚴重時可造成裝置停工。

2 主催化劑計量油系統(tǒng)伴熱改造背景

主催化劑計量油是白色礦物油，無色無味流動油狀液體，閃點224℃，自燃溫度415℃，流動點為-15℃，可溶于水。在冬季，隨著環(huán)境溫度的下降，必須使用伴熱才能使白油具有良好的流動性，保證主催化劑計量準確。使用蒸汽伴熱時，調(diào)整伴熱難度大，可使白油溫度達到80℃或者30℃以下，造成白油溫度不穩(wěn)定，不利于主催化劑計量，造成裝置波動。在2018 年伴熱改造前，每年都會有聚丙烯裝置主催化劑計量油由于溫度波動引起主催化劑計量減少或中斷，造成裝置波動的現(xiàn)象。而凝結(jié)水溫度穩(wěn)定在60～70℃之間，不易使計量油汽化和粘度增加，且多余的凝結(jié)水通過泵外送至官網(wǎng)，經(jīng)車間研究后，在規(guī)范主催化劑配制方案［1］基礎上，保持主催化劑計量油系統(tǒng)原蒸汽伴熱，嘗試將凝結(jié)熱水引至主催化劑計量油系統(tǒng)伴熱管線，達到蒸汽伴熱與熱水伴熱形成備用。

2018 年7 月利用裝置停工期間，在凝結(jié)水罐頂部甩頭，作為主催化劑計量油系統(tǒng)凝結(jié)熱水伴熱的總回水，凝結(jié)水泵出口甩頭作為主催化劑計量油系統(tǒng)凝結(jié)熱水伴熱的總進水。

3 改進措施

圖1所示為聚丙烯裝置主催化劑計量油系統(tǒng)伴熱流程。

2018 年9 月，伴熱改造是以主催化劑計量油系統(tǒng)為主體，附屬其出口至主催化劑計量泵入口管線，全部由蒸汽伴熱改造為熱水伴熱。

3.1 液壓油罐4-107罐體盤管伴熱改造

將凝結(jié)水罐D(zhuǎn)606 凝結(jié)熱水通過P603 引至D107 盤管蒸汽伴熱閥后，凝結(jié)熱水回水在原有蒸汽回水閥前引至凝結(jié)熱水伴熱的總回水回收至D606。通過改造，D107 罐體盤管伴熱可使用凝結(jié)熱水伴熱或是蒸汽伴熱，形成了備用。

3.2 液壓油罐4-107出口管線至F107入口管線伴熱改造

將凝結(jié)水罐D(zhuǎn)606凝結(jié)熱水通過P603引至D107至F107管線蒸汽伴熱閥后，凝結(jié)熱水回水在原有蒸汽回水閥前引至凝結(jié)熱水伴熱的總回水回收至D606。通過改造，D107至F107管線伴熱可使用凝結(jié)熱水伴熱或是蒸汽伴熱，形成了備用。

3.3 F107出口管線至主催化劑計量泵入口管線伴熱改造

將凝結(jié)水罐D(zhuǎn)606 凝結(jié)熱水通過P603 引至F107 至主催化劑計量泵入口管線蒸汽伴熱閥后，凝結(jié)熱水回水在原有蒸汽回水閥前引至凝結(jié)熱水伴熱的總回水回收至D606。通過改造，F(xiàn)107至主催化劑計量泵入口管線伴熱可使用凝結(jié)熱水伴熱或是蒸汽伴熱，形成了備用。

4 改進效果

（1）改造后，凝結(jié)熱水溫度穩(wěn)定，不易使計量白油汽化和粘度增加，降低計量泵抽空對裝置的正常運行所帶來的隱患，同時有效減少泵體排氣操作過程中對操作人員的身體傷害，減少了裝置的非計劃停工。

（2）伴熱改造后，2018 年10 月，主催化劑計量油系統(tǒng)伴熱使用凝結(jié)熱水，白油溫度穩(wěn)定在50℃左右，至2019 年2 月底停伴熱，未出現(xiàn)白油粘度大或白油帶汽現(xiàn)象，主催化劑計量準確。2019年10月投用凝結(jié)熱水伴熱，截止目前，未由于計量白油溫度影響主催化劑計量。

（3）經(jīng)濟效益：該項目在有效減少由于白油溫度高或低引起的主催化劑計量偏小的同時，能將裝置內(nèi)凝結(jié)熱水循環(huán)利用，每月節(jié)約蒸汽3.01噸，改造效果明顯。

5 結(jié)語

針對聚丙烯裝置主催化劑計量油溫度波動、粘度波動，影響裝置長周期運行，車間集思廣益，廠職能部室全力配合技術攻關、技改技措等方式，有效的解決了冬季環(huán)境溫度下降后由于投用主催化劑計量油伴熱造成白油溫度不穩(wěn)定而造成的主催化劑計量不準確的現(xiàn)象，且每月還可以節(jié)約蒸汽3.01 噸，減少了聚丙烯裝置的停工次數(shù)，使聚丙烯裝置能夠?qū)崿F(xiàn)長周期運行，取得了顯著的成效。