年产2万吨聚丙烯车间生产工艺设计

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目录

绪论................................................................................................................................ 3 设计简介...................................................................................................................... 12 第一章 工艺流程确定................................................................................................ 16

1.1 催化剂的配置和计量.................................................................................... 16 1.2 丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩.................................................... 18 1.3 预聚合与液相本体聚合................................................................................ 21 1.4 聚合物闪蒸和脱气........................................................................................ 25 1.5 聚合物的汽蒸和干燥.................................................................................... 30 1.6 挤压造粒........................................................................................................ 33 1.7 产品均化和包装码垛.................................................................................... 37 1.8 生产原材料的规格........................................................................................ 37 第二章 物料衡算........................................................................................................ 42

2.1 计算基础........................................................................................................ 42

2.1.1设计条件............................................................................................... 42 2.1.2丙烯进料量........................................................................................... 42 2.1.3催化剂用量........................................................................................... 43 2.1.4氢气用量............................................................................................... 43 2.2 原材料消耗定额............................................................................................ 44 2.3 主要设备物料衡算........................................................................................ 44

2.3.1 CO汽提塔T701物料衡算.................................................................. 44 2.3.2 预聚合反应器R200物料衡算 ........................................................... 45 2.3.3 聚合反应器R201物料衡算 ............................................................... 46 2.3.4 闪蒸罐D301物料衡算 ..................................................................... 47 2.3.5 汽蒸罐D501物料衡算 ....................................................................... 48 2.3.6 干燥器D502物料衡算 ....................................................................... 49 2.3.7挤压造粒单元物料衡算....................................................................... 49 2.3.8总物料平衡表....................................................................................... 50

第三章 热量衡算........................................................................................................ 51

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3.1 主要设备热量衡算........................................................................................ 51

3.1.1预聚合反应器R200热量衡算 ............................................................ 51 3.1.2聚合反应器R201热量衡算 ................................................................ 53 3.1.3闪蒸罐D301热量衡算 ........................................................................ 55 3.1.4汽蒸罐D501热量衡算 ........................................................................ 57 3.1.5干燥器D502热量衡算 ........................................................................ 59 3.1.6总热量平衡表....................................................................................... 61

第四章 设备选型........................................................................................................ 62

4.1 主要设备选型................................................................................................ 62

4.1.1 预聚合反应器R200 ............................................................................ 62 4.1.2 预聚合反应器轴流泵的功率计算...................................................... 62 4.1.3 聚合反应器R201 ................................................................................ 64 4.1.4汽蒸罐D501 ......................................................................................... 64 4.1.5 干燥器D502 ........................................................................................ 68 4.2 设备一览表.................................................................................................... 71 第五章 聚丙烯装置的安全生产................................................................................ 76

5.1 静电的危害与防范........................................................................................ 76

5.1.1静电危害............................................................................................... 76 5.1.2 静电的防范措施.................................................................................. 76 5.2 其他安全措施................................................................................................ 77 第六章 “三废”处理与环境保护............................................................................ 78

6.1废水................................................................................................................. 78 6.2废气................................................................................................................. 78 6.3废渣................................................................................................................. 78 设计体会...................................................................................................................... 80 致谢.............................................................................................................................. 81 参考文献...................................................................................................................... 82 附录.............................................................................................................................. 83

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摘要：聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树

脂。它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，是五大工程塑料之一。

聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂的发展而发展的情况。 本设计是以荆门石化的S-PP工艺为设计基础，设定年产量为两万吨，然后进行物料衡算、热量衡算、设备选型等过程，最终完成的一份比较完整的设计说明书。

另外聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。

关键词：聚丙烯 S-PP工艺 液相本体聚合 催化剂

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Abstract：Polypropylene is a generic synthetic resin ,which is polymerizated

by propylene monomer .As a polymer plastic, in the modern chemical production it occupies an important position and was one of the five major engineering plastics. Polypropylene is the fastest developing material in variety of hydrocarbon materials .The key reason is the catalyst’s rapid development. This design introduced polypropylene’s development with the development of catalyst.

The design is based on the Jingmen Petrochemical S-PP technology and set for 20,000 tons of annual output .Then proceed to the material balance 、 energy balance and equipment selection, Finally reached a more complete design specification.

Another, Because of its rich resource, low price, easy to process takes shape, fine productoverall performance,therefore it is widely applied to chemical,the chemical fiber, the light industry, the electrical appliances, the building, the packing, agricultural, the national defense, thetransportation, the civil plastic product and so on. In the polyolefine resin,it is only inferior after the PVC、PE the third general plastic.

Keywords:Polypropylen

catalyst

S-PP craft liquid phase polymerization

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绪论

聚丙烯（Polypropylene，常缩写为PP）是丙烯（Proplylene，缩写为PR）

单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。 聚丙烯的有关性质如下： 1、聚丙烯的物理性质

① 可塑性

PP是一种典型的热塑性塑料，它受热时易熔化，冷却时固化成型，且这一过程可以多次重复进行。由于这一特性，使聚丙烯加工成型十分方便，可以很容易用挤出、注塑、吹塑等方法直接加工成型。

② 耐热性

PP熔点较高，为164～170℃（纯等规物熔点达176℃），软化点为150℃以上，是通用树脂中耐热性能最好的一种。

③ 密度小

PP相对密度为0.90～0.91，是所有树脂中最轻的。

④ 良好的物理机械性能

PP拉伸屈服强度一般可达30～38MPa，这也是通用合成树脂中最高的品种之一，它表面强度大，弹性较好，耐磨性良好。

⑤ 介电性能优良 ⑥ 吸水性小 ⑦ 抗冲击强度较低

这是PP的最大缺点，特别是在低温下其抗冲击强度急剧下降。但是可以通过共聚或共混攻性来改善它的耐低温冲击性能。 2、聚丙烯的化学性质

PP具有优良的化学稳定性，它与绝大多数化学品接触几乎不发生作用，其热化学稳定性也好，在100℃下，无机酸、碱、盐溶液除具有强氧化性者外，其余对PP几乎都无破坏作用。

PP是非极性有机化合物，对极性有机溶剂都很稳定，醇类、酚类、醛类、

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酮类和大多数羧酸都不易使其发生溶胀。只有芳烃和氯代烃（如苯、四氯化碳、氯仿等）在80℃以下时对聚丙烯有溶解作用。

由于聚丙烯结构中存在叔碳原子，因此易被氧化性介质侵蚀。PP在光、紫外线、热、氧存在的条件下会发生老化现象，使其变质，失去原有的性质。要是PP不老化是不可能的，只有通过添加抗氧剂、紫外线吸收剂、防老剂等来减缓PP的老化速度，改善其抗老化性能。

下面简要为大家介绍一下国内外聚丙烯的生产发展状况。 1、国外聚丙烯生产工艺发展史。

1953年，德国Zigle（齐格勒）发明用TiCl4金属烷基化合物作催化剂，以乙烯为原料进行聚合得到聚乙烯。

1954年，意大利Natta (纳塔)教授在Zigle发明的催化剂基础上，发展了烯烃聚合催化剂，用具有定向能力的TiCl3为催化剂，以丙烯为原料进行聚合，成功制得了高结晶性高立构规整性（等规）的聚丙烯[2]，并创立了定向聚合理论。 1957年，根据 Natta 教授的研究成果，意大利Montecatini(蒙特卡蒂尼)公司在Frara首建世界上第一套间歇式PP工业生产装置（6Kt/a）。同年，美国Hercules(大力神)公司也建成了一套9Kt /aPP装置[3]。

1958～1962年，德、美、法、日等国先后都实现了PP工业化生产。

1964年，美国Dart（达特）公司的Rexall（雷克萨尔分公司）首用第一代催化剂及釜式反应器开创了液相本体法PP生产工艺。

1969年，Bsaf（巴斯夫公司）开发了立式搅拌床气相聚合Novolen工艺。 1971年，以Solvay（索尔维）公司开发的TiCl3-R2O（异戊醚）-TiCl4-Al(C2H5)2Cl络合型催化剂为典型代表的第二代催化剂（络合Ⅰ型催化剂）使液相本体法PP有了很大发展。

70年代后，Phillips（菲利浦）石油公司首用环管式反应器实现了液相本体

法PP生产工业化。

1980年，美国Amoco（阿莫科）公司采用自己的高效催化剂，选用卧式搅拌床，开发了新的气相聚合工艺，并建成世界上最大的气相法PP生产装置（135kt/a）。

1983年，美国UCC（联合碳化物）公司借鉴流化床聚乙烯工程放大生产经验，

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和成功开发超高活性PP催化剂(Shac)的Shell（壳牌）公司合作共同开发了“Unipol”PP气相流化床聚合工艺，于1985年在Texas（德克萨斯）建立了80kt/a装置，这是世界上第一个把高效催化剂与气相流化床相结合的新工艺。同年，意大利的Montecatini公司（即现在的蒙埃公司）也开发了“Spheripol”本体聚合新工艺，在意大利Brindise（希林迪西）建成投产80kt/aPP装置。该公司于1983年11月与美国Hercules公司合营，改称Himont（海蒙特）公司。Himont公司均聚反应采用液相法环管反应器，而嵌段共聚反应采用气相法密相流化床反应器[8]。

2、国内聚丙烯生产发展状况

六十年代末，兰州化学工业公司石油化工厂从英国引进了采用Vickers-Zimmer（维克－吉玛）工艺技术及常规催化剂体系的5kt/a溶剂法PP生产装置。

1973年，北京燕山石化公司向阳化工厂利用国内研制的催化剂和溶剂法工艺，建成投产了一套5kt/a国产溶剂法PP生产装置。

1979年，北京化工研究院等单位在络合Ⅰ型催化剂的基础上研制成活性定向能力更好的络合Ⅱ型催化剂即TiCl3-R2O(正丁醚)-Al(C2H5)2Cl催化剂。络合Ⅱ型催化剂不但可以用于溶剂法聚丙烯工艺，而且由于它的高活性合高定向能力，也为用于液相本体法PP工艺打下了良好基础。

1975年，辽宁瓦房店纺织厂与大连物化所协作，建立了一套300t/a(1.5m3)聚合釜间歇式液相本体PP中间试验装置。随后，江苏省丹阳化肥厂于1978年首先建成一套4m3聚合釜千吨液相本体法PP装置，同年试车成功，在我国首先实现了液相本体法PP生产工业化。

国内液相本体法（习惯称之为小本体法）PP工艺是间歇式单釜操作工艺，该工艺以液相丙稀为原料，采用络合Ⅱ型三氯化钛为催化剂，以一氯二乙基铝为活化剂，以H2为聚合物分子量调节剂。到1995年，全国已在约50个厂中建立近七十套国内液相本体法聚丙烯生产装置。

80年代末，我国开始引进国外液相－气相组合式本体法聚丙烯工艺，使我国的聚丙烯生产技术达到了比较先进的水平。1989年扬子石化公司引进日本三井油化Hypol工艺建成140kt/aPP装置，1990年和1991年齐鲁石化公司和上海

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石化总厂先后采用Himont公司S-PP工艺建成70kt/aPP装置。其后，92－96年，抚顺石化公司乙烯化工厂，洛阳石化总厂，广州石化总厂，独山子乙烯工程，中原乙烯工程，茂名石化公司，大连西太平洋石化公司先后建成了这两种工艺的大型装置。与此同时，国内不断消化吸收世界先进工艺、设备技术，加紧实现催化剂、工艺技术设计与设备制造的国产化。

随着聚丙烯产品应用开发及PP后加工生产的迅速发展。国内市场对PP的需求量越来越大。94年我国PP产量接近86万吨，进口81万吨，95年国产和进口都超高100万吨。在这种形势下，原中国石化总公司决定在“九五”期间利用炼厂气丙稀资源建设一批大型PP生产装置，包括九江石化总厂、长岭炼化总厂、武汉石化厂、福建炼化股份公司、济南炼油厂及荆门石化总厂等6家企业的70kt/aPP装置，这6套装置均由中国石化北京石油化工工程公司(简称BPEC)承担设计采用国产化S-PP工艺建设而成[8]。 聚丙烯的合成工艺可以概括为以下几种[9] ： 1、溶剂聚合法

工艺特点：①丙稀单体溶解在惰性液相溶剂中（如乙烷中），在催化剂的作用下进行溶剂聚合，聚合物以固体颗粒状态悬浮在溶剂中，采用釜式搅拌反应器。 ②有脱灰，脱无规物和溶剂回收工序，流程长，较复杂，装置投资大，能耗高，但生产易控制，产品质量好。

③以离心过滤方法分离聚丙烯颗粒再经气流沸腾干燥和挤压造粒。

工艺条件：T=70～75℃ P=1.0MPa 2、溶液聚合法

工艺特点：①使用高沸点直链烃作溶剂，在高于聚丙烯熔点的温度下操作，所得聚合物全部溶解在溶剂中呈均相分布。

②高温气提方法蒸发脱除溶剂得熔融聚丙烯，再挤压造粒得粒料产品。

③生产厂家只有美国Eastman Kodak公司一家。 工艺条件：T=160～250℃ 3、气相本体法

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工艺特点：①系统不引入溶剂，丙稀单体以气相状态在反应器中进行气相本体聚合。

②流程简短，设备少，生产安全，生产成本低。

③聚合反应器有流化床（联碳/壳牌Unipol工艺）、立式搅拌床（巴斯夫Novolen工艺）及卧式搅拌床（阿莫科/埃尔帕索工艺）。 工艺条件：T=40～70℃ P=2.0～3.5MPa 4、液相本体法（含液相气相组合式）

工艺特点：①系统中不加溶剂，丙稀单体以液相状态在釜式反应器中进行液相本体聚合，乙烯丙稀在流化床反应器中进行气相共聚。

②流程简单，设备少，投资省，动力消耗及生产成本低。 ③均聚采用釜式搅拌器（Hypol工艺），活环管反应器（Spheripol工艺），无规共聚和嵌段共聚均搅拌式流化床中进行。 工艺条件：T=65～75℃ P=3.0～4.0MPa

聚丙烯是合成树脂中发展最快的一个品种，随着丙稀聚合及催化剂技术的快速发展，聚丙烯的品种，牌号不断增加，应用范围不断扩展，聚丙烯已经成为一种十分重要的合成材料。

近年来，世界聚丙烯生产能力不断增加，聚丙烯催化剂经历几代的发展不仅活性呈几百倍甚至上千倍的提高，其等规度也达98%以上；聚丙烯生产工艺更加简单，无需脱灰和脱无规物等；聚丙烯产品的表征手段进一步提高，牌号开发中微观设计已可达分子水平，聚丙烯产品品种不断增加；随着聚丙烯改性研究的深入，聚丙烯的应用范围更加广泛[1]。

目前，PP已被广泛应用到化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚丙烯树脂中，是仅次于聚氯乙稀、聚乙烯之后的第三大塑料。

由于PP良好的机械性能，可以用来制造各种机械设备的零附件，经改性后可制造工业管道、农用管道、电机风扇、基建模板等。

在汽车制造业方面，改性PP可以制造汽车上的许多内外部件，如汽车方向盘、仪表盘等。

在建筑业，PP用玻璃纤维增强改性或用橡胶、SBS改性后可制作建筑用模板，

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发泡后可用作装饰材料。

在电气用品方面，改性PP可用于制电视机、收录机外壳及洗衣机内桶，还可用作电线、电缆和其他电器绝缘材料。

在包装材料方面，PP更显示其独特的作用。PP最适合于拉制扁丝织成编织袋，编织袋广泛用于各种固体物体的包装。PP制作的打包带（捆扎带）比铁皮打包带更好。PP还可以制各种薄膜，包括用于重包装材料的双向拉伸薄膜（BOPP)。

在日常生产方面,PP可以制作家具,如桌、椅、板凳、菜蓝、卫生间家用卫生设备如箱、盆、桶、盛水器等，还可用作各种其他挤出或注塑塑料制品。 在纺织工业方面，PP是重要合成纤维——丙纶的原料。

聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。

从1954年Natta发明四氯化钛，后来改用结晶三氯化钛作主催化剂，用氯代二烷基铝为助催化剂制备立体规整结构的聚丙烯以来，开发研究活性更高、性能更好的聚丙烯催化剂的工作就一直在全世界进行。到目前为止，聚丙烯催化剂的发展已经经历了好几个不同的发展阶段[7]。按照Montell公司的划分方法，将目前为止聚丙烯催化剂的发展阶段确定为六代。 1、第一代催化剂

聚丙烯最早是由Montecatini和Hercules实现工业化的，它们在1957年首先建成了工业生产装置，所使用的催化剂是三氯化钛和一氯二乙基铝体系。该催化剂体系的产率和等规度都比较低，产品的等规指数大约只有90%。为了使所得到的聚丙烯树脂能作为正式产品提供给下游塑料加工用户使用，还需要从聚合物中脱除催化剂残渣（脱灰）和无规聚合物组分（脱无规），因此，此时的聚丙烯装置工艺流程很长，工序多而复杂。

Natta的研究组和Esso公司等通过研究发现，如果将三氯化钛与三氯化铝的固体溶液来代替三氯化钛作为主催化剂，那么所得到的催化剂的活性要比单纯使用三氯化钛高得多。研究还发现将铝还原的三氯化钛进行长时间的研磨，或者，将三氯化钛与三氯化铝的混合物进行研磨，可以在三氯化钛中产生共结晶的三氯化铝。这种含有1/3三氯化铝的三氯化钛称为AA-三氯化钛催化剂（AA表示经铝

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制成功，Montedisom公司开发出采用环管反应器具有划时代意义的本体法新工艺——Spheripol工艺，三井油化公司开发出采用釜式反应器的生产抗冲共聚物。 下面以Spheripol工艺为例简单介绍一下此工艺技术。

由于高效载体第四代聚丙烯球形催化剂和硅烷给电子体开发成功，这种新的工艺技术具有以下特征[4]：

①能生产市场所需的全范围产品，包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物，且能生产溶体流动速率更高的均聚物和更高橡胶相含量的高抗冲共聚物。 ②采用球形催化剂来控制聚合物的形态，使生产工艺更为简单，并能充分获得高生产率和高等规指数。

③具有最小的停留时间，以降低牌号切换时的过渡成本。

④使进入挤压造粒的聚合物是完全惰性的，且不含轻质烃，可以避免危害下游操作并减少环境污染。

Spheripol工艺是当今最先进可靠的聚丙烯工艺之一，与其他技术不同的是，其催化剂生产的粉料呈圆球形，颗粒大而均匀，此外，均聚反应采用液相环管反应器，多相共聚采用气相法密相流化床反应器。

Spheripol工艺采用的液相环管反应器有很多优点，前文的本体法工艺中已有所介绍，如：

①有很高的反应器时－空产率（可达400kgPP/h·m3），因而反应器的容积较小，投资少。

②反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳钢，设计制造简单，由于管径小（PN500或PN600），即使压力较高，管壁也较簿。

③带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降低了投资。

④由于反应器容积小，停留时间短，产品切换快，过渡料少。

⑤聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中，聚合物与丙烯之间有很好的热传递。采用冷却夹套撤出反应热，单位体积的传热面积大，传热系数大，据称环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2.℃)。

⑥环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速达7m/s，因此可使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制

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得很精确，产品质量均一，而且不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗也较低。

⑦反应器内聚合物浆液浓度高〔>50%（质量分数）〕，反应器的单程转化率高，均聚的丙烯单程转化率为50％～65％。

以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。

此外，Spheripol工艺采用模块化设计方式可以满足不同用户的要求，易于分步建设，装置的生产能力也容易扩大。

Spheripol工艺有严格完善的安全系统设计，使装置有很高的操作稳定性和安全性。

Spheripol工艺过程包括原料精制、催化剂制备、预聚合及液相本体反应系统，气相反应系统，聚合物脱气及单体回收，聚合物汽蒸干燥、挤压造粒等工序。 5、气相法[5，6]

气相法工艺中丙烯在气相聚合，采用搅拌或流化床反应器，用部分丙烯液体气化和冷却循环气撤出反应热。

气相法技术的优点最早是建立在不脱灰，不脱无规物基础上的，采用高效催化剂的气相流化聚合工艺，具有一般高效本体法工艺的特点，不需要脱除催化剂残渣，也不需要脱除无规物。由于是气相聚合，生产过程中也不需闪蒸分离或离心干燥。

气相法生产工艺，与浆液法和本体法工艺相比，具有下列一些特点： ①可在宽范围内调节产品品种。 ②适宜抗冲聚丙烯的生产。 ③安全性好，开停车方便。

④反应器是气－固相出料，没有液相单体需要气化，蒸汽消耗量少，反应器出口可直接得到干燥的产品，而不需干燥工序。

⑤气相法工艺流程较短，设备台数少，固定投资费用低。

但气相聚合工艺中也有其他工艺中没有的技术困难和问题，如流化床反应器中气体的分布，床层的均匀流化，控制露点使气体在反应器中不致液化，聚合热的移出及反应温度的控制，如何防止聚合物结块，适宜气相聚合的催化剂的开发等。

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第一章 工艺流程确定

前面介绍了五种聚丙烯工艺技术，但时至今日仍具竞争力和生命力的工艺技

术主要是气相法、本体法和两者的组合技术。本体法工艺都有催化剂的预聚合过程，而气相法工艺一般直接将催化剂加入聚合反应器，流程较简单，设备台数相对较少。

有人在分析了现有的各种聚丙烯工艺后提出了如下的看法：最好的聚丙烯均聚物生产技术是环管反应器，但是流化床反应器对聚丙烯共聚技术有较大的灵活性[5]，因此，均聚物和无规共聚物生产的最佳方案是本体法环管式反应器，然后在压力下闪蒸，高抗冲共聚物生产的最佳方案是混合型，均聚物闪蒸分离后进入流化床共聚反应器。

根据以上比较及本次实习单位——荆门石化所采用的工艺技术，将本次毕业设计的聚丙烯合成工艺定为Spheripol工艺（简称－S-PP工艺），采用液相预聚和液相均聚相结合的聚合工艺。

S-PP工艺中聚丙烯生产的工艺流程如下：

丙烯→预精制→精制→预聚合→聚合→闪蒸→汽蒸→干燥→挤压造粒→包装（码垛）→入库

下面具体介绍每个工段的基本情况：

1.1 催化剂的配置和计量

1.1.1三乙基铝的储存和计量单元

TEAL钢瓶体积为1m3，在N2保护下送到装置，用N2将TEAL压送到三乙基铝储罐D111内，再用N2将TEAL压送到计量罐D101中。在D111、D101加入TEAL过程中，罐内密封用N2经过安全罐D103进入TEAL密封罐Z103后从罐顶放空，所携带的TEAL留在Z103中。TEAL从D101底部抽出，经过滤器F101，由计量罐P101A/B送到催化剂预接触罐D201。冲洗油从油桶由P102将油打到要冲洗的管线和设备处，废油汇集到废油罐D102中，再由P102打到废油处理罐D607进行处理。

1.1.2给电子体的配制和计量单元

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纯度为100%的Donor和烃油用200L的桶送到装置，由容积式气动泵P103送到给电子体储罐D110A/B，加N2密封。这两个罐加不同的给电子体，提高了操作的灵活性。Donor由D110底部抽出，经过F104A/B过滤掉大于10um的颗粒，由计量泵P104A/B送到D201中。整个回路上应有蒸汽拌热。 1.1.3主催化剂的配制和计量单元

在E102中用蒸汽加热脂使之融化，然后和油一起先后用齿轮泵P105打入到油脂混合罐D105中，油脂比例为2：1，加料至D105液位的80%，开启搅拌器A105，使油脂混合均匀。D105上设有N2密封，由现场表FIC131控制N2封流量。D105底部和油脂加料（或循环）管线上设有蒸汽夹套，由TIC131控制TV131阀开度，使D105温度保持在70℃，油脂混合均匀后，用泵P105打循环，同时用Z110对D105鼓泡，以带走氧气和水分。鼓泡至少两小时，直到从P105出口取样分析含水量小于20ppm为止。达到要求即可将油脂送往D106，若D105中液位低于30%，就要另行加料。

根据要配制的催化剂浓度，计量出要加入的油脂量，在FQS131上设定，让油脂经F105过滤后，经FV131A阀由泵P105打入D106中。D106中油脂加料结束后，启动螺带式搅拌器A106搅拌。A106上带有密封系统，包括密封油罐Z106和油脂循环线，Z106顶部与D106顶部氮封系统相连，用于油罐的密封，油罐Z106上的LAL131低报时，应及时补油。约80Kg的催化剂桶称重后，用提升机Z104提升到一定高度，用N2吹扫催化剂进料管线，连接催化剂桶与D106的进料口，在N2封情况下，打开HV136，催化剂粉末在振荡中加到D106中。在该操作中，D106上的N2封阀HV314必须打开以平衡D106中的压力，而加压N2阀HV133、放空阀HV315和抽真空阀HV132必须关闭。加料时D106温度应保持在70℃，这时催化剂分散效果最佳。催化剂加完后HV136阀关闭。搅拌分散好后，用D106的夹套水冷却，冷却至30℃时，催化剂体系已冻成膏。然后关闭N2封HV314，开D106中的催化剂冷至10℃，打开HV133破坏真空。这样催化剂膏就配制好了，由于D106的夹套既用于加热，又用于冷却，就设置了加热器E101，当D106温度要维持70℃时，用蒸汽将由泵P106打循环的夹套水加热；当需要冷却时，就关低压蒸汽，向循环中加入冷冻水实现降温，加压N2在HV133打开后可使D106中的压力达到10Kg/cm3，该压力也是下游D108中充填需要的压力。催化剂膏在

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注入到D108之前先取样分析，确定催化剂浓度。催化剂经加压N2压出后，被送到催化剂计量系统PK101，在该管线和D108A/B上始终有夹套水冷却，以确保催化剂膏的温度为10℃，而不受环境温度的影响，防止催化剂沉降影响催化剂加料浓度的准确性。

1.2 丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩

1.2.1 丙烯预精制

从气分来到丙烯含有水及硫化物、CO、CO2、O2、ASH3等杂质，其中大部分水及硫化物、CO2在预精制工段脱除，其杂质在保安精制工段脱除。

气分来的丙烯进入固碱塔（T001A/B），正常操作时，一台使用，一台备用。丙烯从塔的底部侧面进，塔顶出。固碱吸附丙烯中的水而形成碱液，碱液在塔底沉降与丙烯分离，每隔8小时手动放入碱液收集器（D003A）中，塔顶装有采样阀，当T001A出口丙烯水含量>500PPm时使用T001B，并冲洗T001A中由于吸附硫而变黄的固碱，同时补充由于吸附水而溶解的固碱。

D003A静止24小时后，丙烯与碱分离，打开放空阀泄压，通气氮气吹扫，然后关闭放空阀，加入一定量工业水稀释，用碱液回收泵P002送出界外。D003B备用。

固碱塔顶出来的丙烯进入装填3Ao分子筛的丙烯脱水塔T002A/B，正常时，一台使用，一台备用，丙烯从塔底进，塔顶出。塔顶装有采样阀，当T002A出口丙烯水含量>10PPm时，使用T002B同时对T002A进行再生操作。 精制合格的丙烯送入丙烯罐区。 经预精制后的丙烯，其规格为： 组分 mol% 丙烯 99.5%(min) 丙烷 平衡

不凝组分(H2，N2，CH4) 100PPM(max) 乙烷 200PPM(max) 氧 10PPM(max) CO 5PPM(max)

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由于P201在较高压力下工作，因此还设置了压力密封油系统和安全密封系统。泵P201的压力密封油是一个自循环系统，但有辅助外压系统Z201活塞对密封油进行加压。Z201活塞的压力来自另一侧的丙烯压力，该丙烯的是从由FIV241控制的泵P201冲洗丙烯上引出的一股，大约有3.4MPa左右的压力，和P201压力相当。

1.3.4.6 反应器冷却系统

用夹套循环水来控制反应温度，夹套水循环泵P205A/B，使水流保持恒定流速，反应热由板式换热器E202除去。由TIC241检测环管温度后，与夹套水回水温度TIC242串级控制E202中去换热的夹套水流量。当装置不是满负荷运行及没有达到E202设计值时，只有部分夹套水经过TV242A去E202换热，而另一部分经TV242B直接去泵P205A/B。

为保证R201夹套充满水，防止泵P205A/B发生气蚀现象，设置了夹套水缓冲罐D203，由于夹套水采用的是冷凝液，D203上部通氮气封控制准确的PH值。D203又可作储水罐，由LIC241来控制D203液位在50%左右。当LAL241报警时，LV241自动打开补水，当LAH242报警时，LV241关闭，停止补水。 1.3.4.7 环管反应器的接管

在R201顶部的三个弯头上各装有两个阀，其中有三个安全阀PSV241，PSV242，PSV243（设定压力为3.75MPa）分别装在三个弯头上。PV241，HV242和HV243可用于反应器进液相丙烯时的排气操作。在R201系统故障或闪蒸管线不通时，也可里利用这些阀紧急排放环管中的物料。在R201底部弯头上有三个紧急排放阀：HV244/1.2.3，在紧急停车时将物料排放到高压排放罐D601。另外有两个正常出料阀：LV231A/B，由D202的液位LIC231控制R201的出料，此外，还有备用出料口LV245和LV246也装在无轴流泵的两个底部弯头上。经过LV231A/B和HV245，HV246的物料都通过闪蒸线去D301。这些走浆液的管线都引有一股冲洗丙烯，防止排放时堵塞阀门和管线，又可在排放后清洁管线，避免紧急启动时阀门打不开或排料不畅。 1.3.4.8 CO终止系统

在紧急情况发生时，为了及时使反应终止，设置了CO终止系统。该系统分两部分。一部分在丙烯进料线上加CO，其意义之一是终止预聚合反应，其二是

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使整个供料系统失去被引发的可能性。这时CO浓度为10%，另一部分是直接将CO加入到R201底部料腿根部，CO浓度为2%，发生紧急事故时启动连锁I211，CO便可注入到R201中。

1.4 聚合物闪蒸和脱气

本单元主要包括丙烯的闪蒸脱气工艺、气体回收洗涤净化工艺、低压脱气脱气、除三乙基铝工艺及低压气体压缩回收工艺。 1.4.1高压闪蒸

从R201出来的浆液中含有大量的液体丙烯，为了使液相丙烯与聚丙烯粉末分离，本装置采用了液相汽化并分离的方法将单体丙烯与聚丙烯粉末分离，并且回收丙烯。 1.4.1.1闪蒸线

为确保丙烯完全汽化和过热，本工艺采用闪蒸线和闪蒸罐相结合的方法。工艺要求闪蒸前、后的温度均为70℃。因此，本工艺采用低压蒸汽给闪蒸线加热，以补偿丙烯的汽化潜热。闪蒸线位于R201和闪蒸罐之间，闪蒸线直径逐渐增大，以适应丙烯的膨胀和限速。通过控制从闪蒸罐顶部出来的气相本工艺采用丙烯的温度来串及控制闪蒸线夹套的蒸汽压力，并根据装置的生产负荷来调节闪蒸能力，且要使壁温尽可能地低。 1.4.1.2闪蒸罐

如果闪蒸罐故障，从环管反应器排出的物料通过闪蒸罐前的三通阀HV301排向排放系统。

经过闪蒸线的物料沿切线方向进入闪蒸罐进行闪蒸。闪蒸罐D301是一个类似旋风分离器的锥形容器，外部有低压蒸汽保温，顶部排出的气相丙烯进入丙烯洗涤塔T301。为了保证T301进料气体量的稳定，在D301顶部气体排出管线上设有一个流量控制回路，通过调节冲洗LV231A丙烯的量来保证T301进料气体量的稳定，也就稳定了T301的操作。D301的操作压力是1.8MPa，这个压力是由T301的操作压力来保证的。

在D301底部有一个取样罐Z302，由指示系统压力的压力表，确认是否可以取样。丙烯气排放到火炬系统，然后，用氮气进行彻底吹扫，从取样罐底部阀排

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出安全的聚合物样品。 1.4.1.3动力分离器

由于从D301顶部出来的气体要回收利用，要尽可能地少夹带或不夹带粉末，因此D301顶部出口设置了一个动力分离器A301。用它将粉末尽可能分离掉，同时还应有较小的气体流动阻力，因此，它具有较大的气体流通面，其原理是通过高速旋转一个将气体出口封闭的栅栏结构产生一个动力屏障,使气体中夹带的粉末与其充分碰撞,失去与气流同向的动力,回落动D301中,该动力分离器A301可使大部分粉末留在D301中,提高D301的分离效率.由于该动力分离器的工作介质的压力是1.8MPa,因此要有压力油密封系统以保证气体不泄露,并保证动力机械密封的冷却和润滑. 1.4.1.4闪蒸罐出料

在D301顶部的气相出料主要是丙烯、丙烷,同时还含有汽化的三乙基铝和夹带的聚丙烯粉末.这些杂质在洗涤塔T301中被洗掉,然后被塔底流出物带走,进入袋式过滤器F301, 粉末在F301中沉降，三乙基铝则在油洗塔T302中被凡士林油粘附脱除.其中的固体物料通过底部的料位阀LV301排向袋式过滤器F301。从D301顶部的出气管线设置了一条到D301底部LV301出口处的吹扫管线，它可以对LV301以下的管线进行吹扫，以便在堵塞时得到即时清理。 1.4.2低压脱气

为了将经高压闪蒸后的物料中的丙烯进一步脱除，设置了低压脱气部分，经过这部分处理后，粉末中丙烯含量将大大降低。 1.4.2.1 袋式过滤器F301进料

经高压闪蒸后的粉末进入F301。当F301故障时，可由三通阀HV311将物料排向排放罐D601或D602。 1.4.2.2 袋式过滤器F301

F301上部装有滤袋，滤袋可使气体通过而将粉末挡住。由于大量粉末附在滤袋上，会使滤袋前后压差增大（气流阻力增大）而使滤袋损坏，从而导致失去过滤作用。即使袋子不损坏，滤袋的分离效率也大大降低，因此该部分设置了反吹系统。反吹气是经过T301洗涤后的丙烯，压力为1.8MPa。为了保证气量、气压，该系统设置了一个蓄气罐D303，反吹气减压后进入D303。反吹气定期反吹，

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可以保证滤袋正常工作，滤袋器的工作状况（压差）可由压差计PDI312来监视。 为了保证工艺过程的顺利实现，保证气体能达到分离要求，必须保证F301的设计操作压力。压力过高或过低对气体的分离及粉末的输送都会产生很大的影响。粉末的传送要依靠压差，而气体的回收需要有一定的气体压力才能进入压缩机的入口。因此。为了达到回收单体的目的，设置了压力调节系统。在正常操作时，由D303提供丙烯气，向袋滤器的粉末部分通入恒定的气体丙烯（同时在气体排出线上设有向低压系统排放的调节阀）。当F301超压时，由压力控制回路PIC311控制通向火炬泄放管线的调节阀PV311。 1.4.2.3 袋式过滤器F301出料

F301中的粉料在低部料位阀LV311控制下，排向汽蒸罐D501。F301顶部的气相经循环气安全过滤器F302后进入油洗塔T302，最后再进入PK301。在F301中滤袋破裂后，F302可以起到保护PK301的作用。 1.4.3丙烯洗涤部分

丙烯洗涤是回收的一部分，其目的是将丙烯净化，洗去所带有的粉末和少量三乙基铝。

1.4.3.1 T301的进料

T301的进料主要有两部分。一是D301丙烯闪蒸罐中经A301分离的丙烯气体。二是经袋滤器及安全过滤器过滤后，再经PK301系统压缩后的丙烯。 一般情况下，T301的进料为气态过热丙烯，因为来自D301的丙烯为70℃，1.8MPa。

1.4.3.2 T301出料

1.由塔顶出来的一股气相丙烯，去D303作为F301的反吹气和补充气。 2.塔底的出料，由流量控制回路FIC324进行自动控制。该出料线外设有低压蒸汽夹套，其目的是使所含的丙烯全部气化，再进入F301。这股丙烯含有在塔中被洗涤下来的聚丙烯粉末和三乙基铝，聚丙烯粉末在F301中被分离，而三乙基铝在T302中被除去。

3. 塔顶出来的气相丙烯主要进入冷凝器E301中被冷却，在E301顶部设有一采出线，通过对返回进料罐D302的回收丙烯进行气相色谱分析排放出过量丙烷。这是因为原料丙烯中含有一定量的丙烷，而在本反应中丙烷是不参加反应的

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惰性组分。经反复回收累积，丙烷量将越来越大以致于影响正常反应，所以要不断排除。经PK501在饱和条件下把丙烯和丙烷排出界区。这条气相采出线的另一个作用是排除不凝组分，提高E301的冷却效果。

4.从E301底部出来的液相丙烯进入泵P302A/B经PV323回收到D302，这股丙烯随进料量而改变。 1.4.3.3 循环丙烯洗涤塔T301

该塔的设置是为了洗涤从D301顶部出来的气相丙烯，该塔共有21块塔板，气相丙烯从塔底进入，与回流的液体丙烯逆向接触。

在塔的底部设有再沸器E303，为T301的操作提供热量，同时也可保证装置低负荷运转下的最小回流量。E303的操作热负荷视回流量的大小而定，其目的是保证塔底的液位，塔顶的回流丙烯是从E301底排出而由P302A/B打入的，回流量的大小决定着洗涤效果和塔的操作负荷。 1.4.3.4塔顶气冷凝及回流系统

塔顶的丙烯是由E301来冷凝的，T301的操作负荷与该冷凝器有直接关系，而E301的冷凝能力是由E301中冷凝室与丙烯气的接触面积决定，如果接触面积大，则冷却负荷大，反之则小。E301中气体的传热面积与冷凝液的贮量有关，贮量大则LJ322液位高，传热面积就小，反之传热面积就大。操作中，E301的操作压力一定，底部的出料一定，则液位一定。

该塔的传热面积主要是回流泵P302A/B，由于该传热面积至关重要，一旦故障将引起部分停车，因此设置两台泵，互为备用。 1.4.4 丙烯进料罐系统

丙烯进料罐系统D302既能接收回收丙烯,既能接收来自精制单元的丙烯，然后向聚合系统供料。在开车时，D302还能为装置提供置换用气相丙烯和充料用液相丙烯。

1.4.4.1丙烯进料罐系统

D302的进料主要来自丙烯洗涤塔T301的回流泵P302A/B的回收丙烯以及从精制单元经F701排出的液相丙烯。

P302A/B出口去D302的回收丙烯线上分出一条去T701塔顶的管线，这条线是在紧急停车并向环管中打入一氧化碳后为了除去回收丙烯中的一氧化碳而设

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的。由于这时回收丙烯中一氧化碳含量较高，所以要先经精制系统精制后再回到D302。

D302的出料由丙烯进料泵P301来实现，丙烯送至反应器。 1.4.4.2 丙烯进料罐D302

D302是一个储罐，设有液位控制，来调节界区丙烯进料量。D302正常操作压力是2.0 MPa，丙烯液体是处于过冷态的，它的压力是由一个加压系统来调节维持的，并设有两条丙烯供料管线。 1.4.4.3 D302的加压部分

D302的加压是通过蒸发器E302来实现的，通过改变丙烯的蒸发量来得到所要求的压力。E302除了维护D302的正常操作压力外，还向丙烯精制系统、聚合系统（D302）提供气态丙烯，一是用于开车前的置换，二是用于停车时的倒料。 1.4.4.4 D302的回流系统

P301A/B是D302的出料泵，所有反应用液相丙烯均由它供给，并且丙烯的大循环也由它完成。如果P301A/B同时故障全装置需紧急排放并倒空。为了维护泵的稳定流量，在泵的出口设有流量控制回路，通过调节回流量来使得P301出口流量保持恒定，同时也保持恒定的压力，所以，P301也是D302的回流泵。 回流丙烯由P301出口经FV331进入E305冷却后回到D302，目的是降低D302中液体丙烯的温度。 1.4.5 低压丙烯洗涤系统

该系统的目的是洗去丙烯气中所携带的三乙基铝。 1.4.5.1 T302的进、出料

经F301过滤后，带有少量三乙基铝的气相丙烯从底部进入低压丙烯洗涤塔T302。丙烯气洗去三乙基铝后经E304冷却再进入雾沫分离器D304。上升到T302顶部的丙烯气中含有油滴和一些可凝物质，E304使一部分冷凝后回到T302，另一部分随丙烯气进入D304。在D304中被分离的油滴被P303打回到T302底部，干净的丙烯从D304顶部排出，进入循环气压缩机系统PK301。在顶部出料线上设有排放阀HV341，可向低压系统进行紧急排放。 1.4.5.2 T302及回流

T302是板式洗涤塔，共9层。洗涤液是凡士林油和Atmer163以2：1的体

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积比混合成的液体，二者分别来自P109和P110。洗涤液由顶部向下，丙烯气由下而上，经过物质交换后，三乙基铝及可能夹带的粉末被洗掉。Teal是与Atmer163反应产生稳定的液态油溶性络合物而洗去的，油必须每两个月或当油中铝含量超过5%wt就要更换新的洗涤液。如果上游F301、F302有破袋产生，聚合物粉末可能进入油中，这时洗涤液也要更换。更换时，洗涤液从T302底部用P303抽出，排向D607进行处理，然后再重新向T302中补充洗涤液。 PK301系统要有一定的入口压力和稳定的操作压力，因此设置了从PK301出口到T302入口的补压线，可通过PV341来维持T302的操作压力。 1.4.6 PK301系统

是丙烯气压缩系统，它可将0.05MPa的气体加压至2.0MPa，所以在压缩机系统收集到的油再返回T302。

1.5 聚合物的汽蒸和干燥

本工序包括汽蒸和干燥。 1.5.1 汽蒸部分

汽蒸器的主要作用是分解聚合物中的催化剂，杀死残余活性。这对保证产品质量具有一定的意义。因为在催化剂活性没有完全失去时，造粒产品可能发黄，同时也可利用蒸汽的较高温度尽可能地除去催化剂和给电子体分解后产生的氯化氢、甲醇等，这也能有效提高产品质量。因此，对产品进行汽蒸处理是提高产品质量的必要手段。 1.5.1.1 D501系统

从循环气过滤器F301来的聚合物靠重力进入汽蒸罐D501，在这里使催化剂失活，并脱除留在聚合物中的烃类（丙烯和丙烷）。经汽蒸后的聚合物靠重力进入干燥器D502。

汽蒸罐D501是一个立式圆桶式容器，外部设有蒸汽夹套，已便使其温度保持在105℃左右，这样即保证了蒸汽罐内蒸汽不会冷凝，也保证了氯化氢、甲醇等不能与水一起残留在粉料内。汽蒸罐D501设有搅拌器A501，他的作用是搅拌聚丙烯粉料，已便能均匀地与蒸汽接触。同时，为了防止粉末进入搅拌器A501的机械密封，采用低压蒸汽对A501的近料部分进行冲洗。

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汽蒸用的蒸汽分两部分加入，一部分从汽蒸罐的底部通入，另一部分从偏上的一点通入，这两部分均为低压蒸汽。低压蒸汽分解催化剂和给电子体剩余物，并且分离出聚合物中残留的丙烯和丙烷。由于所要求的汽蒸温度低于低压蒸汽的温度，因此给这两部分蒸汽通入蒸汽冷凝水，已便将蒸汽温度调到120℃左右。同时，也可通过改变其操作温度，随时改变通入蒸汽温度的设定值。

所有保温用的蒸汽都经过减压处理，这由PIC506调节PV506来实现，它可将压力设定在0.05MPa。然后分别通入汽蒸罐D501夹套和气体排出管线夹套。 1.5.1.2 S501系统

S501为旋风分离器，由于汽蒸罐顶部排出的蒸汽带有一定的聚丙郗粉末，这不仅会造成浪费，也可给后续系统的气体处理带来困难。因此，用旋风分离器S501将气体中的聚合物粉料分离出来，并送会汽蒸罐D501中。纯洁的气体从旋风分离器顶部进入汽蒸罐洗涤塔T501（水洗塔）。聚合物粉末从旋风分离器的底部排入汽蒸罐D501。为了使粉末排出顺利，在旋风分离器底部设有喷射器C503，通有蒸汽吹扫，借助C503，从S501底部排出聚合物细粉，将粉末送回D501。 1.5.1.3 T501系统

T 501D是汽蒸罐洗涤塔，它可除去汽蒸气中含有的聚丙烯粉末和水络性物质，如甲醇、水蒸汽，同时也使气体降温，净化降温后的气体从塔顶排至汽蒸罐尾气压缩机系统PK501。

T501为板式洗涤塔，共有16层塔板，所要洗涤的气体从第8层塔板进入与水逆流相接触。在第一层塔板的下部通入低压蒸汽，为T501的操作提供热量。在塔的顶部设有冷却器E501，它可将上升气体中可凝成分（包括有机物）冷凝下来，通过上部一块堰板溢流至烃油分离器D503，冷却器E501中通有系统冷却水。

D503是烃分离器。冷凝下来的水和有机物在其中分层，有机物从上面排出，并收集于油桶内，水从下部排至回流水 泵P501A/B。汽蒸罐洗涤塔T501的底部设有液位指示LI503并设有高限自动排放及低限自动关闭系统，这是由连锁I502来完成的。

由于气体从汽蒸器D501带出来聚丙烯粉末，在洗涤塔T501中被洗至塔底。塔低的水要被排至水处理系统，收集在废水池Z601内。

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为保证汽蒸罐洗涤塔T501的连续操作，设置了回流水泵P501A/B，进行一开一备用操作，泵的切换由连锁I501来完成。回流水由回流水泵P501A/B从汽蒸罐洗涤塔T501底部抽出，打到塔上部第16块塔板上。在回流水泵P501的入口处有一条系统冷却水的加入管线。这是在开车时建立汽蒸罐洗涤塔T501的液位用的。汽蒸器D501与汽蒸罐洗涤塔T501相通，因此用汽蒸罐D501的压力设定值调节阀PV501，这样即可维持汽蒸罐D501的压力，又能维持汽蒸罐洗涤塔T501的压力。 1.5.1.4 C501系统

C501为汽蒸罐尾气压缩机，它可将汽蒸罐尾气加压至108MPa后送出界区。 C501为往复式压缩机，其入口压力为0.01MPa，出口压力为1.8MPa。经C501压缩后的汽蒸罐尾气，由尾气冷却器E504冷却，进入D504，D504的液相丙烯被送往界区。

1.5.2 聚合物干燥部分

聚合物离开汽蒸罐D501后进入干燥器D502，其中含有约3%wt的冷凝水，这对于后面的造粒过程是不允许的，因此本装置采用热氮循环干燥法除去水份。加热的氮气饱和湿度很大，它可以与聚合物进行物质交换，带走其中的水份。湿度增加的氮气在干燥洗涤塔T502中进行冷却洗涤，使氮气在低温下脱除水份，降低湿度后的氮气再经加热后循环使用，这样处理过后的聚合物中的水份低于0.02%wt。

1.5.2.1 D502系统

干燥器D502是一个立式圆桶形容器。容器上有一个直径增大段，底部有一筛板，它用作气流化的分布板。当聚合物通过干燥器的分布板时热氮使聚合物产生流化传递热量，除去水份，从顶部出来的湿氮气（75-80℃）进入干燥旋风分离器S502。旋风分离器将氮气中夹带的粉末分离下来送至聚丙烯粉末收集器D507，进而通过气动输送PK801送往聚丙烯粉末缓冲仓D802。氮气从S502顶部出来进入干燥洗涤塔T502。 1.5.2.2 T502系统

T502是脱水洗涤塔，它的作用是将循环氮气中夹带的少量粉末洗去，并将氮气冷却以除去其中的湿份。T502由8块塔板及塔顶一段填料组成。填料的作

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用是将氮气中的液滴分离下来。洗涤水从第八块板上加入，氮气从塔底加入，从塔顶排出。塔底有根插入管，导向下水道系统，高出该管的部分自然溢流到下水道系统中，这样可维持T502的液位。 1.5.2.3 C502系统

氮气从干燥器洗涤塔T502塔顶部出来后进入干燥鼓风机

C502A/B，然后

再进入一个翅片式散热器E503。E503通有低压蒸气，它可以将氮气加热到110℃。为了保证干燥器鼓风机C502A/B运行，设置了氮气补加管线PV535，以保证干燥器鼓风机C502A/B的入口不低于400mm。

如果干燥器鼓风机C502的入口低到一定程度会引起联锁停车。

该部分的管线和设备用氮气做氮封，防止形成爆炸性气体或形成聚丙烯降解。本系统在操作中要保持正压，防止产生真空。如果产生真空，就可能使空气进入形成爆炸性气体。

1.6 挤压造粒

工艺说明如下：

1.6.1 到挤压机的PP聚合物输送，储存和计量；到挤压机的添加剂的计量。 从干燥器D502来的PP粉料在料位控制下靠重力从D502底部排出，通过一个V型球阀LV531送至料斗D801A/B里，同时D502到D801A/B的加料管线上的手动滑阀打开。D801A/B起缓冲作用，也可避免D502粉料下料量过大堵塞管线。粉料从D801A/B底部排出通过旋转加料器RF801A/B加到氮气输送系统PK801，经PK801送到PP粉末缓冲料仓D802。RF801A/B来的PP粉料和D507中的粉末均送至D802，RF801A/B中的一个作为备用。

PK801为一个闭路的N2循环输送系统，输送粉料的流体介质采用氮气。主要目的是其一避免因静电积累而产生火花而引起爆炸，其二避免接触氧气防止PP粉料过多的降解。

在粉料输送鼓风机的作用下，聚合物输送至D802中，氮气循环运行。冷却器E801用来除去鼓风机C801A/B的压缩热，正常情况下将氮气冷却至70℃左右。氮气和PP粉料经过D802顶部的粉末仓过滤器F802过滤分离，氮气进入风扇C802A/B来增压，然后由E802除去C802A/B的压缩热，经过滤器F803A/B过滤，

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再经C801A/B而完成循环。F802A/B配有一氮气脉冲反吹，由KC801控制。C802A/B的目的在于补充回路管线的N2的压降。风扇C802A/B的设置可以减小C801A/B的压头，从而减小D802的操作压力，还可避免循环线某点压力低于大气压力。 管线中压力由PIC806控制PV806A/B来完成。如果需要，允许补充N2。在将N2注入C8041之前，E802将对N2冷却，同时一旦F802滤袋破损过滤器F803A/B作为保护过滤器使用。为风送系统启动，设置旁通线和HV801阀。

D802正常操作压力约200mmH2O柱（02.002MPa,，其容积为500m3,其上设有带高、低位报警的料位剂。通常情况下，D802中保持在最低料位下以便下游装置出现故障时贮存粉粒。 D802中聚合物可以排放到： 1）聚合物计量系统W801。

2）通过V型球阀HV811A/B，靠重力排到聚合物/添加剂混合器M801A/B。 3）W801是由旋转加料阀RF805来控制的，该阀根据FQIC812来调节从D802排放到W801的聚合物。在D802到W801的进料管线上设置了一个潜阀，将流量装置与D802隔离开。

W801进料斗设一条管线到抽吸系统，这条管线用低压N2进行吹扫，以免空气从大气中返回。W801的流量分别由挤压现场仪表和操作室控制盘来控制，设置高低流量报警。

4）固体添加剂和聚丙烯粉料送入M801A/B中。（混合器容积为5m3）.

低压N2吹扫V型球阀HV811A/B，防止粉料在管道中积存，低压N2的量由FI811A/B显示。加入到M801A/B的粉料要达到预定重量，根据加入到M801A/B的量确定添加剂的量。添加剂在Z205上称重，然后人工加入到倒空装置Z801A/B中。为了避免污染环境，Z805和Z801A/B均连接到集中抽吸系统。

在加入添加剂之前，聚合物要在M801A/B中进行冷却，因为要加入的添加剂的熔点要比从D802中来的聚合物温度低（约80℃）若不冷却聚合物，加入的添加剂将被融化，使聚合物粘合成块，不利于添加剂分散到聚合物中。

M801A/B是分批工作的，一个向W802计算单元供料另一个进行配料备用。从M801A/B底部排出的预混料通过HV812A/B排到输送机5T801A/B里，然后由T801A/B将物料送至W802。根据FQIC811的控制信号来控制上游螺旋杆输送机

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T801A/B启动和停止。W802料斗顶部也有管线和抽吸系统相连。W802的流量由挤压控制盘和西那厂计量盘来控制。

W801来的聚合物和W802来的预混料一并进入混合器M802。通常情况下，W801流量依凭设定的比率确定W802的流量，W801作为“主要”计量装置而W802作为“从动”计量装置。根据不同的产品配方，在比率每次不同，并在控制盘上设定。在任何情况下，W802可单独设定与W801无关。

M802进料斗顶部排出的气体由一管线送到集中抽吸系统，此管线用低压N2密封，以避免环境中的空气返回。在M802里通入低压氮气，冲洗螺旋型搅拌器，防止粉料和添加剂粘在轴承上和搅拌器桨上。

由液体添加剂泵P802A/B把液体添加剂加入到连接混合器M802中，在M802中混合结束后，从M802底部排出送往挤压机EX801。 1.6.2集中抽吸系统

该系统将各排放点的添加剂和PP粉料收集并过滤，将气体排入大气。包括：袋式过器F804，风扇（C805A/B-运转-备用），用语气流控制阀的吸入排气量，空气输送管道以及旋转加料器RF803。

收集从下列排放点来的带有悬浮固体的空气和氮气： 1）来自W801/802计量装置和M802进料斗的放空气 2）来自Z801A/B倒空装置的放空气 3）来自挤压机进料斗Z802的放空气 4）Z805称上的风罩

该系统的目的在于避免因氮气和粉末引起的工作区污染，并使所有的计量单元一直在同一压力下工作，并且不同的设备在运转时不发生干扰。尾气袋滤器F804配置一个自动控制的空气清洁洗冲系统。从空气中分离的粉末由RF803排放到F804底部的接收器。高位报警LAH813提醒工作人员排放粉料。 1.6.3 PP挤压、干燥和筛选

来自M802连续混合后的添加剂和聚合物通过Z802进到挤压机中，将氮气注入进料斗Z802中，以确保无氧气进入挤压机中。Z802顶部也有一管线连接抽吸系统。

挤压机进料的操作必须在缺料的条件下；如果料斗LAH821料位升高，主控

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盘将发出信号联锁将停止加入添加剂和聚合物。在双螺杆挤压机中， 聚合物和添加剂将被融化，过滤和造粒，聚合物的最终用途规定了过滤器的级别。 造粒在水下进行；造粒机将融化的聚合物挤压到模板上，并从模孔中成股出来，被旋转刀切割成粒料，然后颗粒从浸没着模板与刀片的水流里带出，切粒水的温度和流量取决于生成的粒料类型。切粒水收集在D806中，在泵P801A/B的作用下循环，并在板式换热器E803中冷却。在进入D806前，切粒水在F801中过滤，E803的作用为冷却切粒水。切粒水温度由TIC802控制。用脱盐水或蒸气凝液做切粒水的补充水。切粒水在切粒中有两个作用；一是冷却切下的聚合物颗粒使之凝固为颗粒，一是输送颗粒。D806还配有低压蒸气以加热切粒水。D806也收集一些切粒时产生的细小颗粒，主要是这些细粒随水经干燥器D805进入D806的。在D806的出口管线上设有旁路管线，一旦挤压机故障，切粒水回到D806中，切粒室的水排到下水道中。

造粒后料粒被水送到干燥器D805中，水和粒料先通过重力分离，然后通过离心力分开，谁送到D806中，粒料从D805底部螺旋式上升到顶部，通过干燥气流干燥，干燥介质为空气，抽风机C803能增加空气气流，提高干燥效果。D805设置一大块收集器，又气动控制阀HV820控制。当阀门打开时，大块料连续且自动排出，在开车时上述阀门打开，大块料收集在一个箱子里。正常是无大块料生成，因此该阀关闭。

离开D805的干燥粒料送到颗粒振动筛S803，在此将小粒料和大粒料从S803中分离出去。大小粒料分别收集在两个箱中，同时将合格粒料排放到D807中。在出现故障时，通过转换阀HV821，把S803旁通，未经筛选的粒料，根据判断通过HV822或排至D807或排至地面收集箱中。

D807底部粒料通过风送系统PK802输送到储存和均化料仓。PK802的主要作用是把PP粒料用空气风送到均化料仓D901A/B/C/D。吸入空气经F806滤去灰尘后到风机C804A/B增压，然后再经冷却器E804冷却至50℃，经F809再次过滤，除去铁锈后送到颗粒供料点，旋转加料器RF802把粒料从D807送入风送系统供料点，然后由风送系统PK802把PP粒料送往均化料仓D901A/B/C/D。

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1.7 产品均化和包装码垛

本单元任务是利用PK802将合格粒料送进均化料仓D901A/B/C/D，然后通过PK901，将不同时间生产的颗粒进行掺混，使熔融指数均一，并将掺混均化的粒料送往料仓D902，再进包装机，自动装入编织袋中，然后经一系列传动设施码垛，最后入库储存。 1.7.1 工艺说明

从D807来的料粒经PK802送入均化料仓D901A/B/C/D，料仓D901A/B/C/D每个约600m的容量（一个料仓可贮存约一天的产品）一个料仓可用作贮存不合格产品。料粒进入D901是通过转向阀HV910、HV911和HV912的。料粒从各均化料仓底部的RF901A/B/C/D向各供料点送料，通过PK901将D901底部物料送入均化料粒仓顶部。靠重力从不同点落入底部进行掺混，利用转向阀HV914、HV915将由D901底部的料粒分别送入各自仓顶部。从各均化料仓底部分析合格后，利用转向阀HV913通过PK904送往包装料仓D902。

颗粒输送流体是空气，空气由F902A/B过滤，由C902A/B增压输送，经E902冷却降温，然后再经F904过滤，利用气流输送，进行气流输送，进行均化及向包装供料。

全自动包装机X901A/B是自动化的，装袋系统是重力袋型，X901A/B称重装袋并把装好的袋子放在传送带上送出。

金属探测器（X902A/B）检测产品中是否由金属颗粒，如果含有或重量不合格由X903A/B推袋装置将袋子推出。

皮带式输送机将袋子送到自动码垛机X904A/B，从码垛机出来，可直接把垛送入仓库。

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1.8 生产原材料的规格

表1-1 原材料规格总表 项目 一 原料 （一）界区丙烯原料 单位 指标

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1 纯度(mol) 2 丙烷(mol) 3 乙炔(mol) 4 丙二烯(mol) 5 丙炔(mol) 6 丁二烯(mol) 7 氧气(mol) 8 砷(mol) 9 含水量(wt) 10 总硫(wt) 11 CO含量(mol) 12 CO2含量(mol) 13 乙烷(mol) 14 乙烯(mol) 15 戊烯(mol) 16 丁烯(mol) 17丁烷+戊烷(mol) 18 COS含量(mol) (二)精丙烯（进保安精制） 1 总硫（mol） 2 含水量（mol） (三)聚合级丙烯（出保安精制） 1 CO含量（mol） 2 CO2含量(mol) 3 O2含量(mol) 4 总硫(mol) 5 含水量(mol) 6 砷含量(mol) (四)氢气 % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 38

≥99.5 平衡 ≤5 ≤5 ≤5 ≤50 ≤10 ≤0.5 ≤400 ≤5 ≤10 ≤10 ≤200 ≤100 ≤10 ≤100 ≤200 ≤0.2 ≤3 ≤10 ≤0.03 ≤5 ≤5 ≤1 ≤2 报告

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