21 2.4.1.2 洗涤
从S501出来的气体进入洗涤塔T501中,该塔装有16层塔板,气体和水在T501中逆流接触,从而使气体得到洗涤。T501回流泵P501A/B保证水在洗涤塔内循环。蒸汽的冷凝由安装在塔顶部的E501来完成,塔内有一块板收集E501冷凝下的水并把它送到烃分离器(D503),轻的有机物(均聚物生产时主要是油)溢流至烃分离器(D503),水循环至塔顶。T501底部设有液位指示LI503,并有高限自动排放和低限自动关闭系统(联锁I502)来保持T501的液位,夹带有固体粉末的塔底冷凝液在液位控制下被排出,经隔离池隔离后排到废水池Z601内。 2.4.1.3 压缩和回收
从E501出来的含有少量有机烃的气体进入汽蒸废气压缩机PK50l压缩至0.4MPaG,然后经尾气冷凝器E504冷凝,降低水含量,冷凝水收集在废水分离器D504内,在废水/油分离罐S503的液位控制下排放,在废油收集器D506内分离出重的有机组份。气相则在压力控制下排出界区回收。 2.4.2 干燥部分 2.4.2.1 干燥
出汽蒸罐的聚合物约含3.0%wt表面凝结水,聚合物靠自身重力进入流化床干燥器D502。干燥的目的就是从聚合物中除去这些水份。
本部分所采用的是热氮气循环干燥法。热氮气连续循环流过干燥器,当聚合物通过干燥器的螺旋通道时,热氮气使聚合物产生流化,传递热量,并将聚合物中的水份带走。为了在热氮气和聚合物之间产生有效的热传递,需要充分地流化。经干燥后,聚合物的水含量大约从3%wt减少到低于0.02%wt。冷凝水汽化所需要的大部分热量是由聚合物本身从100~105℃(汽蒸罐D501底部出口温度)冷却到75~80℃(干燥器D502出口温度)所释放的热量,少部分热是由干燥器底部的热氮气供给的。
在料位控制下,干燥后的聚合物靠自身重力从干燥器底部流到气流输
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22 送料斗D800A或B中,氮气从干燥器顶部流到D502旋风分离器S502中,以除去氮气中夹带的聚合物细粉,从S502中分离出的聚合物细粉先收集到聚丙烯粉末收集器D507中,然后经风送系统PK801送入D802中。 2.4.2.2 氮气洗涤
离开干燥系统的氮气,几乎可以带走伴随聚合物而来的全部水份。在氮气循环返回干燥器之前必须除去这些水份,因而氮气离开旋风分离器后要首先进入干燥器洗涤塔T502,以洗去氮气中的水份和聚合物细粉。在洗涤塔底部有一根立管用来维持T502恒定的液位,当T502底部的液面高过该立管的顶部时,工艺废水将溢流而排到下水道系统。T502回流泵P502A/B把水从洗涤塔底部抽出经冷却器E502冷却后返回到T502顶部,进行循环。氮气从洗涤塔T502底部进入,在塔内同冷水逆向接触,氮气中携带的蒸汽被冷凝下来,同时氮气中所夹带的聚合物细粉也被洗去。 2.4.2.3 氮气加热
洗涤塔顶部来的氮气流经除雾器后进入干燥器鼓风机C502A/B,氮气通过鼓风机吸入段的压力控制阀PV535补充氮气,以用于将鼓风机入口的压力维持在5KPa。氮气加热器是一台翅片式换热器,其管程使用0.35MPaG的低压蒸汽将氮气从40℃加热到110℃,温度由加热蒸汽的温度调节阀TV531来控制。加热后的热氮气流到干燥器,以除去聚合物中的水份。
除用于聚合物干燥以外,氮气作为一种惰性气体还用来防止形成爆炸性气体(粉尘等)和防止聚合物降解。因此所有设备和系统要保持正压以防止形成真空,因为在真空条件下空气可能进入本系统而形成爆炸性混合物。 2.4.3 尾气回收
聚丙烯尾气回收是针对每股尾气压力、组成不同,分别用冷冻水直接冷凝,进而进行气液分离,从而达到回收丙烯的目的。
来自气蒸废气压缩机(PK501)的丙烯尾气进入干燥罐(D509A/B),对含有水汽的尾气先进行干燥处理,干燥后的丙烯尾气与来自CO汽提塔冷凝器(E701)和循环丙烯洗涤塔丙烯冷凝器(E301)的丙烯尾气分别进入PK501尾气冷凝器(E506)、E701尾
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23 气冷凝器(E507)、E301尾气冷凝器(E508),冷凝成-5~-15℃的液态丙烯;PK501液态丙烯进入PK501尾气冷凝罐(D510),在0.45Mpa的压力下进行气液分离;E701液态丙烯进入E701尾气冷凝罐(D511),在2.1Mpa的压力下进行气液分离;E301液态丙烯进入E301尾气冷凝罐(D512),在1.7Mpa的压力下进行气液分离;D511和D512的罐底液相丙烯通过调节阀控制,进入D510罐进行闪蒸,进一步脱除丙烯中的轻组分。D510罐底的液相丙烯经冷凝丙烯泵升压至1.2Mpa出装置去气分装置;D510、D511、D512的罐顶不凝气去燃料气系统。
本工艺利用尾气自身的压力,通过制冷机组产生的冷冻水,分别冷凝聚丙烯装置所排放的不同压力等级的尾气,使尾气中约95%(质量)的丙烯冷凝;对含有水汽的尾气,先进行干燥处理;最后,利用压力最低的冷凝液罐做平衡闪蒸,使冷凝液中氢气、氮气等轻组分接近完全的闪蒸出去,实现丙烯的回收。
2.5 600单元流程 2.5.1 排放系统
排放系统包括:高压排放罐D601、第一低压排放罐D602和第二低压排放罐D603及其上部安装的保护式旋风分离器S601。D601的正常操作压力为0.1MPaG。紧急排放期间能达到2.0MPaG。D602、D603及S601在火炬总管的背压下操作,火炬总管的最大背压为0.1MPaG。
D601主要接收来自反应系统的所有排放物,尤其接收来自预聚合反应器和环管反应器的安全阀的紧急排放物,如R200顶部的PSV221,R201顶部的PSV241、PSV242、R202顶部的PSV251、PSV252以及R201底部的HV244/1-2、 R202底部的HV254/1-2。D602主要接收来自反应器顶部的PV221、PV241、PV251、HV242、HV252及R200底部的HV223/2、三通阀HV301、HV311处的排放物。如D602维修时,则可借助三通阀将这些排放物引入到D601中,D601有足够的容积来容纳反应器排出的所有物料。
同反应器的压力相比,排放系统的压力相对较低,所以随同聚合物一起排出的催化剂残余活性显著减低,使得反应停止。分离聚合物后,在压力控制下,将气体排到火炬总管。
D601底部设有蒸汽夹套,以使蒸发液体丙烯,D601中收集的聚合物靠
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24 压差并在N2吹扫下排到D602中。D602及D603中的聚合物在排放之前,要用干燥器鼓风机C610及干燥加热器E610通过排放罐内的插底管相继吹入热氮气和蒸汽,依次脱除夹带的单体和失活催化剂。处理后的聚合物排到收集箱中。从D601、D602排出的气体经S601分离出夹带的粉末后,气体送至火炬,粉末排入D603。
此外,来自装置的BDL排入及自汽蒸、干燥区向总管的排放也经S601后进入火炬总管。火炬气的最大排放量为150T/h。 2.5.2 冷冻单元
在工艺过程中,冷冻水用于催化剂制备和计量单元(D106、E101、D108、D106~D108的管线、D108~D201的管线),预接触罐和预聚合反应器(E201、D201、Z210、R200),汽蒸废气冷却器E504,制氢站。
装置所用冷冻水是含20%wt乙二醇的脱盐水,正常操作温度是2℃。 冷冻单元由以下部分组成:乙二醇加料泵P602、冷冻机组PK601、冷冻水贮罐D604、冷冻水循环泵P601A/B。整个单元完成这样一个循环,用户→PK601→D604→P601→用户。从用户返回的脱盐水经PK601冷冻至2℃,然后被送至D604贮存、缓冲后,经P601打出,打出的水大部分到用户,一部分循环进入冰机PK601,返回的量由FIC61l来控制,以稳定到用户的流量。旁路管线上有一段至少2米的蒸汽加热管线,用来将旁路中冷冻水温度提高到正常冷冻水回水的温度。D604在氮气保护下操作,以防止腐蚀。D604上还设有低液位报警LAL611及温度指示TI611,当液位低报时,应从D604顶部补进脱盐水,同时,用气动泵P602添加乙二醇,使乙二醇的含量保持在20%,乙二醇的作用是降低水的冰点。 2.5.3 蒸汽冷凝液系统
蒸汽冷凝液罐D606收集装置中所回收的冷凝液。D606上设有氮气保护(FIC631),以保证D606的惰性气氛。操作压力为常压。
该单元设备包括;蒸汽冷凝液罐D606、蒸汽冷凝液泵P603A/B、蒸汽
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25 降温器Z602、凝液冷却器E606。
D606中凝液由蒸汽冷凝液泵P603A/B送出,温度为90℃,该冷凝液被送至以下各个地方:
2.5.3.1 一部分直接从P603A/B出口分支,而未经E606冷却
1)注入汽蒸罐D501的汽蒸蒸汽和松动蒸汽中,对蒸汽降温。 2)进入Z602,对界区来的低压蒸汽增湿降温(TIC632)。 3)去E303作为一路热源。 2.5.3.2 另一部分被E606冷却后分支
1)一部分回流至D606。 2)一部分用于PK501的补充水。
3)在液位控制(LIC631)下,一部分凝液进入D806补充切粒水,一部分送出界区,一部分可作为R201、R202夹套补水。
4)当装置在冬季停车时,为了避免冻结,需一直注入蒸汽,若必要的话,把D606排空到下水道。 2.5.4 废油处理单元 2.5.4.1 废油的来源
1)TEAL单元,维修前冲洗TEAL管线,这一部分油集中在D102中,需
要
处理废油时用P102送到D607。
2)200#单元,该处的油主要来自冲洗从TEAL单元到D201的TEAL管线及清洗D201的油。
3)T302系统,该处的油用于洗涤进入压缩机C301的丙烯气。将新鲜油和Atmer163 (油/Atmer163=2:1)注入到低压丙烯洗涤塔T302的底部,并在下列情况下需按时补充和更换D102及T302中的油:
——在油中的TEAL浓度达到8~10%时(TEAL随丙烯气体从袋滤器中带出来)。
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