高晓勇 郭宫杉 王穹
中国石油广东石化分公司 广东 揭阳 522000
摘要:现阶段,我国部分厂商的聚丙烯装置仍存在物耗过高的问题。对此,为解决此问题相关技术人员提出优化生产工艺技术、扩大聚丙烯装置的出料管径、加强车间管理等方法来控制生产物耗。同时,技术人员还针对此类问题提出从水电方面节约能源耗损的方法,并对其耗能占总整个聚丙烯装置的数据进行分析,从而的出每阶段节能降耗的效果,实现对整个装置能耗的有效控制。
关键词:聚丙烯装置;节能降耗;措施及方法
引言:目前,我国社会发展正在朝着绿色节能环保的方向前进。随着相关政策的发布,很多行业都积极贯彻落实绿色保护可持续发展理念的号召,全面改进原有的生产措施,完善生产技术手段,进而实现企业节能降耗的根本目的。在石油化工行业,在实际的运作和生产过程中,聚丙烯装置是最为重要的设备之一,是能够直接推动石油化工的生产效率的装置,同时聚丙烯装置也是整个企业进行节能降耗改造最为困难的装置。
一、降低聚丙烯装置物耗的措施
(一)增大气相出料管线的半径
一般情况下,石油化工企业会使用环管工艺和气相工艺的方法来生产聚丙烯材料,在气相法的生产模式下,聚丙烯生产装置会使用几根Z211C的出料管线连气相发生器和预聚合反应器,此出料管曾经在03年的工业技术整体改革时将直径缩短为原来的二分之一,在改革之后确实可以极大的增加气相材料之间的预聚合反应的时间,与改造前的预聚合反应提升约2.3倍。但是Z211C出料管线改造之后也存在一定的缺陷,即它在很大程度上限制预聚合反应温度的提升,进而使得聚丙烯生产原材料的气体形态极易堵塞在出料管线的喷射口中,导致聚丙烯反应装置会经常性的出现运行故障。同时,随着出料管的半径减小改造之后还出现另外一个问题,即聚丙烯装置的丙烯气相流速问题,在改造之前输料管的丙烯的实际喷射流速为1.96m/s,而改造之后的输料管向反应炉内喷射的气体流速却增大到5.59m/s[1]。通过技术人员的全面排查之后发现,造成气体流速增大的主要原因在于Z211C出料管线与气化反应器的出料阀的距离很近,原材料气化会产生大量的温度,进而引发聚丙烯原材料的气化分子易在气化反应器出料处聚集。为此,化工企业为解决堵塞和气体流速的问题进行聚丙烯装置的技术改革,以改革后的出料管为基础将半径增加到四分之三,有效的控制丙烯进料的流速,解决因丙烯的进料流速过快而导致的管道堵塞问题,从而极大地降低聚丙烯装置生产的消耗。
(二)增加备用的气象凝胶线管
在聚丙烯装置中需要使用丙烯高压回收塔将配置聚丙烯的物料进行气象化回收,引导物料从塔底以气象凝胶的方式从出料管进入到低压回收系统,然后在进行气相和丙烯的二次聚合。在此项过程中高低压回收塔会让丙烯充分的汽化,进而实现聚丙烯的物料分类。此装置内部有一套低压蒸汽夹套加热设备,在加温的过程中聚丙烯的粉料偶尔会出现因温度过高造成的料管线堵塞现象,严重时会导致高压回收塔内的分布孔被气相凝胶浸泡导致整个聚丙烯装置停止工作。
对此,技术人员通过分析故障出现的原因提出增加备用气相凝胶出料管线的方案,使装置工作时能够做到两条管线交换使用,进而达到预防出料管线的堵塞,降低丙烯的沉降现现象的发生,实现生产企业节能减排的目的[2]。
(三)造粒及计量系统技术的改造
石油化工企业的聚丙烯造粒装置通常会使用挤压式造粒机进行生产,且造粒机是自动化的设备,设备的控制核心使用PLC技术进行控制,该技术中的安全联锁控制系统从本质上来讲就是一个控制回路,该控制回路主要由继电器和可编程程序组成的,但是应用此系统的电子设备绝大多数都超出实际的使用期限,导致该系统不能正常记录聚丙烯装置造粒机的停车原因,造成聚丙烯装置会大量浪费生产资源。对此相关技术人员联合设备的生产厂商提出更改PLC控制系统的程序,完善设备不能记录装置停机原因的情况,从而实现提高设备稳定性,减少聚丙烯装置的停机次数,降低造粒过程物耗的目的[3]。
二、聚丙烯装置节能降耗方法
(一)节电
聚丙烯装置在实际工作过程中,需要消耗大量的电能来为自身运转提供动力,这与我国倡导的绿色环保可持续发展的理念产生较大的矛盾。在石油化工生产企业的日常工作过程中,为从根本上实现节约用电的目的,工作人员一般会使用极限操作的方式对聚丙烯装置进行操控,从而实现降低生产耗电的目的。但是这样的操作不但会降低装置的使用寿命,而且还会增加工作人员的安全风险。因此,石油化工企业要想实现从聚丙烯装置的根源上控制电能,就应当加强生产技术的水平,改善聚丙烯装置的生产路线,例如,将装置原本的双泵喷气出料改造成单泵喷气出料,此操作虽然会增加聚丙烯的制作时间,但是却能够极大地减少聚丙烯装置生产的耗电。另外,在日常工作过程中,技术人员还要结合装置的实际情况,制定间歇性的停机方案,避免出现装置空转的现象发生,从而节省企业的生产用电[4]。
(二)降低物耗的方法
在石油化工企业生产物料的过程中,物耗问题是每个生产企业最为常见的一种消耗现象。对此,技术人员在具体操作生产装置时,要充分结合装置的实际运转情况,制定科学有效的生产流程,进而实现企业生产物耗的控制。降低物耗的具体操作方法可分为以下几点:第一点,管理人员应当时刻注意聚丙烯装置的尾气排放,从排放废气的形态上观察出实际生产过程中物料是否完全被利用,从而可以及时检查出现此类问题的原因,提高物料的利用率。第二点,控制聚合装置开工、停工频率。在聚丙烯装置的开工和停工环节中,会产生大量的物料浪费现象,且处理这些废弃物料只能利用装置的自身运转进行排出,因此,管理人员必须严格控制生产环节的开机和停机次数,保障装置能够长期处于稳定运行状态,进而达到降低生产物耗的目的。
三、结束语
综上所述,现阶段的石油化工产业是支持我国经济建设和科技发展的重要产业之一,因此,必须保持石油化工企业的健康发展。在面对聚丙烯装置物耗现象时不能视而不见,应当积极分析出造成物耗的原因,提出解决问题的方法,制定出科学有效的解决措施,进而实现生产企业的节能减排降低物耗能耗的目的,促进企业持续稳定的发展。
参考文献:
[1]赵玮.聚丙烯装置低负荷运行能耗分析与节能措施[J].石油石化节能与减排,2015,(3):13-16.
[2]韩瑶峰.100吨/年球型聚丙烯催化剂生产工艺设计[D].北京:北京化工大学,2017.
[3]李红.气分装置节能降耗优化措施[J].设备管理与维修,2017(10):117-118.
[4]张顺强,朱裕国.30万t/年聚丙烯装置能耗分析及对策[J].甘肃科技,2017,33(2):14-15.