统计方法在优化聚丙烯PK301长周期
运行中的应用
循环丙烯气压缩机PK301是装置回收利用丙烯、提高产品收率的重要设备,是环管法生产聚丙烯节能降耗的关键所在,因此压缩机的正常运行是装置高效低耗运行的保障。近年来,聚丙烯装置顺利检修完毕开工后,PK301运行情况不稳定,多次因气阀损坏、滤网堵塞、缓冲罐及管道细粉挂壁、级间冷却器管程堵塞引起撤热效率低而引起机组联锁自保停车,造成生产波动,并导致丙烯浪费,装置收率降低,能耗增加。车间通过对以往停机原因进行统计分析,相应制定措施,大大优化了机组的稳定运行。 1. PK301设备介绍
丙烯循环气压缩机的主要作用是将反应后的低压丙烯回收加压,回收至高压丙烯洗涤塔,经洗涤后返回反应进料系统回收利用。该机组由一台双动两级往复式压缩机、同步润滑油泵、各级的进出口缓冲罐、级间冷却器及全旁路冷却组成。压缩机采用无油润滑的迷宫密封。
从低压脱气单元来的丙烯经循环气安全过滤器进入低压丙烯洗涤塔(T302),经油洗、塔顶冷却后进入气液分离罐,分离出夹带的三乙基铝及洗涤油。分离后的丙烯气经入口过滤器过滤、入口缓冲罐稳压后进入丙烯循环气压缩机,经两级压缩后,与闪蒸罐顶部的气相丙烯一起进入高压丙烯洗涤塔。 2. PK301停车原因分析
2.1停车次数及排放量统计
下表为近2年来PK301机组停车次数统计及排放损失
停车 时间 1.5日 2012年 停车原因 及处理 油压差低,停车换油 油压差低,停车换油 油压差低,停车换油 停车 排放 2tPR 2013年 停车 停车原因 时间 及处理 二级出口温度高高,更换气封,油封,刮油环,入口滤4.25日 芯,油滤芯,清理缓冲罐,级间冷却器 入口压力低低,更换入口过5.7日 滤器 二级出口温度高高,更换二5.7日夜 级出入口气阀,清理入口过滤器,级间冷却器 1
停车 排放 4tPR 1.11日 1.20日 2tPR 2tPR 1tPR 4tPR 油压差低,停车换油,换入口过滤器 油压差低,停车换2.10日 油,润滑油种类更换为合成油 入口压力低低,更2.16日 换入口过滤器 1.31日 4.1日 入口压力低低,更换入口过滤器 3tPR 2tPR 3tPR 3tPR 0.2tPR 5.8日 5.8日夜 5.9日白 5.9日夜 6.2日 4.24日 无停车信号停车 二级出口温度高高,更换PK301活5.22日 塞杆气封和油封,更换入口过滤器,停机11小时 入口压力低低,更换一级入口气阀,10.11日 一级出口气阀,更换入口过滤器 入口压力低低,更换入口过滤器 二级出口温度高高,更换入口过滤器,清理缓冲罐,级间冷却器 入口压力低低,更换入口过滤器 二级出口温度高高,更换二级出入口4只气阀,更换入口过滤器 油压差低,停车换油 一级出口温度高高停车,更换所有12只气阀 1tPR 4tPR 1tPR 4tPR 4tPR 11tPR 6.20日 2tPR 6tPR 7.16日 二级出口温度高高,更换二级出入口气阀 二级出口温度高高,更换二级活塞及二级排气阀 入口压力低低,更换入口过滤器 二级出口温度高高,更换机组气阀,更换入口过滤器,清理缓冲罐,级间冷却器 二级出口温度高高,更换机组气阀,更换入口过滤器,清理缓冲罐,级间冷却器 二级出口温度高高,更换二级排放阀两次,更换入口过滤器,清理缓冲罐,级间冷却器 二级出口温度高高,更换入口过滤器 16次 2tPR 7.18日 10.10日 10.11日 3tPR 3tPR 6tPR 10.12日 6tPR 10.13日 6tPR 合计 10次 34.2 10.13日 3tPR 51 2
停机次数、排放量对比图 40 35 30 25 20 15 10 5 0 10年 11年 12年 13年 排放量, 25.2 34.2 16 停机次数, 11 10 36 51 83 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2012年,PK301机组共计停车检修10次。累计排放丙烯约34.2吨;2013年,PK301机组共计停车检修16次。累计排放丙烯约51吨。 2.2原因分析
3
细
粉附着在器壁上
造成PK301频繁停车的直接原因有:入口压力低低报,二级出口温度高高报等。现场检测气阀温度高,滤网堵塞、缓冲罐及管道细粉挂壁、级间冷却器管程堵塞,机组停车检修时,虽经过氮气置换,打开设备仍有浓烈白烟。
分析认为:PK301频繁停车的最主要的原因是细粉进入机体
4
其他原因 5% 停机原因 细粉带入设备 95% 细粉成分主要为铝的氧化物,而细粉的产生与系统内的水含量有关系。经过分析判断水的来源主要有检修阶段带入与运行过程中加入的介质有关。
其危害是:
2.2.1导致入口过滤器堵塞,部分进入机体的细粉导致气阀关闭不严,工艺气体在机体内往复循环,压缩量下降,温度升高。
2.2.2细粉附着在罐壁上,使换热效果变差,造成温度无法有效撤出。 2.2.3同时造成气缸、活塞磨损严重。 3. 针对原因,提出整改措施
由于PK301是装置丙烯回收利用的重要设备,机组停车不仅造成丙烯浪费,增加能耗,降低收率,而且对低瓦的冲击可能引起火炬点燃,增加环境事故的风险。聚丙烯车间组织精干力量分析现象,查找原因,反复讨论,确定优化方案。一方面要从源头上减少细粉的产生。另一方要增强对细粉的洗涤效果。首先要解决水的带入问题。检修阶段加强氮气置换干燥,是必要的过程,但是不能完全解决问题。通过梳理系统流程,采用前置加入灭活剂的方法可以解决细粉的产生。通过前置加入灭活剂可以提前消耗掉大部分三乙基铝,从而在T302系统内很少积聚,减少了产生细粉的几率,随着装置运转系统内的水分逐渐被干燥除去,不会再产生细粉。
最终提出以下优化方案: 3.1提高T302油温。 3.2环管出料增加BL825。
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统计方法在PK301长周期运转优化中的应用(1)
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