高壓聚乙烯裝置返回乙烯分離、過(guò)濾改造

2011年第2期.廣東化工第38卷總第214期www.gdchem.com.173.高壓聚乙烯裝置返回乙烯分離、過(guò)濾改造黃起中，徐海波，張占彬，戴全兵(中國石油大慶石化分公司塑料廠(chǎng)LDPE,黑龍江大慶163714)[摘要]分析了 高壓聚乙烯裝置返四乙烯管線(xiàn)堵塞和裂解壓縮機震動(dòng)原因，通過(guò)對返回乙烯夾帶油、蠟等組分分析和分離技術(shù)的研究，湘述了LDPE裝置返回乙烯分離精度要求，選用了四種分離技術(shù)和設施，對返回乙烯系統進(jìn)行了徹底分離，從而保證了高壓聚乙烯裝咒和裂解壓縮機的長(cháng)周期運行。[關(guān)鍵詞]返回乙烯;分離;旋流;過(guò)濾;聚結[中圖分類(lèi)號]TH[文獻標識碼]A[文章編0105151201201730-02The Revamp of Separation and Filtration of Return Ethylene of LDPE PlantHuang Qizhong, Xu Haibo, Zhang Zhanbin, Dai Quanbing,(PetroChina Daqing Company Plastic Plant LDPE Department, Daqing 163714, China)Abstract: In the paper, it analyzed the reason of the pipeline block of returm ethylene of LDPE plant and the vibration of cracking gas compressor, it elaboratedthe separation precision request of retum ecthylene of LDPE plant by the component analysis of the oil, wax and s0 on contained in the retum ethylene and thereserch of the separation; it chose the four kinds of separation tchnologies and inallains to separate the retum ethylenc system thoroughly, thus to insure thelong-term operaion ofLDPE plant and cracking gas compressor.Keywords: return ethylene; scparation; rotational flow; filration; agglomerate中國石油大慶石化分公司高壓低密度聚乙烯(LDPE)裝咒分離出來(lái)。旋流分離系成套引進(jìn)國外(Imhausen)工藝技術(shù)，由德國伍德公司承包，設計生產(chǎn)能力為60kval"由于原料中含有和聚合反應過(guò)程中旋流分離是通過(guò)旋轉運動(dòng)產(chǎn)生離心加速度，氣相中的細微產(chǎn)生的一些烷烴、二氧化碳、氮、硫等雜質(zhì)，在正常生產(chǎn)過(guò)程液滴被進(jìn)口高速氣流甩到器壁上,碰撞后失去動(dòng)能與轉向氣體中不能被消耗掉，而是在系統中累積，當累積到一定程度時(shí)就分離。會(huì )影響聚合反應和轉換率，因此系統中存在的烷烴、二氧化碳、氮、硫等雜質(zhì)必須及時(shí)處理掉。高壓裝置是通過(guò)返回的方法，60將雜質(zhì)含最比較大的低壓循環(huán)氣部分返回到裂解裝置進(jìn)行精制，來(lái)處理系統中存在的雜質(zhì)的。so在乙烯返回過(guò)程中，由于乙烯氣體中夾帶少量的油和低分冷凝子蠟，隨著(zhù)返回線(xiàn)路的延長(cháng)，返回乙烯溫度逐漸降低，氣體中。4夾帶的油、蠟析出粘貼在管璧上,逐漸積累造成管線(xiàn)堵塞。另霧化外，部分油蠟隨著(zhù)返回乙烯進(jìn)入裂解壓縮機,在壓縮機中氧自3化結成硬塊,造成壓縮機震動(dòng)，裂解壓縮機多次因震動(dòng)聯(lián)鎖停夾偕車(chē)。返回乙烯中油、蠟夾帶問(wèn)題，已經(jīng)嚴重制約了高壓聚乙烯和裂解裝置長(cháng)周期運行,也嚴重的影響了大慶石化公司的整體經(jīng)濟效益。為了保證返回乙烯中不夾借油、蠟,解決高壓聚乙烯裝置返回乙烯管線(xiàn)堵塞和裂解裝置乙烯壓縮機震動(dòng)問(wèn)題，保障兩套0.01 0.01001000 10000裝置長(cháng)周期安全平穩運行，必須對返回乙烯氣體進(jìn)行處理，徹顆粒密度/u m底分離、過(guò)濾掉返回乙烯中夾帶的少量蠟和輕質(zhì)油。圖1液滴粒度分布和重量比1分離要求Fig.1 Droplet size distribution and the weight ratio返回乙烯氣中油、蠟等雜質(zhì)必須經(jīng)過(guò)徹底的分離和過(guò)濾，3.3過(guò)濾分離要有效的去除9.9 %的1 um以上的顆粒和脫除99 %的游離態(tài)過(guò)濾分離對粉塵等固體顆粒的分離和對游離液體的聚結液滴，才能滿(mǎn)足返回乙烯線(xiàn)不堵塞和裂解壓縮機不震動(dòng)的嬰作用，是通過(guò)顆?；蛞旱卧诶w維表面的捕獲作用后實(shí)現的，氣2氣相中液體來(lái)源及分布體進(jìn)入分離器通過(guò)粉塵或液滴與纖維的慣性碰撞，打散攔截和氣相中的液體一般以微小的液滴或液霧形式存在，液霧是直接攔截等作用來(lái)捕捉粉塵或液滴。具體見(jiàn)機理圖2。通過(guò)下面三個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的: (1)冷凝作用:可凝氣體在冷凝時(shí)3.4聚結分離聚結分離是利用微米級纖維對氣體中非常細小的液滴進(jìn)形成的液滴。(2)霧化作用:液體在運動(dòng)過(guò)程中被打碎，大液行捕獲，捕獲的液滴在超細玻璃纖維表面運動(dòng)，這些微米級纖滴分散成微小液滴。(3)夾借作用:液相液滴被氣流帶入氣相維對氣流形成了曲折的通道，使液滴在超細纖維農面形成超細中心。道常冷凝和霧化過(guò)程形成穩定的微小液霧。圖1是三種纖維捕獲、液滴聚結生長(cháng)、液滴沉淀分離作用，實(shí)現液滴的有過(guò)程所形成的液霧液滴的粒度和重盛分布，可看出冷凝和霧化效聚結分離。過(guò)程如圖3。過(guò)程，制約并影響著(zhù)氣體中液霧的分離。4分離技術(shù)的選用與設計3常見(jiàn)分離種類(lèi)及原理分析中國煤化工量、分離精度要求、氣3.1 閃蒸分離類(lèi)和原理分析，綜合考閃蒸就是介質(zhì)進(jìn)入一個(gè)大的容器,在一一個(gè)突然擴大的容器慮后HC N M H G古四種過(guò)濾方式綜合利中，瞬壓氣化并實(shí)現氣液分離。進(jìn)入突然擴大的容器后，四低消深保氣件中央帶的細、蹈等物質(zhì)。流速降低，利用氣液比重不同，比重大的液滴會(huì )由于重力作用閃蒸分離罐[收稿日期] 2010-11-19[作者簡(jiǎn)介黃起中(1979), 男，黑龍江大慶人，本科，生產(chǎn)主任，主要研究方向為商分子聚合物。廣東化工2011年第2期.174.www.gdchem.com第38卷總第214期由于返回氣中夾帶的液體量比較大，且其中含有少量的低m以下,并綜合考慮占地和經(jīng)濟成本，專(zhuān)門(mén)設計了緊密旋流、分子蠟，為了防止過(guò)多的液體和低分子蠟進(jìn)入后系統,影響過(guò)過(guò)濾、聚結分離三種功能于一體的分離器。此分離器分別利用濾和聚結分離效果，在返回乙烯線(xiàn)上首先增設-一個(gè)閃蒸分離旋流、過(guò)濾、聚結三種分離原理，分離氣體中分散的液滴，方罐，利用內燕原理進(jìn)行初步分離,分離系統中夾帶的大液滴(粒流分離精度可達到>10 pum,過(guò)濾分離精度可達到1-5um,聚度>300 um)。結分離精度可達到0.1 um,從向保證整體分離精度可以達到14.2旋流、過(guò)濾、聚結三功能一體分離器μm以下工藝要求。緊密旋流、過(guò)濾、聚結分離器結構圖見(jiàn)圖為了徹底分離返回乙烯中分散的液滴，使分離精度達到14。擴敗饑淀纖維流線(xiàn)慣性品碰撞11?1-R+直接攔截靜電吸附纖維袁面電你圖2顆粒捕獲機理Fig.2 Mechanism of particle capture>超細纖維捕獲液滴聚結生長(cháng)液滴沉淀分離圖3液滴在纖維聚結模式Fig3 Droplet coalescence in fber mode話(huà) 去除| 冷凝液滴| 分離器有三個(gè)1| 功能區構成，主要分離三類(lèi)過(guò)毒分寓去除NL.I依動(dòng)量古2霧化液滴原理分i區傅夾帶液滴中國煤化工D2 D3YHCNMHG圖4緊密旋流、 過(guò)濾、聚結分離器結構Fig.4 Close rotational flow, filtration, coalescing agglomerate structure(下轉第181頁(yè))2011年第2期廣東化工第38卷總第214期www.gdchem.com.181.按施工圖，施工員對濾池進(jìn)行實(shí)測，復核若發(fā)現圖紙與板。從而提 高氣水反沖濾池配水系統配水布氣的均勻性和可靠現場(chǎng)不符，即時(shí)聯(lián)系甲方與設計方解決，待核對無(wú)誤后進(jìn)行放線(xiàn)測量。(2)造價(jià)高，與預制相比增加50 %~100 %;施工機械要求(3)儀器、儀表的配置。,要滿(mǎn)足泵送商品混凝上和吊架式工作平臺澆筑;需要專(zhuān)業(yè)水準儀，卡尺，米尺等計量器具,要隨工程進(jìn)行的需要配家提供的ABS預制模塊。水準儀，置,聯(lián)系監理單位做好驗線(xiàn)準備。4結論2整體現澆濾板施工技術(shù)簡(jiǎn)介考慮到造價(jià)和施工的靈活型，在國內對小于100 m2的濾整體現澆濾板特點(diǎn)是整體澆筑和可調式濾板,整體澆筑的板施工實(shí)踐中極少有采用整體澆筑技術(shù)的，這也是預制濾板仍凝土濾板底模板是特制商強度食品級塑料--次而成的楞型然存在的理由。整體現澆濾板雖然造價(jià)高,但其出現正是為了板，以確保澆筑時(shí)模板的強度;凸處開(kāi)有帶頸套的關(guān)孔用以固解決預制濾板整體精度偏低，板間密封困難的問(wèn)題，從長(cháng)遠看定長(cháng)柄濾頭的預埋座?？烧{式鴻頭由預埋座、濾桿、濾帽組成。來(lái)在大型項目中有全部替代預制濾板的趨勢。預埋座上有卡銷(xiāo)以便于固定在模板上。濾桿上設有調節螺紋，可上下調節，設有調節瓣與預埋座內調節瓣防脫條配合,可控參考文獻制濾桿調節精度5。整體現澆濾板已經(jīng)有行業(yè)規范:([1]北京市市政工程研究總院。給水排水設計手冊(第5冊)[M].北京:中《CECS178-2005氣水沖洗濾池整體澆筑濾板可調式濾頭技術(shù)國建筑業(yè)出版社，2004.規程》，施工技術(shù)參照該規范。[2]顏曉東。污水處理廠(chǎng)生物濾池整體謔板施工技術(shù)[].科技資訊，2007，3二種濾板施工優(yōu)缺點(diǎn)3.1預制濾板優(yōu)缺點(diǎn)[3]黃字萍.曝氣生物濾池設計與施工的若F問(wèn)題[].中國給水排水，2005,(1)優(yōu)點(diǎn):造價(jià)低，100~1500 元m2左右;施工靈活，可[4楊興華。曝氣生物濾池的設計、施工和運行情況調研[].中國給水排水，以工地現場(chǎng)施工，也可以在工廠(chǎng)預制;施工機械要求低，只需2006，(12).1臺小型的砼混凝土攪拌罐。(2)缺點(diǎn):采用預制鋼筋混凝土板拼裝，然后再對接縫處[5]倪上忠，丁云鶴.整體澆筑濾板與可謂式濾頭在氣水反中濾池中的應用理的工藝。該工藝存在的問(wèn)題是接縫容易漏氣接縫高差大、[].中國給水排水，2006, (24).拼裝時(shí)板底甲整度控制困難等[6]張劍平。濾池現澆濾板施工技術(shù)機].浙江建筑，2008, 25(9).3.2整體澆筑濾板優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn):沒(méi)有了板間的接縫，不需要做接縫的密封及防(本文文獻格式:顧曉揚，段立文.濾板施工技術(shù)比較[J].廣水措施;用定型塑制底模板，現場(chǎng)連續澆筑混凝土成整體，并東化工，2011, 38(2): 180 -181)與濾池池壁連接為一體的、安裝可調試濾頭的鋼筋混凝土濾(上接第174頁(yè))采用精密過(guò)濾技術(shù)，設備采用醋酸纖維精密過(guò)濾濾芯,分4.2.1緊密旋流分離器.離氣體中夾帶的游離液滴和固體顆粒。濾芯采用打褶設計，過(guò)技術(shù)上采用了緊密旋流分離技術(shù)，獨特設計了螺旋形旋流濾面積大，分離精度穩定，分離精度可以達到1~5 pum。分離往，該分離柱由強化螺旋分離腔(外腔)和導流腔(內腔)構成，器采用上進(jìn)下出式，氣體經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入聚結單元。氣體在腔內形成同心的二次旋轉運動(dòng)，氣體在螺旋形軌道中向4.2.3聚結分離器下旋轉運動(dòng)，在離心力的作用下，大量液體或固體顆粒被甩向采用高效聚結技術(shù)，選用雙開(kāi)口氣/液聚結器濾芯，經(jīng)過(guò)下部簡(jiǎn)體的壁面進(jìn)入集液室,氣體通過(guò)內部二次旋轉進(jìn)入內分專(zhuān)利的疏油/疏水技術(shù)處理后，在較低的飽和壓差下對液體和離柱，然后氣體經(jīng)分離柱內腔導流后進(jìn)入過(guò)濾單元。獨特螺旋固體污染物具有最大的去除效率。聚結分離器采用下進(jìn)上出設計保證較小的氣體流量和較低的氣速下仍有較強的離心力式，分離氣體中夾帶油的細霧，分離精度可達到0.1 pum。 其場(chǎng)，保證了分離的效果(分離>10 um的液滴和粉塵)。作用如圖5。4.2.2過(guò)濾分離器DusLons④滴液纖堆捕獲+液滴間聚結。8圖5聚結分離Fig.5 Coalescence agglomerate signal5分離效果標定參考文獻.(1)在返回乙烯分離系統投用和標定期間，所有設備運行[1]