聚烯烴裝置產(chǎn)品排料閥的特性及長(cháng)周期運行的對策

科學(xué)技術(shù)聚烯烴裝置產(chǎn)品排料閥的特性及長(cháng)周期運行的對策中國石化茂名分公司陳星貫摘要】本文通過(guò)分析典型的 nivation X烯烴工藝中PPDS系統的閥門(mén)按順序動(dòng)作即當反應器內的聚合物粉料生成的重要性,剖析PDS間所面臨的挑戰和適應工藝要求的特點(diǎn),以及一定的量時(shí),控制系統啟動(dòng)PDS系統排料PD閥按邏輯順實(shí)現裝長(cháng)周期運行的對策。序動(dòng)作實(shí)現產(chǎn)品的排放。當PDS系統中的任何一個(gè)閥門(mén)動(dòng)作不【關(guān)鍵詞】PD閥;長(cháng)周期運行到位或故障,該PDS系統將無(wú)法正常操作。1、前盲2、PDS闊門(mén)面臨的挑戰隨著(zhù)各種新的工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)和工藝技術(shù)進(jìn)步聚丙烯和聚由于工藝技術(shù)的特點(diǎn)和要求,PDS閥門(mén)面臨如下挑戰:乙烯等聚烯烴裝置的單套生產(chǎn)能力越來(lái)越大,生產(chǎn)企業(yè)之間的l)極高的動(dòng)作頻率和循環(huán)次數。閥門(mén)由PDS控制系統控制競爭也愈來(lái)愈激烈生產(chǎn)裝置的長(cháng)周期運行不僅能降低生產(chǎn)成每年動(dòng)作次數約50萬(wàn)次,頻繁的動(dòng)作對閥門(mén)及所有附件需要極本和提高企業(yè)的市場(chǎng)競爭能力更能保證裝置的安全和穩定的高的可靠性生產(chǎn)運行。聚丙烯和聚乙烯等聚烯烴裝置在大型匚烯石化企業(yè)2)大量聚合產(chǎn)品顆粒,對閥門(mén)密封面的極度磨損。反應生中屬于主體裝置,由于其工藝由氣相原料反應生產(chǎn)固體聚合物成的粉狀顆粒產(chǎn)品在催化劑的活性下顆粒的硬度大且容易自的過(guò)程,要實(shí)現連續長(cháng)周期生產(chǎn)的難度也更大,其中影響裝置聚高頻次的動(dòng)作對閥的密封而帶來(lái)極度磨損。帶有白聚特性長(cháng)周期運行的主要因素之就是產(chǎn)品排料系統的排料閥是否可的聚乙烯顆粒,停留在閥內縫隙內會(huì )自聚越來(lái)越大,影響閥門(mén)靠動(dòng)作而最終可能抱死閥門(mén),同時(shí)對氣動(dòng)執行器也帶米損害。因國內外大量釆用 UNIVATION工藝的聚烯烴裝置,該工藝此,要求閥門(mén)在結構上具有自清潔功能,避免卡澀,同時(shí)對顆粒將氣相聚乙烯(或聚丙烯)在流化床反應器中,在催化劑作用下工況能酎,確保長(cháng)周期運行下的高性能。反應生成粉狀的聚乙烯(或聚丙烯),當粉狀的產(chǎn)品在反應器床3)苛刻的密封等級。工藝要求閥丫的密封等級越高越好,層堆積一定量時(shí),自動(dòng)控制產(chǎn)品排料系統( Products Discharge特別是硬密封的閥門(mén)也要求V級密封。System)即PDS系統排料,所以產(chǎn)品排料閥也稱(chēng)PDS閥,一般4)高壓差,沖刷嚴重。PDS閥在排料時(shí),高壓差下帶顆粒反應系統配帶二套PDS系統,見(jiàn)下圖產(chǎn)品對閥門(mén)的沖刷相當嚴重。5適應聚合反應的溫差變化。特別是生產(chǎn)聚丙烯的裝置在緊急事故情況下,丙烯在高壓時(shí)會(huì )形成低溫,要求閥適應低溫到-45度。6)閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)快速動(dòng)作。要求6”口徑及以下的閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間在1.5秒內,6”口徑以上的閥,開(kāi)關(guān)時(shí)間在2.5秒內。這樣可以在排料時(shí)減少對流化床反應的影響。3、 ARGUS的PDS閥門(mén)的技術(shù)特點(diǎn)德國 ARGUS是一個(gè)專(zhuān)業(yè)從事特種耐磨球閥生產(chǎn)的企業(yè)它在1980年開(kāi)始與 UNIVATION工藝開(kāi)發(fā)PDS球閥,目前該L藝上絕大多數裝置均采用它的PDs閥門(mén),其卓越的性能和優(yōu)異的品質(zhì),贏(yíng)得市場(chǎng)和廣大用廣的認同。其主要的技術(shù)特點(diǎn)如下1)特殊球面設計AA和GG閥。AA閥和GG閥盡管是手動(dòng)閥,只有在PDS系統需要停車(chē)檢修時(shí)才關(guān)斷它們。在閥關(guān)閉時(shí),閥球面與反應器的內壁面完全配合,不存在任何空隙,這樣可以避免聚合物自聚賭塞或抱死閥門(mén)。當然,它們的密封等級是零泄漏,避免在線(xiàn)檢修PDS系統時(shí)安全隱患2)全部采用鍛造工藝,使閥在高頻次動(dòng)作下有更好的強度。閥體的材料選用LF2,能夠使用在極端工況下-45度的工藝要求1#PDS系統和2#PDS系統是對稱(chēng)配置的分別帶有3)采用固定球設計。閥球上設計軸耳與軸瓦的精密配合,AA、GG、A、B、CD、E.G、H、J、L、M,P(含P1,P,P3)等使閥門(mén)在色頻冰動(dòng)作下右好的穩定性,特殊閥桿設計保證PDS閥,其中PDS閥X和W是兩條PDS系統公用的平衡閥。其中桿高中國煤化工保持長(cháng)期均勻性特殊AA閥和GG閥為手動(dòng)操作閥,其它閥全部是白動(dòng)控制的氣動(dòng)的閥村CNMHGA-LL標球閥。新版的 UNIVATION工藝包強制要求A閥、B閥、D閥、X兒土工藝確保閥內腔不留閥和W閥為金屬密封閥,其它PDS閥門(mén)可以使用軟密封閥。任何死區從而導致聚合產(chǎn)品的白聚位于中央控制室的DCs控制系統或獨立的PLC系統控制5)閥座采用特有專(zhuān)利設計的燕尾型刮刀式設計使閥在《科技與企業(yè)》雜志2011年第7期1科學(xué)技術(shù)開(kāi)關(guān)時(shí)將大量聚合物顆粒清除在外而不帶入到密封面內,從而條線(xiàn)生產(chǎn)低密度聚乙烯,一條線(xiàn)生產(chǎn)高密度聚乙烯,二條生產(chǎn)達到自清潔的功能線(xiàn)都采用比德國 ARGUS便宜40%的其它品牌的PDS閥。投產(chǎn)不6)軟閥座采用專(zhuān)利技術(shù)的 LY TON材料,它是一種改性的到二個(gè)月,高密度裝置的PDS閥先后出現問(wèn)題,主要是閥門(mén)卡死PEEK材料,具有接近普通金屬的硬度,并且耐磨性好,具有自和泄漏,賭塞PDS系統罐和AA,GG閥管道,每次需要裝置停車(chē)潤滑性能,使用壽命長(cháng)清理。平均每個(gè)月裝置停車(chē)二次,運行一年以來(lái)高密度裝置的7)金屬閥座和閥球的表面硬化處理,采用專(zhuān)利的平均負荷率僅40%,導致裝置能耗特別高。為了滿(mǎn)足全廠(chǎng)乙烯ARGULOG硬化處理技術(shù),即高溫等離子噴涂和熱熔處理平衡的需要,生產(chǎn)低密度聚乙烯的生產(chǎn)線(xiàn)兒乎不切換牌號,擔技術(shù),使閥座的表面硬度達到68HRC,閥球的表面硬度達到心切換牌號造成PDS閥不適應而影響全廠(chǎng)的乙烯平衡。該PDS63HRC,硬化層厚度達到500mm以上,并且硬化層與基材通閥門(mén)的國外廠(chǎng)家,先后多次派專(zhuān)家現場(chǎng)修改結構,包括采用閥過(guò)形成的過(guò)渡層并有機結合成一體,避免長(cháng)周期運行中的硬化門(mén)加N2反吹(增加裝置能耗和成本)和修改閥門(mén)結構,依然沒(méi)層脫層,精密的加工與研磨技術(shù),確保嚴格的金屬密封等級在有解決問(wèn)題VI級以上。8)采用扇型氣缸。扇型的氣缸具有輸出扭矩大只有一個(gè)8長(cháng)周期運行的對策移動(dòng)部件、組裝方便、結構緊湊、工作壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),其動(dòng)作次隨著(zhù)裝置的生產(chǎn)規模增大,且需要頻繁切換牌號以適應市數能確保四百萬(wàn)次以上,滿(mǎn)足長(cháng)周期運行的需要。場(chǎng)競爭的需要,因此,對PDS閥門(mén)的要求越來(lái)越高,新建裝置在PDS閥門(mén)的選擇時(shí)需要慎重并做好調研,選用可靠的品牌。4、PDs闊門(mén)的技術(shù)經(jīng)濟特性如果是早期的工藝裝置,PDS閥門(mén)采用的是軟密封和齒條PDS閥門(mén)的可靠性對裝置的生產(chǎn)非常重要,不僅關(guān)系到裝齒桿拮構的氣缸,由于裝置擴能或采用淤漿催化劑或裝置切換置的穩定運行,還直接關(guān)系到裝置的經(jīng)濟效益。牌號頻繁,建議將PDS閥門(mén)升級為金屬密封,并將氣缸升級為以年產(chǎn)30萬(wàn)噸的裝置為例,按年運行8000小時(shí)計算,平均扇形氣缸,以適應長(cháng)周期生產(chǎn)的需要。產(chǎn)量37.5噸小時(shí),一般一個(gè)反應器配置兩套PDS系統,任何一充足的備件。由于PDS閥門(mén)的重要性,又屬千特種閥門(mén)條PDS系統的閥門(mén)泄漏或故障時(shí)需要停該PDS系統檢修,此時(shí)般供貨周期長(cháng),在日常生產(chǎn)中,一定要有充足的備件。為了減少裝置需要先降負荷,一般操作降量在40%左右,直接造成裝置減庫存又能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,建議每種尺寸的閥體備用一臺,每種產(chǎn)量為:375噸/小時(shí)*40%,即15噸/小時(shí),同時(shí)閥門(mén)的檢修及類(lèi)型的氣缸備用一個(gè),備用單條PDS線(xiàn)的全部閥門(mén)的維修包各PDS產(chǎn)品罐清掃檢修平均按24小時(shí)計算,產(chǎn)品價(jià)格按1萬(wàn)元/噸一套。生產(chǎn)中某個(gè)PDS閥門(mén)故障,可以先將備用的閥體更換上計算,因某個(gè)PDS閥門(mén)轍障造成裝置直接經(jīng)濟損失:15噸/小時(shí)盡快恢復生產(chǎn),將下線(xiàn)的故障閥用備用的維修包將其維修好并24小時(shí)*萬(wàn)元/噸,約360萬(wàn)元,這還未包括裝置的能耗損失處于備用狀態(tài),同時(shí)補充消耗的備件。及閥門(mén)備件費和檢修費用。把好維修質(zhì)量關(guān)。在PDS閥門(mén)的解體維修時(shí),一定要嚴格要是二條PDS系統中同時(shí)各出現一個(gè)PDS閥門(mén)故障,此時(shí)按照廠(chǎng)家的要求維修,提高維修質(zhì)量。特別注意的是,在閥體與裝置需要注入終止劑,裝置停產(chǎn)的損失更大,對裝置的生產(chǎn)安氣缸的裝配時(shí),一定要將上閥蓋上的對中孔與氣缸支架上的對全的威脅也更大中孔嚴格對中好,這樣可大幅提高閥門(mén)的性能和壽命。根據上面技術(shù)經(jīng)濟特性來(lái)評估PDS閥門(mén)的價(jià)值;PDS閥每做好維修記錄。每次PDS閥門(mén)的檢修,做好記錄,保括維修次故障的直接經(jīng)濟損失,已遠遠超過(guò)閥門(mén)的自身價(jià)值,同時(shí)下線(xiàn)日期,維修內容,閥門(mén)的狀況。對每臺PDS閥門(mén)的運行狀況對裝置安穩生產(chǎn)帶來(lái)重大的影響。做到心中有數。定期現場(chǎng)巡檢。定期現場(chǎng)巡檢,發(fā)現PDS閥門(mén)動(dòng)作時(shí)間明5、國內PDs閥門(mén)的使用狀況顯延緩,或動(dòng)作出現卡澀現象,即提前切換出來(lái)更換維修國內早期引進(jìn)的聚丙烯裝置以環(huán)管反應工藝為多,該工藝易損附件定期更換。對于易損的附件,如過(guò)濾減壓器,氣控的PDS閥由于動(dòng)作頻次相對不是太高,一般采用相對便宜的先導閥,電磁閥及閥位開(kāi)關(guān)等,每個(gè)大修周期定期更換。要注柱塞閥。早期引進(jìn)的聚乙烯裝置以 UNIVATION流化床工藝為意的是附件更換最好用回原來(lái)的型號,因為在閥設計時(shí),氣路多,特別最近幾年,也引進(jìn)了大型聚丙烯 UNIVATION流化床工各附件的CV值都經(jīng)過(guò)嚴格的計算。藝裝置這些引進(jìn)工藝裝置上基本都采用德國 ARGUS的PDS閥7,PDS閥門(mén)的發(fā)展趨勢門(mén),都能滿(mǎn)足連續運行的需要,早期的PDS閥門(mén)全部采用的近年市場(chǎng)推出新的聚丙烯和各種聚乙烯工藝技術(shù),其特點(diǎn)LYTON的軟閥座氣動(dòng)執行器采用齒條齒桿結構的氣缸。后期反應的壓力高,裝置的生產(chǎn)能力越來(lái)越大,PDS閥門(mén)的動(dòng)作頻引進(jìn)的UNIⅤ ATION:流化床工藝及國內開(kāi)發(fā)的流化床工藝裝次越來(lái)越高。國內某套 LUMMUS工藝聚丙烯裝置,采用德國置,裝置的規模也越來(lái)越大,產(chǎn)品的牌號也越來(lái)越多,如聚乙 ARGUS的PDS閥門(mén)每年動(dòng)作的頻次達到160萬(wàn)次,由于超高烯裝置產(chǎn)品的密度范圍從低密度到高密度全系列,特別在采用頻*的高速動(dòng)作,其要求遠高于 UNIVATION工藝技術(shù)的PDS淤漿催化劑時(shí),催化劑活性更大,反應生成的聚合物顆粒更容閥,特別是閥蓋及閥桿的密封圈,都要采用特種耐磨的材料,易產(chǎn)生自聚,即白聚能力更強,顆粒硬度更大,同時(shí)由于裝置的以避免高速動(dòng)作對閥蓋及桿的磨損,而影響閥門(mén)的使用壽命產(chǎn)能大而PDS閥門(mén)動(dòng)作吏頻繁,因此對PDS閥門(mén)的要求更加苛對于此類(lèi)PDS閥門(mén)強烈建議在裝置大檢修期將PDS閥門(mén)的軟刻。新建的裝置大多采用德國 ARGUS的PDS閥門(mén),全部采用金密封進(jìn)行中國煤化工屬密封,同時(shí)氣動(dòng)執行器采用扇形氣缸,提高配置以滿(mǎn)足更長(cháng)隨周期運行的需要。滿(mǎn)足工CNMHG跟融發(fā)展以適應和1的日常維護和維修隨著(zhù)市場(chǎng)的競爭,PDS閥門(mén)的市場(chǎng)競爭越來(lái)越激烈,在國及管理也要適應新的技術(shù)需要從而為裝置安全長(cháng)周期運行提內某大型石化企業(yè)引進(jìn)了二條 UNIVATION工藝的生產(chǎn)線(xiàn),一供保駕護航。2《科技與企業(yè)》雜志2011年第7期