烯烃生产中心理论基础知识培训教材高压聚乙烯装置工艺分册烯烃生产中心编写二零一三年六月编制人员0供培训用凌云志、吕海蛟、林海郭晓东版次说 明编制人审核人批准人批准日期编制部门烯烃生产中心发布日期实施日期编号SXCCC-04-T-017适用范围中国神华煤制油化工有限公司新疆煤化工分公司本文件知识产权属神华新疆煤化工分公司所有，未经授权许可或批准，不得对公司以外任何组织或个人提供；任何外部组织或个人擅自获取、使用、转让文件的行为均属侵权。本文件由文件编制部门负责解释。目 录目 录31 装置概述11.1 装置规模11.2 生产班制和定员11.3 装置建设性质11.4 装置位置及占地11.5 装置布置原则11.6 辅助设施设置情况21.7 软/硬件引进和国产化情况21.7.1 软件引进情况21.7.2 硬件引进情况31.7.3 引进软件/设备及材料清单31.8 装置组成61.8.1 装置组成系统61.8.2 装置主项表62 装置技术类型及特点介绍82.1 装置技术类型82.2 工艺特点83 装置设计基础93.1 功能和工艺单元范围93.2 设计工况定义和描述93.2.1 装置概述93.2.2 装置设计的产品结构（期望值）103.2.3 产能保证值103.3 工艺设计标准113.3.1 特别设计要求113.3.2 安全阀和爆破片的设定压力（SP）133.3.3 温度133.3.4 换热器结垢系数143.3.5 腐蚀余量143.4 产品和副产品特性153.5 原材料/添加剂/催化剂和消耗物质的特性和消耗量规格163.6 公用工程特性223.6.1 界区内公用工程223.6.2 规格243.7 防护措施263.7.1 防冻263.7.2 腐蚀保护263.8 规范和标准263.8.1 HSE设计263.8.2 工艺过程263.8.3 设备和旋转机械263.8.4 仪表/自动化工程263.8.5 电气工程273.8.6 管道273.8.7 装置设计和土建工程274 工艺基本原理274.1 反应机理274.2 主要影响因素294.3 原料中杂质对聚合反应的影响304.4 温度/压力等对产品质量的影响305 工艺流程说明315.1 增压机/一次机315.2 二次机325.3 引发剂配制和注入335.3.1 溶剂日储存345.3.2 IBC日储存345.3.3 过氧化物配制355.3.4 过氧化物注入365.3.5 冲洗375.3.6 注入管线和管嘴冲洗375.3.7 过氧化物安全坑385.4 调节剂系统385.4.1 丙醛加入系统385.4.2 丙烯加入系统395.4.3 空气（TA）加入系统405.5 聚合405.5.1 反应器405.5.2 反应器放空系统425.6 分离435.7 高压循环气系统445.8 低压循环气系统455.9 挤压与粒料处理475.9.1 主挤压机与切粒机475.9.2 主挤压机热水系统485.9.3 主挤压机电机与齿轮箱485.9.4 添加剂注入485.9.5 粒料处理505.10 热水系统515.10.1 概述515.10.2 低压热水系统515.10.3 中压热水系统525.10.4 热水系统和凝液系统535.10.5 内部冷媒系统545.10.6 后冷器热水系统545.10.7 高压/中压/低压蒸汽和凝液系统555.11 气力输送与脱气565.11.1 V5103到V5101A-H稀相输送565.11.2 脱气系统575.12 低压火炬系统585.13 废油储存595.14 液压油单元605.15 高压和低压氮气系统615.16 仪表风和仪表风缓冲罐626 关键工艺指标627 产品/原材料/三剂辅材技术规格637.1 产品技术规格637.1.1 装置设计的产品结构（期望值）637.1.2 产品性能（典型值）647.1.3 膜性能典型值（吹膜测试）647.2 原材料技术规格657.2.1 聚合级乙烯657.2.2 聚合级丙烯657.3 三剂辅材技术规格667.3.1 丙醛667.3.2 溶剂667.3.3 爽滑剂677.3.4 开口剂677.3.5 抗氧剂1076677.3.6 过氧化物678 界区条件和物料平衡698.1界区条件698.2物料平衡718.2.1 锅炉水/中压蒸汽/副产低低压蒸汽/凝结水平衡图718.8.2 装置工艺物料进出平衡方块图728.2.3 装置污水分类/供水和排放方块图738.2.4 装置排放火炬的物料分类/参数/组份739 同类装置主要运行问题及改进措施739.1 运行问题739.2 技术改进措施76781 装置概述1.1 装置规模生产规模：27 万吨/年LDPE 树脂颗粒产品： LDPE 均聚物产品生产线数量：一条操作方式：连续操作年操作时间：7600 小时1.2 生产班制和定员四班倒运转装置定员 53 人，其中生产工人45 人，辅助工人2 人，技术人员3 人，管理人员3 人。1.3 装置建设性质该装置为新建装置。1.4 装置位置及占地27万吨/年低密度聚乙烯装置是神华新疆68万吨/年煤基新材料项目中的一个工艺装置。布置在新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市甘泉堡工业区。装置西侧是聚丙烯装置，北侧为低密度聚乙烯装置的包装及成品库房，南侧为全厂罐区，东侧为预留与PP/PE装置联合控制室。低密度聚乙烯装置采用独立布置方式。装置的占地为规则形状，东西向宽 190m，南北向长为250m，占地47500。1.5 装置布置原则1.5.1装置内设备的布置满足石油化工企业设计防火规范GB50160-2008 和石油化工工艺装置布置设计规范SH3011-2011 的有关要求和规定。1.5.2为与厂区总平面布置协调，将所有相关的设备、建构筑物及变电所都布置在一个整体区域内，采用顺流程及同类设备适当集中的原则由南向北进行布置，以节省投资。1.5.3考虑该装置受全年最小频率风向的影响，尽可能避免因风向引起的火灾及污染。1.5.4对该装置进行综合考虑，布置了供操作、维修、施工、消防、疏散所需的通道、场地和空间；1.5.5考虑对装置内操作人员经常操作、维护、调节、检查的工作场所，距坠落基准面高差超过2m 的，且有坠落危险的场所，配置平台及防坠落栏杆、安全盖板等；1.5.6考虑对装置内需要维修的设备提供必要的维修场地，考虑对大型设备的施工、安装提供必要的空间，如压缩机、挤压造粒机、反应器、热水储罐等，均考虑了维修和安装空间。1.5.7装置内主要车行通道与工厂道路衔接。主要车行通道、消防通道、检修通道的基本宽度为6m。道路路肩上管架与路面边缘净距均不小于1m，路面上的净高不小于4.5m，能够保证道路的畅通。1.5.8考虑对装置主要操作点和巡检路线提供较宽的通道，对经常上下的梯子均采用斜梯，梯子角度不大于45，确保路线畅通。1.6 辅助设施设置情况1.6.1装置内设置有机柜间、变电所、化学品库（用于添加剂和润滑油等非甲类化学品储存）、高压阀门试验站、生产污水收集池和雨水收集池等辅助生产设施。1.6.2产品包装料仓和包装库房布置在装置界区外的北侧，由总体院负责设计。1.6.3装置内不设置独立的控制室、化验室、办公室和维修间。以上辅助设施由全厂统一设置。1.7 软/硬件引进和国产化情况1.7.1 软件引进情况本装置引进德国 BASELL 管式法工艺技术包，由德国UHDE 工程公司承担扩展工艺包设计及高压管道详细设计，由国内设计单位承担配套基础设计和详细设计。具体引进设计范围及责任如下：（1）低密度聚乙烯装置的工艺包设计；（2）除现场机柜间和变电所等辅助设施以外工艺单元的工艺、仪表、电气、重要设备、大型机组、平面布置、重要管道等的扩展工艺包设计；（3）长周期设备及材料采购询价书；（4）高压管道详细设计。1.7.2 硬件引进情况硬件的引进原则是大型成套机组，关键设备、重要电气、仪表、阀门等，以满足装置安全、长周期运行为基本原则。高压低密度聚乙烯装置中高压设备设计工况复杂、条件苛刻。国内缺乏设计标准和制造能力。因此，高压和超高压设备以及目前国内不具备制造能力的大型机组均采取国外引进的方式。超高压管道系统的仪表、阀门和管道器材采用专利商及制造厂标准，也需要在国外采购。1.7.3 引进软件/设备及材料清单 表 1.1-1 低密度聚乙烯装置主要引进软件、设备及材料清单序号设备名称单位数量备注一软件1工艺包PDP套1BASELL2扩展工艺包及高压管道详细设计套1UHDE二管道1PN500、PN1600、PN3600 管道及管道附件批12PN4000 管道及管道附件批13高压安全阀批14高压爆破片批15过氧化物注入管嘴批1三设备1反应器系统套1其中反应器预热器台2反应器台4反应器后冷器台1二次机中间冷却器台22高压产品分离器台13低压产品分离器台14软产品冷却器台15软产品分离器台16高压循环气体冷却器台57反应器排放罐台18高压氮气罐台209过氧化物注入泵台510溶剂冲洗泵台111热水泵台412丙醛注入泵台2四成套机组1增压/一次压缩机套12高压压缩机套13挤压造粒机组套14添加剂系统套15气力输送系统套1包括PK5100、PK51106高压阀门试验站套17高压实验设施套18液压油单元套19液压工具套2五仪表1DCS集散控制系统套12SIS安全仪表系统套13GDS气体检测系统套14高压控制阀套25高压开关阀套806高压热电偶批17核辐射料位计套128专用控制器套2六分析仪器总体院统一采购1熔融指数仪台32密度仪（梯度管）台13液压机台14维卡软化点试验机台15拉力机台16硬度试验机台1