聚丙烯装置基础知识(公司统一模板)
神华集团SHENHUA GROUP神华包头煤化工公司聚丙烯装置基础知识培训教材0版SBCCC-180-T-30第1页共60页聚丙烯装置基础知识0版供培训用赵建保等姜兴剑闫国春.7.11版次说 明编制人审核人批准人批准日期编制部门烯烃中心发布日期.7.18实施日期.8.1本文件知识产权属神华包头煤化工公司所有，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1装置概述32技术分类及特点83装置设计基础84装置生产工艺原理265装置工艺流程说明296装置主要设备简介347装置主要控制回路简介458装置布置简介559装置三废排放简介551 装置概述1.1 装置建设规模、组成及定员1.1.1 建设规模本装置建设规模为年产 30 万吨聚丙烯本色，设计操作弹性70%～110%1.1.2 装置组成和设计分工本装置各单元划分和装置主项见下表：表1.1.2－1 聚丙烯装置各单元划分和装置主项表主项号单元名称备注180-00PP装置界区总体180-10原料供应和净化单元180-20丙烯供应和净化单元180-40第一反应单元180-43第二反应单元180-50树脂脱气和放空气回收单元180-60树脂和添加剂处理单元180-70挤压造粒单元180-80产品掺混和贮存单元180-90核心装置辅助区184PP变电所1.1.3 装置定员和操作班次1）装置的年操作时间为8000 小时，连续生产。
2）生产班次为五班三运转3）本项目定员生产管理和操作人员总定员54 人.1.2 产品、副产品技术规格、产量、去向1.2.1 产品方案产品包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物等1.2.2 设计产量――均聚物 214200t/a――无规共聚物 25800t/a――抗冲共聚物 60000t/a总产量 300000 t/a装置的设计小时产率为：――均聚物： 38.25 t/h――无规共聚物： 32.25 ~ 37.5 t/h――抗冲共聚物： 37.5 t/h装置预留有生产三元共聚产品改造用地产品经掺混后送OSBL 包装仓库1.3 原料、催化剂、添加剂规格和耗量1.3.1 原料规格及年用量1） 丙烯丙烯：≥99.6vol %相态：气相压力：2.55MPaG温度：常温年用量：295465 吨2）乙烯乙烯：≥99.95vol %相态：气相压力：2.98MPaG温度：40℃年用量：9870 吨3）氢气氢气：≥99.95vol %相态：气相压力：4.48MPaG温度：30℃年用量：40 吨1.3.2 催化剂、化学品、添加剂规格及用量1）Zg 催化剂外观：固体悬浮液年用量：11 吨2）助催化剂（三乙基铝）外观：液体年用量：33 吨3）Cr 给电子体外观：液体年用量：27 吨4）挤出添加剂外观：固体年用量：560 吨5）过氧化物外观：液态年用量：24 吨6）矿物油外观：液体年用量：6 吨1.4 公用工程规格、来源和消耗1） 公用工程名称――蒸汽――循环冷却水――脱盐水――生产给水――生活给水――高压消防水――氮气――仪表空气――装置空气――冷凝水――热水1.5 生产过程来自界区的丙烯、乙烯、氢气烷等原料在原料供应及净化单元被净化，并被升压至需要的压力后经计量送反应单元。
主催化剂、助催化剂（TEAL、给电子体）经压送和计量后也送入反应单元当生产均聚产品或无规共聚产品时，单体或单体和共聚单体在第一反应器内发生聚合反应，当生产抗冲共聚产品时，在串连的第二反应器内发生聚合反应反应单元生成的树脂粉料经脱气后，送挤压造粒挤压造粒后的粒料产品经掺混，风送至界区外包装仓库的产品料仓树脂输送及树脂脱气排放的放空气经压送冷冻、闪蒸、精馏、膜分离等，回收丙烯返回反应单元，回收富氮气部分用于协助产品输送和接受仓产品输送，部分排放至火炬；部分富丙烷液送界区外上游MTO 装置1.6 自动控制水平本装置生产工艺流程复杂，过程变量控制精度要求高为生产最合适的产品质量、数量和品种，有效地控制物耗和能耗，装置拟采用先进、高性能仪表及控制系统，使装置高效、连续、稳定、长周期运行本装置采用集散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、过程计算机系统（PCS）、先进过程控制（APC）等1.7 装置地理位置PP 装置的用地位于神华煤制烯烃项目生产装置区，西侧为MTO装置，北侧为预留用地，西南侧为烯烃事业部联合中央控制室(CCR)，东侧为聚烯烃包装区，南侧为PE 装置装置区地形较为平坦，地形为方形，共占地为52200 平方米（261 米*200 米）。
1.8 装置主要技术经济指标聚丙烯装置的主要技术经济指标见下表：表1.8－1 聚丙烯装置主要技术经济指标催化剂t / a 11 助催化剂（TEAL） t / a 33 给电子体t / a 27 挤出添加剂（固体）t / a 560 矿物油t / a 6 过氧化物t / a 24 精制床催化剂等m3/ 5a 40 4 公用物料及消耗低压蒸汽(1.0MPaG) t / h 10 蒸汽冷凝液t / h -9 氮气(≥0.6MPaG) Nm3 / h 1800 仪表空气Nm3 / h 980 装置空气Nm3 / h 最大600 脱盐水m3 / h 2.2 循环冷却水m3 / h 3250 生活水m3/ h 0.5 电kW 20250 5 三废废气（高压火炬气）t/h 170 最大废气（低压火炬气）t/h 68 最大废水t/h 26 最大、间断废渣（液）t/a 313 其中300 吨为PP 不合格料，可降级出售6 定员人55 7 占地m2 52 8 运输量运入干燥剂等m3 / 5a 40 主催化剂、化学品添加剂t / a 661 运出废干燥剂等m3/ 5a 40 聚丙烯产品t / a 300,000 OSBL 考虑9 装置工程费用万元95956 2 技术分类及特点Unipol聚丙烯工艺是联碳公司（UCCP）和壳牌公司于二十世纪八十年代开发的一种气相流化床聚丙烯工艺，是将应用在聚乙烯生产上的流化床工艺移植到到聚丙烯生产中，并获得成功。
该工艺采用高效催化剂体系，主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝、给电子体UNIPOL工艺具有简单、灵活、经济和安全的特点；该工艺只用很少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品，可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一因为使用的设备数量少而使维修工作量小，装置的可靠性提高由于流化床反应动力学本身的限制，加上操作压力低使系统中物料的贮量减小，使得该工艺比其它工艺操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险此工艺没有液体废料排出，排放到大气的烃类也很少，因此对环境的影响非常小，与其它工艺相比，该工艺更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范该工艺的另一显著特点是可以配合超冷凝态操作，即所谓的超冷凝态气相流化床工艺（SCM）由于液体含量多少是流化床稳定、形成聚合物结块的基本因素，因此该技术关键的操作变量是膨胀床的密度及膨胀松密度与沉降松密度的比例由于超冷凝态操作能够最有效地移走反应热，它能使反应器在体积不增加的情况下提高2倍以上的生产能力，对于投资的节省是非常可观的抗冲共聚产品的乙烯含量可高达17%（橡胶含量大于30%）的抗冲共聚产品该工艺的核心设备为气相流化床反应器、循环气压缩机、循环气冷却器和挤压造粒机组。
流化床反应器是空心式容器，其顶部带有扩大段，底部带有分布板，第一反应器操作压力为3.5MPaG，温度67℃，第二反应器操作压力为2.1MPaG，温度70℃；循环气压缩机为单级、恒速、离心式压缩机3 装置设计基础3.1 装置生产能力，产品，操作时间本装置设一条年生产30万吨球状聚丙烯树脂的生产线 生产能力是根据每天24小时年8000小时的操作时间计算得出的(大约37.5 吨每小时) ，生产各类型的均聚物、无规共聚物、以及抗冲共聚物产品产品的包装线设置在聚丙烯装置界区外，每天操作16个小时，实行两班倒，一周七天运行 装置在没有影响产品性能前提下，其生产能力设计在额定能力的 60 - 110% 生产线的数量 1条，30万吨的生产能力37.5吨/每小时的生产能力，8000小时/年下表列出了每个系列产品的产率 表3.1－1 聚丙烯装置各系列产品的产率生产率 (t/hr)生产时间 (hr/yr)年产量 (t/yr)均聚物38.255,600214,200无规共聚物32.2580025,800抗冲共聚物37.50160060,000总和300,000设计能力 30 万吨/年挤压机能力 42吨/每小时的挤压线能力是在产品的熔融指数为0.5 g/10 min 到 1.0 g/10min, 48.75 吨/每小时 (130 % 额定能力) 的挤压能力是在产品的熔融指数 1.0 g/10 min 或以上。
年操作时间 8,000 小时最终产品形式 颗粒 聚合催化剂 SHAC-201 or SHAC-320 （均聚物）SHAC-205 （无规共聚物）SHAC-320 or -330 for （抗冲共聚物）向陶氏化学公司购买催化剂生产能力的降低 反应系统可在设计的额定能力的60%生产 ， 个别反应能力可以在 10%左右反应器的紧急排放 经由透平降压原材料明细 UNIPOL 聚丙烯工艺过程是应用由业主所提供的丙烯、乙烯、氢气和氮气来生产 产品类型 依据于业主的要求：70 % 均聚物10 % 无规共聚物20 % 抗冲共聚物产品包装能力 产品的包装线将被设置在聚丙烯装置界区外，每天操作16个小时，实行两班倒，一周七天 系统包括4条包装线，每条线1200条编织袋每小时的装袋量 产品设计基础 每一种产品保证表在技术附件8，8-1章节；装置的设计基础和范围由附件8的产品保证列表来设定均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物 3.2 产品规格、产量和产品切换表3.2－1 聚丙烯装置年产量及产品牌号分配表产品牌号应用产品类型催化剂t熔融指数 (g/10 min)% 产量百分比均聚物L 5E66高透明性流延薄膜 H2018.85L 5E89纺织纤维，编织袋, 大袋，地毯背衬H2013.520L 5D49高速纺丝H201385L 5D98BOPP膜,金属化, 470+ m/min, 8+ 米宽H2013.418L DX5E30S注塑成型，闭合，双膜H201752L H7714-12一般的注塑成型 – 玩具、工业货物或消费品H2011220均聚物总计70无规共聚物L R1725-01装配式动力反应堆专用冷热水管道 R205/33000.23L DS6D82BOPP 膜和流延膜的专用高热封性树脂R205/330077无规物总计10抗冲共聚物L C1813-01.L挤出 – 吹塑法C320/45001.42L C7822-04.L家庭用具、家具、机动车零部件、用具、薄片 C320/4500413L T7745-20N.LTPO – 汽车用、工业和消费用品C320/4500205抗冲共聚物总计20典型的聚丙烯牌号切换时间一般切换时间是指完整的产品切换包括均聚/无规/抗冲产品的混合 表3.2－2 典型的聚丙烯牌号切换时间到均聚物到乙烯无规共聚物到抗冲共聚物从均聚物一级切换1-2 小时二级切换2-3小时3-4 小时4-6小时从乙烯无规共聚物一级切换1-2 小时二级切换2-3 小时6-8 小时从抗冲共聚物一级切换2-3 小时二级切换6-8 小时3-4 小时注释：1) 推荐的产品序列是从均聚物到无规再到抗冲再回到均聚物。
从均聚物到无规物的切换是满负荷切换，从无规物到抗冲物也是满负荷切换然而，从抗冲到均聚的切换，推荐要把反应系统内的所有抗冲树脂全部倒空这个工艺要求给第一个反应器大约3-6个小时的时间来倒空所有的抗冲颗粒，然后再在第一个反应系统进行初步反应 2) 上表列出的切换时间表明从一个牌号切到另一个牌号所需时间，以及在稳定工况下生产切到新牌号的时间 3) 依据于工厂操作法、产品所有者的市场要求、顾客的需求，存储在箱内或料仓内合格与不合格产品量的变化是根据采取什么样的生产程序以及对稳定工况的定义因此，所列出的切换时间（小时）有可能与合格与不合格产品时间不同（时间随着生产率的增加而增加） 4) 同时根据工厂操作法，工厂间对合格与不合格产品的区分水平会有很大的不同，对于一级切换，典型树脂分为A等级产品混入先前的切换产品中，以及B等级产品混入下游的产品牌号中对于二级切换来说，树脂分为A等级产品、B等级产品和不合格产品根据料箱或料仓的数量以及产品所有者所制定的相关市场策略，（所有者的市场要求和顾客需求）以及其他情况；合格产品升级为目标等级的数量会大大不同这也同时应用在不合格产品升级到目标等级5) 牌号间的切换时间很大程度上依据于产品的特性以及两个产品牌号间性能的不同。
切换时间同时依据于下列的因素：:· 生产程序· 操作人员经验· 联机分析设备的精确度· 切换的激进程度（从一种气体的组成参数切换到另一种的困难程度）· 所使用的切换工艺的水平· 流程的预控制功能· 粒化系统的性能· 实验室测试的精确度· 产品性能分析速度· 诸如此类6) 上述信息表明了“典型”的UNIPOL™ 单元的切换时间，假定造粒系统不是切换时间的控制因素7) 一级切换包括了从一个牌号到另一个牌号的产品性能的限定（从一个熔融指数到另一个熔融指数）二级切换同时包括了多种产品性能的切换（如从一个熔融指数到另一个熔融指数和XS到XS，等等）8) 上表列出的典型的切换时间是假定工厂的操作法和市场规则相近的制定了产量结构的策略、最大化的市场需求的生产程序以及需求对最佳化的工厂操作的对接 表3.2－3 典型的聚合物性能规格测试方法PPG 408(3) (XRF)PPG 408(3) (XRF)PPG 408(3) (XRF)PPG 408(3) (XRF)PPG 424 (GC)PPG 505(4)牌号总灰份Ti(1)Mg(1)Al(1)Cl(1)VOC’s(1, 5)黄化指数ppmwppmwppmwppmwppmwWt %均聚物1001.11035300.020无规共聚物2001.41040350.020抗冲共聚物1000.81020200.0203.3 原料反应的主要原材料：· 丙烯· 乙烯· 氢气 (做为一种链转移剂来控制分子量)· 氮气超高活性催化剂 (SHAC™) 聚合催化剂· 烷基铝(作为齐格—纳塔催化剂的助催化剂)· 给电子体 (也叫做选择性的控制剂—SCA，UNIPOL 工艺用 “N” donor, “D” donor, 以及更先进的给电子体工艺— ADT)除了反应区域的原料外，其他原料在造粒系统区域：· 产品添加剂· 过氧化物3.3.1 专利商对聚合级原料规格的要求表 3.3.1-1 丙烯规格组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量极性化合物 水<0.1 / 0.1 乙醇 <0.1 / 0.1 氨<0.1 / 0.1 乙醛<0.1 / 0.1 MTBE<0.1 / 1氧化物 氧气0.2 / 1 一氧化碳<0.1 / 1 二氧化碳<0.1 / 2硫化物最大ppmw0.1 / 0.3 硫化氢同上 羰基硫同上 RSH同上 CH3 2S同上 CH3 SH同上羰基化合物<0.1 / 1 丁酮同上 丙酮同上双键碳氢化合物 乙炔0.1 / 2 丙炔0.1 / 2 丙二烯0.1 / 2 丁二烯0.1 / 2 1-3 丁二烯0.1 / 2 戊二烯0.1 / 2其他无机化合物 氯化物最大ppmw <0.1 / 1金属化合物 砷化氢 (ArH3)<0.1 / 0.1 磷化氢 磷<0.1 / 1表3.3.1-1 丙烯规格 (续表)组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量不饱和烃 乙烯10 / 50 丙烯WT%> 99.5 丁烯*20 最大 戊烯*20 最大轻质饱和烃 <0.5 全部 甲烷15 / 50 乙烷15 / 50 丙烷Wt%<0.5(限定) 环丙烷Wt%<0.5(限定)重质饱和烃 其他碳四*（包括丁烷） 20 最大 戊烷*20 最大 新鲜油 (C6 – C12)*典型的<0.1注：标记“*”号的杂质不会影响反应器的操作，一般来说，不需要在进入UNIPOL 反映系统前去除掉。
上表中对典型的杂质水平要求仅仅应用在单一原料组成，并没有考虑到由其他原料所带入的杂质量 表3.3.1- 2 乙烯规格组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量极性化合物 水<0.1 / 0.1组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量 乙醇 < 0.1 / 1氧化物组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量 氧气0.2 / 5 一氧化碳< 0.1 / 0.5羰基化合物 丁酮< 0.1 / 1双键/三键碳氢化合物 乙炔0.4 / 5其他无机化合物 氢气5 (限定) 氮气5 (限定) 硫0.05 / 1不饱和烃 乙烯% by vol.99.90 / 99.85 min轻质饱和烃 甲烷+ 乙烷% by vol.0.10 / 0.15 C3 + C4 烃10 (限定)上表中对典型的杂质水平要求仅指单一原料组成，并没有考虑到由其他原料所带入的杂质表 3.3.1- 3 氢气规格组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量极性化合物 水1 / 2氧化物 氧气< 0.5 / 2 CO + CO2< 0.2 / 1O其他无机化合物 氢气% by vol.99.9 min 氮气 + 氩气% by vol.< 0.1 / 0.1碳氢化合物 全部的碳氢化合物1 (限定)上表中对典型的杂质水平要求仅指单一原料组成，并没有考虑到由其他原料所带入的杂质。
表 3.3.1- 4 氮气规格组成单位(百万分之一、体积、最大值)含量极性化合物 水1 / 2氧化物 氧气< 1 / 6 一氧化碳< 0.1 / 1 二氧化碳2 / 10其他无机物 氮气% by vol.99.9 min轻质饱和烃 甲烷 + 乙烷2 (限定)重质饱和烃 油应分离油上表中对典型的杂质水平要求仅指单一原料组成，并没有考虑到由其他原料所带入的杂质3.3.2 专利商对聚合级原料规格的要求表 3.3.2-1 丙烯规格组成单位粗丙烯规格 精制后丙烯要求规格 丙烯% by vol., 最小.99.699.6丙烷 + 乙烷 + 甲烷% by vol.平衡平衡乙烯ppm vol. 最大.5050丁烷+ 戊烷 ppm vol. 最大.--新鲜油(C6-C12)ppm vol. 最大.--乙炔 ppm vol. 最大.22组成单位粗丙烯规格 精制后丙烯要求规格 丙炔, 丙二烯 (MAPD) ppm vol. 最大.55丁烯和丁二烯ppm vol. 最大.55氧气 *ppm vol. 最大.5<0.1一氧化碳 *ppm vol. 最大.4<0.1二氧化碳 *ppm vol. 最大.5<0.1甲醇 *ppm wt. 最大.20<0.1水 *ppm wt. 最大.20<0.1总硫度 * (硫化氢和羰基硫 )ppm wt. 最大.1 <0.1砷 ppb vol. 最大--磷ppb vol. 最大--氨 ppm wt. 最大.--表3.3.2-2 乙烯规格组成单位粗乙烯规格精制后乙烯要求规格乙烯% by vol., 最小.99.9599.95甲烷, 乙烷ppm vol 最大500500C3H6 和更重质的ppm vol. 最大.2020乙炔ppm vol. 最大.55氧气 *ppm vol. 最大.4<0.1一氧化碳 *ppm vol. 最大.4<0.1二氧化碳 *ppm vol. 最大.50.1氢气ppm vol. 最大.55总硫度 (as S)ppm wt. 最大.11总氮度 (as N)ppm wt. 最大.--组成单位粗乙烯规格精制后乙烯要求规格氨 ppm wt. 最大.--总羰基(醛, 酮)ppm wt. 最大--水r *ppm vol. 最大.10<0.1甲醇*ppm wt. 最大.20<0.1组成单位粗乙烯规格精制后乙烯要求规格氯化物 (as CL)ppm wt. 最大.--类似ppb vol. 最大.--有机氧化物ppb vol. 最大--羰基硫ppm vol. 最大.--丙二烯, PDppm vol. 最大.--磷ppm vol. 最大.--表3.3.2-2 氢气规格组成单位粗氢气规格精制后氢气要求规格氢气% by vol., 最小.99.9099.90氮气ppm vol. 最大.0.04% by vol 最大. (400 ppm)0.04% by vol 最大. (400 ppm)一氧化碳 ppm vol. 最大.--二氧化碳 ppm vol. 最大.--乙炔ppm vol. 最大.--氧气 *ppm vol. 最大.0.01% by vol 最大. (100 ppm)<0.1氯化物ppm wt. 最大--碱ppm wt. 最大--NH3ppm wt. 最大.--T总硫度ppm wt. 最大.--水*ppm vol. 最大.Dew Point of – 43 C (50 ppm)<0.1表3.3.2-4 氮气规格组成单元粗氮气规格精制后氮气要求规格氮气% by vol., 最小.99.9999.99氧气*ppm vol. 最大.10<0.1水*ppm vol. 最大.-<.01一氧化碳无无二氧化碳无无3.3.3 原料供应条件丙烯表3.3.3-1 工艺中要求的丙烯供应条件：最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)2.482.552.622.96T (◦C)-10周边4040乙烯表3.3.3-2 工艺中要求的乙烯供应条件：最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)4.144.214.284.73T (◦C)3周边4040氢气表3.3.3-3 工艺中要求的氢气供应条件：最小. oper.正常 oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)4.414.484.555.03T (◦C)-10304040 3.4 公用工程规格及供给条件下面的公用工程由业主提供，参数如下：1) 冷却水 供水压力, MPa (g) 0.40～0.45回水压力, MPa (g) 0.2供应温度, °C ≤32回水温度, °C ≤42 Cl- 5倍于新鲜水的浓度 污垢系数, m2·K/W 0.0003442)脱盐水 压力, MPa (g) ≥0.6 温度, °C Ambient铁含量， ≤ 0.02mg/L铜含量 ≤ 0.003mg/L传导率 ≤ 0.2 μs/cm (25 ◦C)二氧化硅 ≤ 0.02mg/LPH 7～8 3) 新鲜水城市水厂供应.供应压力 0.3～0.35MPa温度, °C AmbientPH 7.94总硬度 ( CaCO3) 376.5mg/L混浊度 3 degreesCl- 126mg/LFe 0.047mg/LSO42- 205 mg/L固体 798 mg/L4) 电功率200kW 及以上 交流, 10kV, 50Hz, 3 相，3线低于200kW 交流, 380V, 50Hz, 3 相,3线DCS 电力 交流,220V 和直流,24V5) 仪表风 压力 0.6MPaG温度 环境露点 ≤-40 ◦C,低于操作压力灰尘和油 无要求6) 工厂风温度. 环境压力 ≥0.6MpaG露点 ≤-40 ◦C,低于操作压力灰尘和油 无要求7) 氮气压力 Mpa(g) 1.0温度 ℃ ambient氧气百万分之一含量 ≤10纯度 99.99%8) 蒸汽1.0 MPag (中压) 220 ◦C0.45 Mpag (低压) 180 ◦C聚丙烯单元要求的火炬条件低压火炬 界区正常的背压. Mpa (g) 界区最大的背压. Mpa (g) 0.0207 高压火炬界区正常的背压 Mpa (g) 界区最大的背压. Mpa (g) 0.345公用工程供给条件 蒸汽 表 3.4-1 界区低压蒸汽 – LPS 最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)(1)0.45(1)(1)T (◦C)(1)180(1)(1)表 3.4-2 界区中压蒸汽 – MPS最小. oper.正常 oper.最大 oper.设计/PSVP (MPag)(1)1.0(1)(1)T (◦C)(1)220(1)(1)表 3.4-3 蒸汽冷凝水– LPC最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)0.5(1)(1)(1)T (◦C)95(1)(1)(1)水表 3.4-4 冷却水 – 供水/回水最小. oper.正常 oper.最大. oper.设计/PSV供水P (MPag)0.400.4250.45(1)回水P (MPag)0.2(1)(1)(1)供水T (◦C)(1)32(1)(1)回水T (◦C)(1)42(1)(1)表 3.4-5 脱盐水 – DMW最小. oper.正常. oper.最大 oper.设计/PSVP (MPag)0.6(1)(1)(1)T (◦C)环境环境环境(1)表 3.4-6 新鲜水 – RW最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPa)0.3---0.35(1)T (◦C)环境环境环境(1)表 3.4-7 饮用水 – DW最小. oper.正常 oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)(1)(1)(1)(1)T (◦C)(1)(1)(1)(1)表 3.4-8 高压消防水 – FW最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)(1)(1)(1)(1)T (◦C)(1)(1)(1)(1) 气体表 3.4-9仪表风 – INA最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)(1)0.6(1)(1)T (◦C)(1)环境(1)(1)露点: 在操作压力下- 40 ◦C 注释: 灰尘和油无要求表 3.4-10 工厂风 – UTA最小 oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)(1)0.6(1)(1)T (◦C)(1)环境(1)(1)露点: 在操作压力下- 40 ◦C 注释: 灰尘和油无要求氮气表 3.4-11 界区氮气 – N最小. oper.正常. oper.最大. oper.设计/PSVP (MPag)(1)1.0(1)(1)T (◦C)环境电力200kW 及以上 交流, 10kV, 50Hz, 3 相, 3 线 200kW 以下 交流, 380V, 50Hz, 3 相, 3 线DCS 供电 交流, 220V和直流, 24V原料消耗表 3.4-12 原料消耗的典型值见下表原料的典型消耗 (吨/每吨产品)均聚物乙烯无规共聚物抗冲共聚物丙烯1.0030.9610.887乙烯--0.0450.120总单体产率 (TMR)1.0031.0061.007氢气0.000050.000070.00033注释 : 这里定义的产品是未加入产品添加剂的颗粒产品。
3.5 公用工程消耗： 表 3.5-1原料精制到产品造粒的消耗公用工程平均近似消耗(每吨产品)均聚物乙烯无规共聚物抗冲共聚物冷却水 (m3)6176-8563-71蒸汽 (kg)241220225-234电能 (kWh)260-280306-332332-387氮气 (Nm³)596459仪表风 + 工厂风 (Nm³)131320注释:1. 上述的动力消耗是从聚丙烯工艺单元接收丙烯到产品造粒部分的消耗这些动力要求不包括照明、空调、或其它非工艺用途的消耗2. 这里定义的产品是指未加入添加剂的颗粒产品 表 3.5-2 公用工程消耗的峰值要求(1, 2)公用工程单位最高流量注释持续时间 (H)冷却水m3 /hr5,000最大连续注释 2蒸汽Kg/hr20,800正常生产、反应已开始 注释2电力kW19,000全部就位氮气Nm³/hr7,800最大连续注释2气体Nm³/hr1920最大连续s注释2注释:1. 包括从聚丙烯工艺单元接收丙烯到产品造粒的公用工程消耗2. 附件2.7提供蒸汽动力消耗变化的持续时间 表 3.5-3 辅助设备的公用工程消耗公用工程平均近似消耗(每吨产品)冷却水 (m3)4蒸汽 (kg)5电力 (KWH)50氮气 (Nm³)Nil仪表风 + 工厂风 (Nm³)20新鲜水r(m3 )1注释：1) 这些公用工程要求不包括照明、空调、或其它非工艺用途的消耗。
2) 氮气主要用来吹扫种子床，一般氮气的用量非常低表 3.5-4 原料精制到产品包装的公用工程消耗公用工程平均近似消耗(每吨产品)均聚物乙烯无规共聚物抗冲共聚物冷却水 (m3)6580-8967-75蒸汽(kg)246225230-239电能r(Kwh)310-330356-382382-437氮气 (Nm³)596459仪表风 +工厂风 (Nm³)232320注释：1. 上述的公用工程消耗是从聚丙烯工艺单元接收丙烯到产品包装部分的公用工程消耗这些公用工程要求不包括照明、空调、或其它非工艺用途的消耗2. 这里定义的产品是指未加入添加剂的颗粒产品3.6 催化剂，化学品和辅助材料的规格和消耗表3.6-1 催化剂系列及其相关产品SHAC™ 催化剂指定催化剂所生产的产品系列所用DONOR种类各种催化剂的效率 (千克树脂产品/千克催化剂)SHAC™ 201均聚物“N” Donor25,000 – 30,000SHAC™ 205无规共聚物“N” Donor 和ADT-330013,000 – 16,000SHAC™ 320均聚物,和抗冲共聚物“N” Donor ADT-4500 25,000 – 30,000（均聚物）30,000 – 40,000 （抗冲共聚物）SHAC™ 330均聚物和特种抗冲共聚物“N” Donor 和“D” Donor25,000 – 30,000 （均聚物）35,000 – 45,000 （抗冲共聚物）表3.6-2 化学品的年消耗量年消耗量, 千克/年原料有机化合物32,650反应催化剂10,600其他原料 (SCA’s)27,350总计70,600表3.6-3 精制剂的消耗要求 材料种类工艺精制要求最大的精制剂要求所有精制剂要求(kg) (1) 甲烷转换器床（脱氧化物）氢气85 85 G型分子筛(干燥床)丙烯氢气氮气35,80071,600 (两个床)498250 材料种类工艺精制要求最大的精制剂要求所有精制剂要求(kg) (1) A型分子筛(干燥床)乙烯1,8001,800D 型活性氧化铝(干燥床)乙烯3,4003,400S型活性氧化物(硫脱除)丙烯乙烯12,14012,1407,250催化剂床(氧脱除)乙烯氮气2,2002,200970 催化剂床(CO 脱除)乙烯6,6506,650瓷球所有床1,8005,000注释:1. 最初的精制剂要求包括在UNIPOL ISB设备列表中。
2. 上述数据是初步估计数值表3.6-4 精制床的再生信息精制步骤典型的催化剂床寿命（年）预期的再生频率（操作天数）)再生周期的时间 (Hrs)氮气再生要求 (kg/hr)氮气脱氧 > 59044320氮气干燥2 – 5904225氢气干燥2 – 56016150乙烯干燥r2 – 530234,085乙烯脱氧2 – 530471,450乙烯CO脱除床2 – 5 45751,250硫脱除床(丙稀)> 590242,000丙烯干燥2 - 5151256350表3.6-5 聚丙烯树脂添加剂的年消耗量典型值添加剂添加剂名称年消耗量(Kg)抗氧化剂(Ethanox 330, Irganox 1010F, Irganox 3114)157,200稳定剂(Irgafos 168)254,900酸性中和剂(ZnO, 硬脂酸钙, 水滑石 DHT4A)112,700爽滑, 抗成块, 脱模剂 ， 成核剂(GMS, 安息香酸纳)34,500过氧化物23,820总计583,1204 装置生产工艺原理工艺原理本装置主要由原料精制系统、聚合反应系统、脱气回收系统、挤压造粒系统、掺混风送系统等组成4.1 原料精制系统原料精制系统主要有丙烯精制、氮气精制、氢气精制等工艺过程。
目的是将来自界区外来各原料中的各类杂质脱除，以达到聚合反应的原料质量条件1、丙烯精制丙烯精制是利用精馏的原理，利用不同物质在同一温度下，饱和蒸汽压不同的原理，将丙烯中的轻组分（如CO2、O2、CO等）脱除；利用分子筛（多孔材料）具有比较发达的孔网（称为孔状结构）这种孔状结构由较大的细孔(大孔隙)和较小细孔(微孔隙)组成如果气体有两种杂质，一种杂质的分子比另一种大些，假定分子不能进入直径等于或小于分子直径的孔中，而只能进入直径大于分子直径的孔中，则小分子杂质被吸附，丙烯中的水就是这样被选择性吸附剂13X分子筛脱除的物理吸附是一个放热反应，当温度越高，分子筛的吸附能力越差，所以当干燥的热氮气通过含有水的分子筛时，分子筛中的水分子解吸，分子筛得到再生干燥床再生就是利用这个原理由于丙烯的吸附热大，在干燥床再生后重新投入使用前，必须使用严格控制丙烯浓度的氮气进行预加载，避免干燥床直接吸附大量丙烯时产生高温，造成对设备和催化剂的损害2、氮气精制氮气精制是利用负载铜的UCC-1101作为脱氧催化剂UCC-1101由亚铬酸铜附着在二氧化硅上制成，铜占13％左右脱除氧是通过催化剂的氧化变成氧化铜来实现的，具体反应方程式：4Cu + O2→2Cu2O2Cu2O + O2→4CuO脱水是利用分子筛（多孔材料）具有比较发达的孔网（称为孔状结构）。
这种孔状结构由较大的细孔(大孔隙)和较小细孔(微孔隙)组成如果气体有两种杂质，一种杂质的分子比另一种大些，假定分子不能进入直径等于或小于分子直径的孔中，而只能进入直径大于分子直径的孔中，则小分子杂质被吸附，氮气中的水分被选择性吸附剂13XPG脱除，这属于物理吸附UCC-1101需要定期再生是通过氢气将催化剂中氧化铜还原成单质铜，从而得到再生CuO + H2→Cu + H2O13XPG脱水是物理吸附，这是一个放热反应，当温度越高，分子筛的吸附能力越差，所以当干燥的热氮气通过含有水的分子筛13XPG时，水分子从分子筛中解吸，分子筛得到再生干燥床再生就是利用这个原理由于铜暴露于高氧气浓度中，例如空气，它将自燃，引起铜的氧化放热反应如下： 2Cu + O2→2CuO + 66，000Bt/lb.mol因此，打开氮气脱氧床之前，用控制方法氧化床层为了完成氧化，用N2和空气的混合物氧化床层控制催化剂再生时要特别小心，先用含2％和5％空气的。
