聚乙烯装置反应区温度联锁可靠性评估与改进措施.pdfVIP

１２７０ 化 工 自 动 化 及 仪 表　　　　　　　　　　　　　　第４１ 卷 　 聚乙烯装置反应区温度联锁可靠性评估 与改进措施 方向荣　朱建新　庄力健　亢海洲　袁文彬 （合肥通用机械研究院，合肥 ２３００８８） 摘　要　分析了某聚乙烯装置管式反应器反应区由于温度联锁引起误跳车的原因，对其危险失效可能 性和安全失效可能性进行了评估，并结合工程案例给出了相应的优化策略。结果表明：采取针对性的合 理优化措施对提高聚乙烯装置的生产水平具有一定的价值。 关键词　温度联锁　聚乙烯装置　可靠性评估　误跳车　改进措施 ＋ 中图分类号　ＴＨ８６２ ．７　　　文献标识码　 Ｂ　　　文章编号　 １０００３９３２（２０１４）１１１２７００４ 　　低密度聚乙烯 （Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＬＤＰＥ）是目前世界上产量最大、成本较低且用途 广泛的通用塑料之一，其生产装置根据反应器类 型可分为釜式法和管式法两种［１］。管式法的主要 流程为乙烯单体压缩后在引发剂（氧或有机过氧 化物）、共聚单体及调整剂等的共同作用下分段 反应制得聚乙烯产品。管式反应器的操作条件一 般为高温（１７５ ～３３０℃）、高压 （２５０ ～３２０ＭＰａ） 图１　某ＬＤＰＥ 装置与炼油装置联锁 （具体操作参数根据产品牌号及引发剂等略有不 系统评估结果对比 同），因而具有较大的火灾和爆炸风险，其反应区 １．１　生产工艺控制复杂 作为整个装置的核心区域，往往设有众多的温度 ＬＤＰＥ 装置具有工艺过程复杂、工艺条件苛 联锁以免反应器内发生超温自分解。根据现场运 刻及不易操作等特点。 行经验，反应区众多的联锁保护也是造成装置大 首先，原料经两级压缩机压缩增压至２５０ ～ ３２０ＭＰａ，机组功率大，介质压力高，使得机组振动 量误跳车的主要原因。因此，如何科学地对反应 大，仪表设备故障率高，易造成机组联锁停车。另 区的温度联锁进行可靠性评估，从而在保证反应 外，二次压缩机出口的乙烯气体若温度过高，会造 区安全运行的同时，适度降低因联锁而导致的误 成局部热点，进而使乙烯发生分解反应。因此在 跳车，提高装置的运行效率和生产效益是一个值 压缩阶段就必须对压缩机各段压力和温度进行密 得深入探讨的问题。 切监控。根据某装置一年的运行统计， ４６％的停 １　ＬＤＰＥ 装置误跳车主要原因分析 ［３］ 车原因是因仪表设备故障而引起的 。 ＬＤＰＥ 装置连续运行的时间普遍较短，一般 再者，管式反应器内的聚合反应对温度和压 每年停车 ２０ ～７０ 次，对装置安全生产影响很 力较敏感，在有引发剂存在且压力高于 １００ＭＰａ ［２］ 大 ，图１ 反映了 ＬＤＰＥ 装置联锁系统的误跳车 的情况下，增加压力可使反应加快，反应速度几乎 比例相比一般炼油装置要高出很多。影响 ＬＤＰＥ 随压力的继续增加而直线上升。乙烯的自分解