高壓聚乙烯裝置熱水系統(tǒng)試用復(fù)合藥劑

辛延強(qiáng)

摘 要：高壓聚乙烯聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為了防止反應(yīng)溫度超溫，需要使用熱水系統(tǒng)給反應(yīng)器撤熱。為了保證熱水系統(tǒng)設(shè)備完好，需要使用藥劑抑制熱水系統(tǒng)腐蝕。

關(guān)鍵詞：復(fù)合藥劑;高壓聚乙烯;鍋爐水系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TQ325.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

大慶石化公司高壓一裝置為一熱三冷四點(diǎn)進(jìn)料的管式法反應(yīng)，由德國伍德公司承包，采用德國伊姆豪遜專利。高壓一裝置原料為乙烯氣體，引發(fā)劑為氧氣，分子量調(diào)整劑為丙烯、丙烷、丁烯-1。聚合反應(yīng)壓力為210～270 MPa，反應(yīng)溫度為270～330 ℃，最高單程轉(zhuǎn)化率達(dá)32%。工藝流程包括原料、壓縮單元、聚合單元、高壓循環(huán)系統(tǒng)、低壓循環(huán)系統(tǒng)、造粒單元、風(fēng)送單元、熱水系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)等。

聚合單體乙烯在超高壓力、溫度條件下，在引發(fā)劑氧氣的作用下，發(fā)生游離基型聚合反應(yīng)，反應(yīng)的引發(fā)溫度為150～170 ℃。由于聚合反應(yīng)是在管式反應(yīng)器中進(jìn)行的，因此該聚合反應(yīng)方式被稱為高壓管式反應(yīng)。乙烯聚合過程是一個(gè)放熱過程，如果溫度過高會(huì)導(dǎo)致分解，因此需要使用不同壓力溫度等級(jí)的熱水，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。熱水系統(tǒng)消耗的水由界區(qū)脫鹽水補(bǔ)充到V-514中，并由P-511泵給V-501、V-505、V-512三個(gè)熱水罐補(bǔ)水，V-501、V-505、V-512分別給反應(yīng)器不同部位換熱。V-501副產(chǎn)1.0 MPa蒸汽與界區(qū)來1.0 MPa蒸汽一起給1.0 MPa蒸汽用戶使用，最終1.0 MPa蒸汽凝液回到V-510，V-510液位高時(shí)排到V-514中。V-505、V-512、V-510副產(chǎn)0.3 MPa蒸汽，一部分外輸給其他車間使用，一部分本車間0.3 MPa蒸汽用戶使用，最終0.3 MPa蒸汽凝液回到V-514。V-501、V-505、V-512三個(gè)熱水罐液位有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，當(dāng)實(shí)際液位高于設(shè)定值時(shí)，排到凝液罐V-510中[1]。

藥劑系統(tǒng)之前使用除氧劑和鍋爐給水緩蝕劑兩種單劑分別加入到熱水系統(tǒng)中。為了降低生產(chǎn)成本，解決藥劑獨(dú)家劑問題，車間開始試用復(fù)合藥劑。使用復(fù)合藥劑調(diào)節(jié)給水PH，清除給水中的溶解氧，抑制熱水系統(tǒng)的腐蝕，從而確保生產(chǎn)系統(tǒng)在安全、穩(wěn)定的條件下運(yùn)行。

2 藥劑試用過程

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施步驟：清洗原加藥罐和計(jì)量泵。利用原有的除氧劑加藥系統(tǒng)，將復(fù)合藥劑用脫鹽水稀釋投加。將25kg/桶復(fù)合藥劑注入加藥罐中，加脫鹽水稀釋至200L液位處。當(dāng)液位低于50L時(shí)，再將25kg/桶藥劑注入加藥罐中，加脫鹽水稀釋至200L液位處。通過藥劑輸送泵加入到V-514中。熱水系統(tǒng)流程如圖1所示。

圖1 熱水系統(tǒng)流程示意圖

各項(xiàng)水質(zhì)數(shù)據(jù)指標(biāo)參數(shù)如表1所示。

表1 水質(zhì)數(shù)據(jù)指標(biāo)參數(shù)

通過計(jì)算，核算出復(fù)合藥劑的濃度及使用量，通過不斷的試驗(yàn)，摸索出適合該熱水系統(tǒng)的最佳藥劑配比及最佳藥劑使用量。既滿足熱水系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，又節(jié)約藥劑使用量，節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本[2]。

經(jīng)過三個(gè)月的藥劑試用，熱水系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)基本穩(wěn)定。加藥后，V-514出口采樣氧含量達(dá)到了技術(shù)目標(biāo)值要求。試用期間，V-514給水氧含量合格率100%。熱水系統(tǒng)內(nèi)溶解氧的降低，非常有利于系統(tǒng)的氧腐蝕控制，能夠很好地保護(hù)設(shè)備及管線。

加藥后給水、爐水PH值數(shù)據(jù)對(duì)比，如圖2所示。

圖2 加藥后給水、爐水PH值變化趨勢(shì)圖

從圖2中可以看出，加藥后，V-514給水和V-501、V-505、V-512三個(gè)熱水罐爐水PH值波動(dòng)較小。

加藥后，V-501、V-505、V-512三個(gè)熱水罐電導(dǎo)率數(shù)據(jù)對(duì)比，如圖3所示。

圖3 加藥后給水、爐水電導(dǎo)率變化趨勢(shì)圖

從圖3中可以看出，加藥后給水和爐水的電導(dǎo)率比較穩(wěn)定。

加藥后，凝液罐V-510凝液PH值、凝液COD在指標(biāo)控制范圍內(nèi)，PH值處于8.8～9.2之間，COD值一直≤2.5，達(dá)到了技術(shù)協(xié)議目標(biāo)值，試用期間凝液PH值、COD合格率均為100%。

3 試用結(jié)論與評(píng)價(jià)

熱水系統(tǒng)在使用復(fù)合除氧劑產(chǎn)品后，通過采樣數(shù)據(jù)分析，有效降低了除氧器V-514熱水罐出口的溶解氧。在整個(gè)藥劑試用期間，溶解氧合格率為100%，達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)≤30μg/L控制范圍。試用期間，V-514鍋爐給水、V-501、V-505、V-512三個(gè)熱水罐爐水氯離子、總鐵、硬度等數(shù)據(jù)均在指標(biāo)范圍內(nèi)[3]。

除氧劑使用后，未發(fā)現(xiàn)對(duì)爐水品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，也未發(fā)現(xiàn)對(duì)鍋爐操作產(chǎn)生任何負(fù)面影響。熱水系統(tǒng)中溶解氧的降低能夠有效抑制給水爐水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水系統(tǒng)的氧腐蝕，延長設(shè)備和管線的使用壽命和運(yùn)行周期。

綜上所述，熱水系統(tǒng)在試用復(fù)合藥劑后，熱水罐溶解氧達(dá)到了技術(shù)協(xié)議要求≤30μg/L的控制指標(biāo)，試用期間熱水罐V-514出口溶解氧采樣全部≤30μg/L，能夠有效抑制熱水系統(tǒng)的設(shè)備及管線腐蝕，穩(wěn)定給水系統(tǒng)、爐水系統(tǒng)和凝液系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)，降低系統(tǒng)排污率，為裝置節(jié)能減排提質(zhì)增效創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 王昊.淺析聚乙烯生產(chǎn)工藝[J].云南化工，2019，46（10）：90-91.

[2] 包凱年.影響高壓聚乙烯裝置運(yùn)行的原因分析及改進(jìn)措施[J].化工管理，2020（06）：113-114.

[3] 楊劍.大型熱水泵機(jī)械密封泄漏原因分析及改進(jìn)措施[J].設(shè)備管理與維修，2020（04）：162-163.