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旋转阀在聚丙烯装置S502排料系统的应用

2015-12-22汪涛杨强陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃中心陕西榆林718501

化工管理 2015年17期
关键词:细粉排料粉料

汪涛 杨强(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃中心,陕西 榆林 718501)

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司聚烯烃中心300kt/a聚丙烯(一线)装置(以下简称PP1装置)由中国石化工程建设有限公司(SEI)设计,采用国产化二代环管本体聚合加气相反应的组合式工艺,能够生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物全范围的聚丙烯本色粒料产品,共计50个产品牌号;PP1装置于2014年7月正式投产。传统的聚丙烯装置S502排料系统采用时序控制,PP1装置采用旋转阀排料,目前排料系统运行状况良好,本文就两种排料方式进行比较,对旋转阀排料运行情况进行总结。

1 S502排料系统简介

聚丙烯粉料干燥采用的是热氮气循环干燥法。热氮气连续循环流过干燥器,当聚合物通过干燥器的螺旋通道时,热氮气使聚合物产生流化,传递热量,并将聚合物中的水份带走。为了在热氮气和聚合物之间产生有效的热传递,需要充分地流化。在料位控制下,干燥后的聚合物靠自身重力从干燥器底部流到粉料风送系统,氮气从干燥器顶部流到旋风分离器S502中,以除去氮气中夹带的聚合物细粉,从S502中分离出的聚合物细粉先收集到聚丙烯细粉料斗D520中,然后再送到D801A/B或D802中。

(4)打开HV531B,由限位开关HZSH531B确认(D520排料)。

(5)保持此状态一定时间(20秒-2分钟,由定时器控制)。

(6)关闭HV531C,由限位开关HZSL531C确认。

(7)关闭HV531B,由限位开关HZSL531B确认。

(8)打开HV531D,由限位开关HZSH531D确认(平衡S502和D520压力)。

(9)保持此状态一定时间(10秒-30秒,由定时器控制)。

(10)关闭HV531D,由限位开关HZSL531D确认。

(11)打开HV531A,当此阀被打开时(由HZSH531A确认),定时器KC531启动,经过预先设定的时间后(15-150分钟),KC531将激活I511。

注:如果PK801A系统停车或者HS531停被激活时,I511将被禁止操作。如果在I511已经执行时PK801A系统停车或者HS531停被激活,I511将自动进入步骤6,然后运行至结束。

2 两种排料方式简介

2.1 传统排料方式

S502传统排料方式采用时序控制4个气动球阀的交替开关来实现,为间歇式排料,

气动球阀HV531A/B/C/D均有开、关反馈,该系统有两种操作模式:自动模式和手动模式;手动模式时可任意开关四个阀门,而在自动模式时,排料过程如下:

在D520装料时,HV531B、HV531C、HV531D关闭,HV531A打开。D520的排料程序(I511)由定时器KC531或HS531的启动激活。

当I511激活后,定时器KC532启动,如果经过预先设定的时间(30秒-5分钟)后,I511仍然没有正确完成,控制板上会显示报警信号。

I511动作程序如下

(1)关闭HV531A,由限位开关HZSL531A确认。

(2)打开HV531C,由限位开关HZSH531C(给D520加压)确认。

(3)保持此状态一定时间(10秒-1分钟,由定时器控制)。

图1 S502两种排料排料方式流程简图

2.2 旋转阀排料方式

S502旋转阀排料方式采用两个旋转阀连续运行实现连续排料,旋转阀两侧通有轴封氮气,防止粉料泄漏损坏轴承;缓冲料斗D520上方有一袋式过滤器,经过滤后的氮气被排入大气,袋式过滤器上设有脉冲反吹系统。

RF502A规格参数:

型号:A1 200/5;流量:2t/h;平均粒径:1mm;电机功率:0.75kW;额定转速:20rpm;转子直径:200mm;转子容积:5.4L;

RF502B规格参数:

型号:HDS200;流量:2t/h;平均粒径:1mm;电机功率:0.75kW;额定转速:20rpm;转子直径:200mm;转子容积:5L;

旋转阀排料程序启动条件:只有在粉料风送系统PK801A在运行状态时,才允许启动S502排料系统,且只能是手动启动。停止条件:正常时可手动停止S502排料系统;当PK801A系统停止时,联锁自动停止S502排料系统;此时若要启动旋阀,可将旋阀打至就地操作模式,手动启动旋阀。

3 两种排料方式常见问题

3.1 传统排料方式常见问题

(1)启动球阀内漏:某300kt/a聚丙烯装置曾因为HV531B内漏导致S502排料不畅现象;粉料风送系统PK801A的压力正常生产时在60kPa以上,压力易窜至D520,导致S502排料不畅,细粉料被带至T502,;而且有的装置将D502干燥氮气过滤器设计在T502顶部的封头处,无法在线清理,所以若经常出现S502排料不畅,有可能导致D502干燥氮气过滤器堵塞,被迫停车处理;目前国内大部分聚丙烯装置均使用国产主催化剂,产生的细粉料量相对较多,设计上均将D502干燥氮气过滤器单独设计在T502顶部出口处,并增加副线阀,便于在线清理。

(2)易架桥:时控程序程序执行一次需要约3min,S502中的细粉料容易堆积,导致架桥;而旋阀则是持续排料,细粉料在S502、D520中基本不停留,避免了架桥的可能性。

(3)阀门状态反馈故障,会导致程序无法执行,S502无法排料;此时需要操作人员将各阀改为手动操作,逐个打开相应的阀门维持S502排料,工作强度大且容易出错。

3.2 旋转阀排料方式常见问题

(1)在装置第一次停车时,打开旋转阀检查,发现转子刀片中积满细粉料,旋阀上部管线也积满细粉料,S502排料不畅,T502溢流口细粉较多;针对这一情况,我们在旋转阀下部管线增加了一路吹扫氮气

(2)RF502B平衡管堵塞,导致RF502B排料能力下降,细粉料聚集在D520中,最终导致D520料位音叉高报,及时疏通平衡管后旋转阀排料恢复正常。

(3)脉冲反吹系统故障:反吹脉冲电磁阀故障,反吹气无法正常吹入,滤袋部分堵塞,导致D520顶部呼吸阀起跳,大量细粉外泄。

4 旋转阀运行中注意事项

(1)注意滤袋反吹气系统运行情况:包括是否有脉冲反吹声音、反吹气压力、滤袋压差等。防止D520顶部呼吸阀起跳,大量聚丙烯细粉外泄。

(2)注意T502溢流口细粉量,若溢流口细粉量突然增大,而前系统操作没有波动,则很有可能是S502排料系统运行不正常,需认真检查并予以排除。

(3)定期吹扫旋转阀,防止细粉料在转子中积存导致不下料。

(4)经常检查旋转阀轴封氮气流量是否正常,防止细粉料进入轴承导致损坏。对于闭式转子的旋转阀,正常时轴封氮气的流量应很小甚至为零,若轴封氮气流量明显增大,则需要引起注意。

(5)冬季注意旋转阀的电伴热、保温是否正常,若伴热、保温缺失,热氮气中的水分很容易凝结出来并结冰,造成旋阀卡涩甚至损坏旋转阀;而且由于旋转阀转子和壳体的间隙很小,旋转阀内外的温差过大引起的形变也可能造成损坏。

根据近10个月的运行情况来看,聚丙烯装置S502旋转阀排料系统运行稳定,能够实现S502连续排料,弥补了传统时控间歇式排料方式的诸多弊端,暴露出了一些问题,保证了装置的长周期平稳运行。

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