北京石油化工工程公司陕西延长石油延安煤油气资源综合利用项目25万吨/年聚丙烯装置详细设计培训材料项目经理：陈少有设计经理：郭炜年7月
1.1项目建设规模本装置是延安煤油气资源综合利用项目的一个子项目，采用INEOS美国公司的INNOVENE气相法聚丙烯生产技术，公称能力为25万吨/年聚丙烯。本装置由一条生产线组成，可生产聚丙烯均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物。1.2工艺特点INNOVENE气相法聚丙烯工艺的技术特点是使用高活性、高选择性的CDi催化剂，聚合反应器为两台卧式带搅拌的气相反应器串联（中间设有气锁装置防止物料互混），仅用一条生产线即可生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物。该工艺技术的产品应用范围广，并可生产高品质的共聚牌号。该技术流程短，能耗低，安全性好，便于开停车和牌号切换，过渡产品少。由于工艺的简化，设备少，装置占地面积小，装置投资较少，产品成本较低。一、项目概述
2.1项目的基本要求装置占地面积：m2装置生产能力：公称能力：25万吨/年年操作时间：小时操作弹性：60~%生产班制：四班三运转二、项目基本信息
2.2装置工艺单元组成工艺单元如下：催化剂、助催化剂单元第一聚合反应反应粉料输送第二聚合反应粉料脱活丙烯回收二、项目基本信息添加剂及挤压造粒单元颗粒掺混界区进料丙烯精制火炬罐凝液回收系统废水收集系统
PP项目区域位置三、装置区域位置
四、设计分工及工作范围
71°C2.25MPaG五、INEOS的Innovene工艺简介
丙烯精制一次聚合系统粉料钝化系统挤压造粒丙烯膜分离回收风送系统料仓包装仓库均聚物氢气来自界区外改性剂催化剂丙烯来自界区外添加剂正常生产连续排放气去界区外组成产品牌号切换排放气去界区外组成气相丙烯去界区外组成补充氮气蒸汽五、INEOS的Innovene工艺简介
一次聚合系统粉料钝化系统挤压造粒丙烯膜分离回收风送系统料仓包装仓库气锁系统二次聚合系统氢气来自界区外改性剂催化剂添加剂正常生产连续排放气去界区外产品牌号切换排放气去界区外气相丙烯去界区外无规聚合物乙烯来自HDPE两个聚合反应中丙烯和乙烯的配比相同丙烯精制补充氮气蒸汽粉料卸料用丙烯丙烯来自界区外抗冲聚合物五、INEOS的Innovene工艺简介
装置主项（括号内为工艺包商单元号）0.街区及主管道1.火矩罐及凝液回收单元（、）2.单体净化及污水收集单元（、、）3.压缩机单元（、）4.聚合单元（、、）5.助催化剂及改性剂配置单元（）6.丙烯回收及粒料输送风机（、）7.挤压造粒单元（）8.添加剂、化学品间及雨淋阀室9.掺混料仓（）10.变配电室及机柜间11.包装及成品仓库A1=.60B1=.火炬罐0O单体净化及污水收集03压缩单元04聚合单元05催化剂配置单元06丙烯回收07挤压造粒单元08添加剂、化学品及雨淋阀室09掺混料仓10变电所11机柜间六、INEOS的Innovene总平面布置及主项
主要物料特性物料名称分子量饱和蒸汽压kPa/℃闪点℃引燃点自然点爆炸极限(vol)火灾危险类别毒性等级上限下限丙烯42..88/0-..0甲AⅣ乙烯28..4/0-(闭杯).7甲Ⅳ氢气2..33/-.9＜-50甲三乙基铝..53/83-53＜-52--甲AⅢCDi催化剂甲AⅡ改性剂A76---丙A改性剂B44---乙A改性剂C.3乙A改性剂D38.5---乙A矿物油0./丙B液体过氧化物0.6/(闭杯)丙AⅣ导热油丙A七、工艺物料特性
8.1设备统计设备类型国内定货设备（台/套）国外定货设备（台/套）合计（台/套）非定型设备静设备定型设备机泵机械总计八、PP装置设备情况
8.2超限设备情况外形尺寸设备位号设备名称台数长（m）宽（m）高（m）单件重量（吨）运输方案第一、二反应器(含搅拌，不含穹顶)..1整体运输第一反应器的两个穹顶（两个穹顶的总长）4..x2整体运输-R-/R-（含A-/）第二反应器的一个穹顶16...整体运输-D-/D-第一、二反应器顶部分离器2~.2(ID)42整体运输-E-/E-第一、二反应器顶部冷凝器21.5(ID)63.6整体运输-D-脱气仓.34(ID)67.8分段运输-S-气体膨胀袋滤器1~.6(ID)整体运输-D-丙烯汽提塔1~.4(ID)整体运输-F-A~F掺混料仓6~.5(ID)~33分片运输,现场组焊-F-A~C包装料仓3~.0(ID)20分片运输，现场组焊-D-火炬罐1~.4(ID)18建议就近制造-C-循环气压缩机13.整体运输-PK-丙烯回收成套设备13..整体运输-PK-挤压机主减速箱13.整体运输陕西省境内的设备运输限制：常规公路运输限制：宽度3.5米，高度3.5米,长度22米，重量60吨；特殊公路运输限制：宽度5.5米，高度4.5米,长度25米，重量吨；八、PP装置设备情况
8.3PP项目强制性设备一览表序号类型设备位号功能强制性供应商R-、R-、A-、A-第一和第二反应器及搅拌器COEK（单一供应商）FLOWSERVELUBEPOWERR-、R-核料位计BERTHOLD(单一供应商)STRAHMANSCHUFFGUICHONFLENDERLUFKIN2固体喷射器J-、J-第一和第二反应喷射器BERTIN（单一供应商）MOYNO(ROBBINSMEYERS)MOINEAUG-A/BFLOWSERVEG-A/BSULZERIDPCA/BSUNDSTRAND/FLUIDCA/BHANDLINGINTERPECNEUCOPERION-WASESCHLEZEPPELIN1富县INEOS项目强制性设备一览表反应系统A-、A-搅拌器密封油系统PistonValves活塞阀ME、ME搅拌器驱动单元：齿轮箱3容积泵G-A/B催化剂进料泵4离心泵第一和第二反应器急冷液泵5高速离心压缩机第一和第二反应器循环气压缩机6旋转阀Q-、Q-袋滤器出口旋转阀和脱气仓出口旋转阀八、PP装置设备情况
8.4PP项目长周期包设备一览表序号设备位号设备名称台数/套数专利商预估的供货周期制造厂的供货周期备注1R-第一反应器1~17月~14月含搅拌A-2R-第二反应器1~17月带搅拌A-3C-A/B第一反应器循环气压缩机2~11月4C-A/B第二反应器循环气压缩机2~11月5C-沉降器尾气压缩机1~13月含设备E-6C-循环气压缩机1~13月包括前冷器E-及级间冷却器7PK-丙烯回收单元1~16月8PK-挤压机包1~14月~16月9PK-掺混前颗粒输送系统1~12月按照富县INEOS的长周期设备八、PP装置设备情况
8.5PP项目关键设备一览表序号类型设备位号功能台数/套数1容积泵G-A/B催化剂进料泵2G-A/B烷基铝进料泵2G-A/B改性剂进料泵2G-A/B第一反应器急冷液泵2G-A/B第二反应器急冷液泵2E-第一反应器顶部冷凝器1E-第二反应器顶部冷凝器1J-第一反应器喷射器1J-第二反应器喷射器1S-第一反应器旋风分离器1S-第二反应器旋风分离器1Q-袋滤器出口旋转阀1Q-脱气仓出口旋转阀18失重仪Q-螺旋输送器29粉料输送球阀粉料输送球阀25S-A/B沉降器2D-A/B气锁器脱气仓D脱气仓袋式除尘S-气体膨胀袋滤器称重进料Q-颗粒进料器颗粒干燥M-颗粒干燥机筛分M-振动筛1C-A/B第一反应器循环气压缩机2C-A/B第一反应器循环气压缩机2C-沉降器尾气压缩机1C-循环气压缩机挤压机包PK-造粒单元颗粒掺混输送系统PK-粒料输送系统12隔膜泵3离心泵7旋转阀4管壳式换热器5固体喷射器17迷宫式往复式缩机富县INEOS关键性设备一览表10容器16高速离心压缩机6旋风分离器八、PP装置设备情况
为了保证装置安全、高效、长周期、稳定运转，本装置采用分散控制系统（DCS）对工艺参数进行监控、操作、记录、报警和联锁。装置的安全联锁及紧急停车采用安全仪表保护系统（SIS）来完成。安全仪表保护系统（SIS）独立于DCS系统和其它系统单独设置。大型成套单元挤压造粒系统等的工艺参数控制、操作及联锁由供货商成套提供的PLC来完成，机组内的重要工艺参数将通过通讯的方式传到DCS上进行显示和报警，机组中由DCS来控制的重要工艺参数及参与DCS或SIS联锁的信号通过硬线传输。在东区中央控制室（CCR1）设有辅助操作台，在上面设有紧急停车开关、按钮及报警灯等，当装置出现紧急情况时，在东区中央控制室（CCR1）及现场机柜间（FRR-08）将发出声光报警，提醒操作人员采取相应措施，在东区中央控制室（CCR1）就可以将装置安全的停下来。由于有些介质非常危险，为了保证安全操作，在现场重要部位还设置了就地防爆仪表盘，对工艺参数进行就地监控及工艺操作，同时将工艺参数通过硬线送到东区中央控制室（CCR1）及现场机柜间（FRR-08）进行显示、报警及安全联锁。此外本装置还设置了过程在线分析系统（PAS），仪表设备管理系统（AMS）等。九、仪表控制方案
1本装置采用接近活塞流的卧式搅拌床反应器，产品过渡时间很短，产品切换容易，过渡产品很少，减少了原料和能量的浪费。2本工艺采用丙烯闪蒸的方式撤热。液体丙烯以一种能保持反应器床层干燥的方式从各个进料点喷入反应器内，液体丙烯汽化后以撤走反应热。3本装置催化剂体系（铬和齐格勒）不产生蜡或低聚物，无需设计复杂的、能源消耗较大的清蜡系统。4本工艺所用的CDi催化剂可以使工艺流程得到简化。只使用一种催化剂就可生产所有牌号的产品，不需要切换催化剂。CDi催化剂的另外一个特点是不需要预处理或预聚合，可以直接加入反应器，并且该催化剂可以生产所有聚丙烯产品，减少了催化剂预处理的能耗。5来自界区处的丙烯先与丙烯汽提塔塔釜物料换热后进入丙烯气提塔，充分利用界区丙烯的低能量和汽提塔塔釜的高能量。6装置中含有烯烃的排放气，如聚合反应或产品切换期间的排放气和来自PRU或丙烯净化汽提塔的排放气都返回上游烯烃分离装置回收利用。7蒸汽凝液回收再利用。十、节能措施
8聚合系统没有废水排放，减少了污水处理的能耗。9第一反应器顶部冷凝器（-E-）、第二反应器顶部冷凝器（-E-）以及汽提塔塔顶冷凝器（-E-）采用调温水冷凝，减少循环冷却水消耗量。10为了达到整个延能化项目的能源综合利用，再生气加热器（-E-）前增加一台再生气蒸汽加热器（-E-）。11丙烯净化器床层再生前，纯净丙烯用高压氮气压送，装置内不再单独设置丙烯卸料泵，减少设备投资及相应电能消耗。12取消地面粉料除尘系统（-PK-），操作人员及时清理，减少该系统的能耗。13再生气体排至火炬气管网或排至大气前，用空冷器冷却，减少循环水的用量。十、节能措施
1在详细设计中需要体现基础设计审查纪要中的各项工作。例如：增加联锁，按照业主和专家的意见增设阀门等等。2各阶段PDS模型审查增加的内容。注意：在PDS模型审查的时候，对于小修改可以接受，对于布置、安全、或者影响投资的内容要尽量与业主、专家充分沟通，尽量不在已有设计上做大量修改。3设备专业因聚丙烯装置属成熟装置且基础设计设计深度较深，一般仅是管道专业提出管口位置修改，或者是包设备未定带来的一些工作，例如再生系统。4仪表专业主要是包设备未定带来的一些参数未定，需要在详细设计确定。仔细核对数据。5电气专业按照机泵、机械专业返回的厂家资料更新用电设备条件表。十一、详细设计需要做的工作
经验：在所有包设备开工会谈判的时候充分交流，将我们的用电设备条件表英文版给厂家并要求厂家按照我们的要求填写。6管道专业：对于管道专业提出的各项问题答疑。接仪表条件后在PID上增设大小头。根据管道专业返回的公用工程软管站条件修改UID。根据管道专业管道布置图核算安全阀管网管径。与各包设备厂家确认管道接口后提给管道专业。7管材专业：确认所有厂家返回图纸中的工艺参数。经验：细致，管材专业有时候会将工艺数据抄错。8管机专业：对于两相流管线给出密度、粘度等需要的数据。十一、详细设计需要做的工作
9给排水专业：按照最终的二级地管确认分支管径。所有包设备的排水点标识在PID中10机泵、机械专业确认厂家资料。总结：详细设计很大一部分内容是订货资料对于设计资料的影响，需要在确认图纸这一工作环节上做足功课，以免影响现场安装。十一、详细设计需要做的工作
北京石油化工工程公司中国成达工程有限公司设计联合体