高压聚乙烯装置返回乙烯分离、过滤改造

2011年第2期.广东化工第38卷总第214期www.gdchem.com.173.高压聚乙烯装置返回乙烯分离、过滤改造黄起中，徐海波，张占彬，戴全兵(中国石油大庆石化分公司塑料厂LDPE,黑龙江大庆163714)[摘要]分析了 高压聚乙烯装置返四乙烯管线堵塞和裂解压缩机震动原因，通过对返回乙烯夹带油、蜡等组分分析和分离技术的研究，湘述了LDPE装置返回乙烯分离精度要求，选用了四种分离技术和设施，对返回乙烯系统进行了彻底分离，从而保证了高压聚乙烯装咒和裂解压缩机的长周期运行。[关键词]返回乙烯;分离;旋流;过滤;聚结[中图分类号]TH[文献标识码]A[文章编0105151201201730-02The Revamp of Separation and Filtration of Return Ethylene of LDPE PlantHuang Qizhong, Xu Haibo, Zhang Zhanbin, Dai Quanbing,(PetroChina Daqing Company Plastic Plant LDPE Department, Daqing 163714, China)Abstract: In the paper, it analyzed the reason of the pipeline block of returm ethylene of LDPE plant and the vibration of cracking gas compressor, it elaboratedthe separation precision request of retum ecthylene of LDPE plant by the component analysis of the oil, wax and s0 on contained in the retum ethylene and thereserch of the separation; it chose the four kinds of separation tchnologies and inallains to separate the retum ethylenc system thoroughly, thus to insure thelong-term operaion ofLDPE plant and cracking gas compressor.Keywords: return ethylene; scparation; rotational flow; filration; agglomerate中国石油大庆石化分公司高压低密度聚乙烯(LDPE)装咒分离出来。旋流分离系成套引进国外(Imhausen)工艺技术，由德国伍德公司承包，设计生产能力为60kval"由于原料中含有和聚合反应过程中旋流分离是通过旋转运动产生离心加速度，气相中的细微产生的一些烷烃、二氧化碳、氮、硫等杂质，在正常生产过程液滴被进口高速气流甩到器壁上,碰撞后失去动能与转向气体中不能被消耗掉，而是在系统中累积，当累积到一定程度时就分离。会影响聚合反应和转换率，因此系统中存在的烷烃、二氧化碳、氮、硫等杂质必须及时处理掉。高压装置是通过返回的方法，60将杂质含最比较大的低压循环气部分返回到裂解装置进行精制，来处理系统中存在的杂质的。so在乙烯返回过程中，由于乙烯气体中夹带少量的油和低分冷凝子蜡，随着返回线路的延长，返回乙烯温度逐渐降低，气体中。4夹带的油、蜡析出粘贴在管璧上,逐渐积累造成管线堵塞。另雾化外，部分油蜡随着返回乙烯进入裂解压缩机,在压缩机中氧自3化结成硬块,造成压缩机震动，裂解压缩机多次因震动联锁停夹偕车。返回乙烯中油、蜡夹带问题，已经严重制约了高压聚乙烯和裂解装置长周期运行,也严重的影响了大庆石化公司的整体经济效益。为了保证返回乙烯中不夹借油、蜡,解决高压聚乙烯装置返回乙烯管线堵塞和裂解装置乙烯压缩机震动问题，保障两套0.01 0.01001000 10000装置长周期安全平稳运行，必须对返回乙烯气体进行处理，彻顆粒密度/u m底分离、过滤掉返回乙烯中夹带的少量蜡和轻质油。图1液滴粒度分布和重量比1分离要求Fig.1 Droplet size distribution and the weight ratio返回乙烯气中油、蜡等杂质必须经过彻底的分离和过滤，3.3过滤分离要有效的去除9.9 %的1 um以上的颗粒和脱除99 %的游离态过滤分离对粉尘等固体颗粒的分离和对游离液体的聚结液滴，才能满足返回乙烯线不堵塞和裂解压缩机不震动的婴作用，是通过颗粒或液滴在纤维表面的捕获作用后实现的，气2气相中液体来源及分布体进入分离器通过粉尘或液滴与纤维的惯性碰撞，打散拦截和气相中的液体一般以微小的液滴或液雾形式存在，液雾是直接拦截等作用来捕捉粉尘或液滴。具体见机理图2。通过下面三个过程产生的: (1)冷凝作用:可凝气体在冷凝时3.4聚结分离聚结分离是利用微米级纤维对气体中非常细小的液滴进形成的液滴。(2)雾化作用:液体在运动过程中被打碎，大液行捕获，捕获的液滴在超细玻璃纤维表面运动，这些微米级纤滴分散成微小液滴。(3)夹借作用:液相液滴被气流带入气相维对气流形成了曲折的通道，使液滴在超细纤维农面形成超细中心。道常冷凝和雾化过程形成稳定的微小液雾。图1是三种纤维捕获、液滴聚结生长、液滴沉淀分离作用，实现液滴的有过程所形成的液雾液滴的粒度和重盛分布，可看出冷凝和雾化效聚结分离。过程如图3。过程，制约并影响着气体中液雾的分离。4分离技术的选用与设计3常见分离种类及原理分析中国煤化工量、分离精度要求、气3.1 闪蒸分离类和原理分析，综合考闪蒸就是介质进入一个大的容器,在一一个突然扩大的容器虑后HC N M H G古四种过滤方式综合利中，瞬压气化并实现气液分离。进入突然扩大的容器后，四低消深保气件中央带的细、蹈等物质。流速降低，利用气液比重不同，比重大的液滴会由于重力作用闪蒸分离罐[收稿日期] 2010-11-19[作者简介黄起中(1979), 男，黑龙江大庆人，本科，生产主任，主要研究方向为商分子聚合物。广东化工2011年第2期.174.www.gdchem.com第38卷总第214期由于返回气中夹带的液体量比较大，且其中含有少量的低m以下,并综合考虑占地和经济成本，专门设计了紧密旋流、分子蜡，为了防止过多的液体和低分子蜡进入后系统,影响过过滤、聚结分离三种功能于一体的分离器。此分离器分别利用滤和聚结分离效果，在返回乙烯线上首先增设-一个闪蒸分离旋流、过滤、聚结三种分离原理，分离气体中分散的液滴，方罐，利用内燕原理进行初步分离,分离系统中夹带的大液滴(粒流分离精度可达到>10 pum,过滤分离精度可达到1-5um,聚度>300 um)。结分离精度可达到0.1 um,从向保证整体分离精度可以达到14.2旋流、过滤、聚结三功能一体分离器μm以下工艺要求。紧密旋流、过滤、聚结分离器结构图见图为了彻底分离返回乙烯中分散的液滴，使分离精度达到14。扩敗饥淀纤维流线惯性品碰撞11?1-R+直接拦截静电吸附纤维袁面电你图2颗粒捕获机理Fig.2 Mechanism of particle capture>超细纤维捕获液滴聚结生长液滴沉淀分离图3液滴在纤维聚结模式Fig3 Droplet coalescence in fber mode话 去除| 冷凝液滴| 分离器有三个1| 功能区构成，主要分离三类过毒分寓去除NL.I依动量古2雾化液滴原理分i区傅夹带液滴中国煤化工D2 D3YHCNMHG图4紧密旋流、 过滤、聚结分离器结构Fig.4 Close rotational flow, filtration, coalescing agglomerate structure(下转第181页)2011年第2期广东化工第38卷总第214期www.gdchem.com.181.按施工图，施工员对滤池进行实测，复核若发现图纸与板。从而提 高气水反冲滤池配水系统配水布气的均匀性和可靠现场不符，即时联系甲方与设计方解决，待核对无误后进行放线测量。(2)造价高，与预制相比增加50 %~100 %;施工机械要求(3)仪器、仪表的配置。,要满足泵送商品混凝上和吊架式工作平台浇筑;需要专业水准仪，卡尺，米尺等计量器具,要随工程进行的需要配家提供的ABS预制模块。水准仪，置,联系监理单位做好验线准备。4结论2整体现浇滤板施工技术简介考虑到造价和施工的灵活型，在国内对小于100 m2的滤整体现浇滤板特点是整体浇筑和可调式滤板,整体浇筑的板施工实践中极少有采用整体浇筑技术的，这也是预制滤板仍凝土滤板底模板是特制商强度食品级塑料--次而成的楞型然存在的理由。整体现浇滤板虽然造价高,但其出现正是为了板，以确保浇筑时模板的强度;凸处开有带颈套的關孔用以固解决预制滤板整体精度偏低，板间密封困难的问题，从长远看定长柄滤头的预埋座。可调式鸿头由预埋座、滤杆、滤帽组成。来在大型项目中有全部替代预制滤板的趋势。预埋座上有卡销以便于固定在模板上。滤杆上设有调节螺纹，可上下调节，设有调节瓣与预埋座内调节瓣防脱条配合,可控参考文献制滤杆调节精度5。整体现浇滤板已经有行业规范:([1]北京市市政工程研究总院。给水排水设计手册(第5册)[M].北京:中《CECS178-2005气水冲洗滤池整体浇筑滤板可调式滤头技术国建筑业出版社，2004.规程》，施工技术参照该规范。[2]颜晓东。污水处理厂生物滤池整体谑板施工技术[].科技资讯，2007，3二种滤板施工优缺点3.1预制滤板优缺点[3]黄字萍.曝气生物滤池设计与施工的若F问题[].中国给水排水，2005,(1)优点:造价低，100~1500 元m2左右;施工灵活，可[4杨兴华。曝气生物滤池的设计、施工和运行情况调研[].中国给水排水，以工地现场施工，也可以在工厂预制;施工机械要求低，只需2006，(12).1台小型的砼混凝土搅拌罐。(2)缺点:采用预制钢筋混凝土板拼装，然后再对接缝处[5]倪上忠，丁云鹤.整体浇筑滤板与可谓式滤头在气水反中滤池中的应用理的工艺。该工艺存在的问题是接缝容易漏气接缝高差大、[].中国给水排水，2006, (24).拼装时板底甲整度控制困难等[6]张剑平。滤池现浇滤板施工技术机].浙江建筑，2008, 25(9).3.2整体浇筑滤板优缺点(1)优点:没有了板间的接缝，不需要做接缝的密封及防(本文文献格式:顾晓扬，段立文.滤板施工技术比较[J].广水措施;用定型塑制底模板，现场连续浇筑混凝土成整体，并东化工，2011, 38(2): 180 -181)与滤池池壁连接为一体的、安装可调试滤头的钢筋混凝土滤(上接第174页)采用精密过滤技术，设备采用醋酸纤维精密过滤滤芯,分4.2.1紧密旋流分离器.离气体中夹带的游离液滴和固体颗粒。滤芯采用打褶设计，过技术上采用了紧密旋流分离技术，独特设计了螺旋形旋流滤面积大，分离精度稳定，分离精度可以达到1~5 pum。分离往，该分离柱由强化螺旋分离腔(外腔)和导流腔(内腔)构成，器采用上进下出式，气体经过滤后进入聚结单元。气体在腔内形成同心的二次旋转运动，气体在螺旋形轨道中向4.2.3聚结分离器下旋转运动，在离心力的作用下，大量液体或固体颗粒被甩向采用高效聚结技术，选用双开口气/液聚结器滤芯，经过下部简体的壁面进入集液室,气体通过内部二次旋转进入内分专利的疏油/疏水技术处理后，在较低的饱和压差下对液体和离柱，然后气体经分离柱内腔导流后进入过滤单元。独特螺旋固体污染物具有最大的去除效率。聚结分离器采用下进上出设计保证较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力式，分离气体中夹带油的细雾，分离精度可达到0.1 pum。 其场，保证了分离的效果(分离>10 um的液滴和粉尘)。作用如图5。4.2.2过滤分离器DusLons④滴液纤堆捕获+液滴间聚结。8图5聚结分离Fig.5 Coalescence agglomerate signal5分离效果标定参考文献.(1)在返回乙烯分离系统投用和标定期间，所有设备运行[1]