Описание технологической схемы

Полимеризация этилена протекает в реакторе с псевдоожиженным слоем порошка полиэтилена поз. 410/1301. Реактор представляет собой вертикальный аппарат объемом 539 м³, который состоит из цилиндрической части высотой 12 м и диаметром 4,42 м и верхней, расширенной до 7,3 м. За счет увеличения площади сечения расширенной части линейная скорость циркуляционного газа снижается, что значительно уменьшает унос газом мелких частиц полимера. В нижней части реактора встроена газораспределительная решетка из углеродистой стали с отверстиями диаметром 17,06 мм, прикрытыми металлическими уголками, улучшающими распределение газа и уменьшающими попадание полимера под решетку. Степень закупорки газораспределительной решетки контролируется прибором PDRA 3008 с сигнализацией максимального перепада давления 0,6 кг/см2. Для защиты от превышения давления реактор поз. 410/1301 снабжен предохранительным клапаном PSV 3001 с давлением срабатывания 23,06 кг/см2. Поток циркулирующего газа непрерывно подается через распределительную решетку в реактор для создания и поддержания слоя порошка полиэтилена в псевдоожиженном состоянии и снятия выделяющегося тепла реакции. Большая часть мелких частиц смолы, увлеченных циркуляционным газом и псевдоожиженного слоя отделяется в верхней расширенной части реактора поз. 410/1301 и возвращается опять в слой. Циркуляционный газ вместе с небольшим количеством мелких частиц смолы проходит через компрессор поз. 430/1301 А, холодильник циркуляционного газа поз. Е 5301 и возвращается охлажденным в реактор.

Все отборы давления по реактору, узлы ввода катализатора, бутена, линии системы выгрузки, сдувки газа из реактора и предохранительный клапан во избежании их забивки порошком постоянно продуваются этиленом из коллектора продувочного этилена. Штуцер предохранительного клапана и линия сдувки продуваются через ограничительные шайбы.

Циркуляция газа в реакторе поз. 410/1301 осуществляется одноступенчатым центробежным компрессором поз. 430/1301. Расход циркуляционного газа измеряется и регулируется контуром автоматического регулирования .

Расход циркуляционного газа при нормальной работе поддерживается 500−650 т/час в зависимости от марки получаемого продукта, его насыпного веса. На всасе компрессора установлена решетка для предотвращения попадания в компрессор крупных агломератов полимера. Перепад на решетке измеряется дифманометром.

Из линии всаса компрессора поз. 430/1301 предусмотрена линия сброса возвратного транспортного азота, применяемая только при первоначальной загрузке реактора порошком полиэтилена через систему пневмотранспорта. Линии подачи мономера, сомономеров и сброса из циркуляционного контура описываются ниже.

Перепад давления на циркуляционном компрессоре поз. 430/1301 измеряется дифманометром. Температура нагнетания компрессора контролируется прибором TRA 1301−084 с сигнализацией максимальной температуры-113°С. На нагнетательном трубопроводе компрессора установлено три двухслойных сильфонных компенсатора, оба слоя которых имеют расчетную температуру и давление циркуляционного контура. Для защиты от высокого давления на коллекторе азота, подаваемого на продувку кольцевого пространства сильфонных компенсаторов, установлен предохранительный клапан с давлением срабатывания 9,9 кг/см2. Часть рециклового газа с нагнетания компрессора по двум линиям подается на продувку линий выгрузки и возврата отдувки камеры продукта первой и второй систем выгрузки.

Циркуляционный газ отдает тепло полимеризации и охлаждается в холодильнике циркуляционного газа поз. Е 4531 системы охлаждения, и поступает обратно в реактор псз. 410/1301.

Состав циркуляционного газа постоянно контролируется системой анализаторов. Отбор газа на анализ осуществляется из пробоотборных точек на всасе и нагнетании компрессора поз.430/130. Циркуляционный газ анализируется на содержание: азота, водорода, этана, этилена, бутена, инертов и окиси углерода.

Этилен поступает в реакторный блок из общего для всех трех ниток коллектора этилена. На коллекторе этилена установлен отсечной клапан Расход этилена на полимеризацию измеряется диафрагмой.

Работая в каскадном режиме от регулятора будет поддерживаться постоянное, заданное давление в реакторе поз.430/1301.

При выпуске некоторых марок полиэтилена в циркуляционном контуре важно поддерживать парциальное давление этилена, что достигается работой контура каскадного регулирования:

Из линии подачи этилена предусмотрен сброс на факел, подача в линию этилена азота, азота высокой чистоты низкого давления. На линии подачи азота установлен предохранительный клапан.

В качестве сомономера в циркуляционный контур может подаваться либо бутен, поступающий в блок от отсечного клапана HCV 43 012/3 на входе в отделение. Количество поступающего сомономера измеряется одним из трех параллельных приборов с учетом температуры поступающего сомономера. Каждый из трех сумматоров расхода работает от своей диафрагмы с различным диапазоном измерения.

Расход сомономера регулируется регулятором по соотношению с расходом этилена (в зависимости от подаваемого сомономера) по каскадной схеме регулирования.

В линию сомономера после клапана подается регенерированный сомономер с узла регенерацими сдувок. Подача осуществляется через отсечной клапан, связанный с логикой гашения и переключателем.

Подача сомономера производится в циркуляционный контур.

Для некоторых марок сополимеров с высоким содержанием бутена подача производится непосредственно в реактор 410/1301.

При получении некоторых марок полиэтиленов, этилен в контур подается по условию поддержания его парциального давления. В этом случае общее давление в реакторе регулируется подачей азота высокого давления от бустерной емкости азота. Подача азота регулируется контуром каскадного регулирования. Регулирующий клапан подачи азота закрывается логической схемой при гашении реакции.

В пусковой период при продувках реактора этиленом, отсутствии реакции предусмотрена линия сдувки из циркуляционного контура газа в емкость или в бункер продувки.

Для сброса давления из реактора поз.410/1301 в аварийных случаях имеется линия сброса из верхней части реактора.

Сброс давления через быстродействующий отсечной клапан HV 1301−015 производится при переводе ручного переключателя в положение «открыто» непосредственно на факел. Клапан связан с логической схемой гашения, положение клапана «открыто» сигнализируется концевым выключателем.

Сепаратор представляет собой сферический аппарат объемом 607 м³, предназначенный для предотвращения перегрузки факельной системы при одновременном сбросе из 3-х реакторов. С целью безопасности сепаратор оборудован рядом блокировок с логикой гашения. Датчик давления предотвращает открытие клапана подачи этилена при давлении более 8,0 кг/см2.