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齊魯聚丙烯裝置尾氣回收系統優化改造

文檔作者：劉春玲文檔來源：中國石化齊魯分公司塑料廠		更新日期： 2026年05月20日	點擊數：
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齊魯聚丙烯裝置尾氣回收系統優化改造
劉春玲
（中國石化齊魯分公司塑料廠，山東淄博２５５４１１）
摘要：通過技術改造，提高聚丙烯裝置尾氣回收系統的回收能力，改善不盡合理的工藝控制方案，減少排放，同時
降低能耗，改善環境。
關鍵詞：管線　改造　回收　分程控制　減少排放
中圖分類號：ＴＱ３２５１４　　文獻標識碼：Ｂ　　文章編號：１００９－９８５９（２０１８）０３－０１７７－０３
　　中國石化齊魯分公司塑料廠７０ｋｔ／ａ聚丙烯
裝置（簡稱齊魯聚丙烯裝置）采用意大利Ｂａｓｅｌｌ
公司的Ｓｐｈｅｒｉｐｏｌ工藝，即液相環管反應器和氣相
流化床反應器的組合工藝，以聚合級丙烯為原料，
以乙烯、丁烯－１為共聚單體，氫氣為相對分子質
量調節劑，使用高效載鈦催化劑生產均聚、無規共
聚、抗沖共聚等幾十種牌號的聚丙烯樹脂［１］。所
生產產品廣泛用于生產機械零件、汽車零部件、家
具、玩具、丙綸纖維、醫療器械及包裝材料等。裝
置設計年運行時間７２００ｈ，２００４年通過技術改
造，目前年產量最高可達９０ｋｔ以上。
隨著齊魯聚丙烯新產品力度的不斷加大，其
尾氣回收系統能力明顯不足，加之不盡合理的設
計排放，致使生產過程中造成丙烯、乙烯排放損
失，同時地面火炬系統消煙蒸汽和吹掃氮氣消耗
量大，導致能耗上升，并加劇了周圍環境污染。
１　尾氣回收系統簡介
１１　工藝流程
齊魯聚丙烯裝置尾氣回收系統的回收氣，主
要是來自聚合物汽蒸系統的汽蒸尾氣（主要成分
見表１），其次還包括來自高壓丙烯洗滌塔冷凝器
（Ｅ３０１）和乙烯汽提塔（Ｔ４０２）頂部的不凝氣。
　　　表１　汽蒸系統的汽蒸尾氣主要組成體積分數，％
成分丙烯丙烷水乙烯甲烷Ｃ４ ＣＯ２ ＣＯ
含量８８３０ ８１１ ２８８ ０８５ ００１ ００７００４ ００００２
來自聚合物汽蒸系統的汽蒸尾氣，由１臺尾
氣壓縮機（Ｃ５０１）將其壓力由１５ｋＰａ升至４００ｋＰａ
通過ＤＮ４０ｍｍ的尾氣回收管線返回中國石化齊
魯分公司烯烴廠裂解裝置（簡稱齊魯裂解裝置）
回收，多余的氣體通過壓力調節閥（ＰＶ－０５）排放
至火炬燒掉。同時，來自Ｅ３０１和Ｔ４０２頂部的不
凝氣，也分別通過系統的流量控制閥（ＦＶ－０１和
ＦＶ－０２）經ＤＮ４０ｍｍ的尾氣回收管線回收至齊
魯裂解裝置。齊魯聚丙烯裝置尾氣回收系統工藝
流程見圖１。
圖１　尾氣回收系統工藝流程示意
１２　存在問題
（１）Ｃ５０１設計能力（標準態，３００ｍ３／ｈ）不
收稿日期：２０１８－０４－２８；修回日期：２０１８－０５－１６。
作者簡介：劉春玲（１９６７—），女，山東省鄒平縣人，工程師。
１９８７年畢業于山東化工學校；１９９９年高等教育自學考試（主
考院校：青島化工學院）化工工藝專業大專畢業；目前就職于
中國石化齊魯分公司塑料廠聚丙烯車間，主要從事工藝技
術、技術改造、節能降耗等工作。電話：０５３３－７５２１１８０；Ｅｍａｉｌ：
ｌｉｕｃｈｕｎｌｉｎｇｑｌｓｈ＠ｓｉｎｏｐｅｃｃｏｍ。
工業技術　　　　　　　　　　　　齊魯石油化工，２０１８，４６（３）：１７７－１７９
ＱＩＬＵ　ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
·　　１　７　８·
足，加之其為液環式壓縮機，密封性能差，泄漏量
大，故障率高，生產過程中部分汽蒸尾氣通過ＰＶ
－０１排放至火炬燒掉，造成部分尾氣排放損失，
尤其是氣相共聚產品生產期間排放損失更大。
（２）隨著齊魯聚丙烯裝置新產品開發力度的
不斷加大，即高熔融指數和高乙烯含量產品比例
的上升，齊魯聚丙烯裝置的回收氣（排放氣）ＤＮ４０
ｍｍ管線，已不能滿足目前裝置的生產狀況，流通
能力明顯不足。基于原設計的ＤＮ４０ｍｍ管線，
Ｃ５０１出口壓力為０５ＭＰａ，Ｅ３０１、Ｔ４０２操作壓力
分別為１８，２０ＭＰａ。在生產高熔融指數及高乙
烯含量產品期間，因系統不凝氣含量高，致使
Ｅ３０１、Ｔ４０２的ＦＶ－０１、ＦＶ－０２開度較大，造成
ＤＮ４０ｍｍ管線的背壓高、Ｃ５０１的出口壓力高而
聯鎖停車，同時齊魯聚丙烯裝置汽蒸器洗滌塔
（Ｔ５０１）的ＰＶ－０１打開，致使汽蒸尾氣排放到火
炬燒掉，造成浪費。
（３）原設計在氣相反應器（Ｒ４０１）開車過程
中，Ｒ４０１的乙烯置換過程、Ｒ４０１建立料位的過程
以及部分牌號的正常生產過程中均有部分氣相單
體通過Ｒ４０１的排放閥（ＰＶ－０２）排放至火炬。因
此，也造成了不小的浪費。
２　改造方案
（１）根據生產過程中ＰＶ－０１的開度，預測排
放量（標準態）為４０～８０ｍ３／ｈ，考慮到更高熔融
指數和乙烯含量的生產及異常狀況下的排放量，
將Ｃ５０１的能力（標準態）由原來的３００ｍ３／ｈ擴到
４５０ｍ３／ｈ。同時，因為汽蒸尾氣中存在水蒸氣夾
帶，選擇不易產生液擊且效率較高的雙螺桿壓縮
機。
（２）為適應不同產品牌號和裝置負荷的需
要，更加有效地降低能耗，螺桿壓縮機配置了變頻
電機。
（３）Ｒ４０１的ＰＶ－０２下游增加１條ＤＮ４０ｍｍ
的管線，跨接至ＦＶ－０２前，將氣相共聚系統開車
前乙烯置換的排放氣和氣相共聚開車以及正常生
產期間Ｒ４０１的排放氣通過ＦＶ－０２回收。
（４）新增１條ＤＮ８０ｍｍ排放管線，將生產過
程中來自ＦＶ－０１和ＦＶ－０２的排放氣回收至齊
魯裂解裝置；新增的ＤＮ８０ｍｍ管線設有質量流量
計。
（５）ＦＶ－０２由原來的流量控制器（ＦＲＣＡ０２）
控制改為由Ｒ４０１壓力控制器（ＰＲＣＡ０２）分程控
制ＦＶ－０２（后改為ＰＶ－０２Ａ，即壓力控制閥２Ａ）
和ＰＶ－０２（后改為ＰＶ－０２Ｂ，即壓力控制閥２Ｂ）。
即ＰＲＣＡ０２的輸出在０～５０％區間變化時，ＰＶ－
０２Ａ優先打開，排放氣通過新增的ＤＮ８０ｍｍ管線
回收至齊魯裂解裝置；ＰＲＣＡ０２的輸出在５０％ ～
１００％區間變化時（此時ＰＶ－０２Ａ開度已達
１００％），ＰＶ－０２Ｂ打開，部分排放氣排火炬，以控
制氣相反應系統壓力穩定，相反氣相反應系統壓
力下降時ＰＶ－０２Ｂ優先關閉。原來的ＰＲＣＡ０２
改為ＰＲ０２，只作為流量指示，不參與控制。這樣
既最大限度的回收了排放氣，同時不影響氣相共
聚系統的穩定運行。另外，齊魯聚丙烯裝置倒空
時，也可以通過ＦＶ－０２將裝置內的丙烯回收至
齊魯裂解裝置。
（６）考慮到回收尾氣存在聚合物細粉夾帶，
為避免損壞齊魯裂解裝置壓縮機，在新增ＤＮ８０
ｍｍ管線界區處增加１臺過濾器。改造后齊魯聚
丙烯裝置尾氣回收系統工藝流程見圖２。
圖２　改造后尾氣回收系統工藝流程示意
３　改造效果
３１　改造Ｃ５０１
３１１　汽蒸尾氣回收效益
于２００８年１２月完成改造，項目投用后，汽蒸
系統（Ｃ５０１入口）壓力控制穩定（１５ｋＰａ），出口壓
力０５ＭＰａ，機組運行平穩。氣相共聚生產期間
變頻電機輸出約６０％，ＰＶ－０２全關，汽蒸尾氣全
部回收。原來的ＤＮ４０ｍｍ管線流量表顯示：不同
牌號產品生產期間，汽蒸尾氣回收量較改造前上
升６０～１００ｋｇ／ｈ，平均值８０ｋｇ／ｈ。按年運行時間
８０００ｈ計，全年多回收汽蒸尾氣８０×８０００＝６４０
（ｔ），年增效益３３５萬元。
齊　魯　石　油　化　工
　　　　　　　　　　　　　　　ＱＩＬＵＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　　　　　　　　　２０１８年第４６卷
·　　１　７　９·
３１２　減排效益
項目投用后，回收汽蒸尾氣的同時減少等量
尾氣排放。相應減少火炬消煙蒸汽消耗０２ｔ／ｈ，
年節約蒸汽８０００×０２＝１６００（ｔ），降低燃動能耗
（標油）１３５ｋｇ／ｔ。年增效益２８萬元。
３２　新增ＤＮ８０ｍｍ管線
新增ＤＮ８０ｍｍ管線項目于２０１５年４月份完
成并投用，投用后生產高熔融指數和高乙烯含量
產品期間，ＤＮ８０ｍｍ管線流量表顯示回收量約
１７０ｋｇ／ｈ，按年生產高熔融指數和高乙烯含量產
品４０ｋｔ計，多回收尾氣約６０４ｔ，年增效益３１６萬
余元，同時減少地面火炬消煙蒸汽消耗６４０ｔ，降
低燃動能耗（標油）０５４ｋｇ／ｔ，經濟效益１１５萬
余元。
３３　投用變頻電機
變頻電機投用前，Ｃ５０１運行電流Ｉ＝８５Ａ、電
壓Ｕ＝３８０Ｖ，功率因數取０８０，汽蒸尾氣回收量
平均２４０ｋｇ／ｈ，單位質量尾氣耗電Ｑ１ 槡＝ ３ＩＵｃｏｓ／
槡２４０＝ ３×８５×３８０×０８０／２４０≈０１８６（ｋＷ·ｈ／
ｋｇ）；變頻電機投用后，Ｃ５０１運行電流Ｉ′＝８９Ａ、
電壓Ｕ′＝３８０Ｖ，功率因數取０９，汽蒸尾氣回收
量平均為３２０ｋｇ／ｈ，單位質量尾氣耗電Ｑ２ 槡＝ ３Ｉ′
Ｕ′ｃｏｓ 槡′／３２０＝ ３×８９×３８０×０９／３２０≈０１６５
（ｋＷ·ｈ），按全年回收汽蒸尾氣６４０ｔ計，年節電
１３４ＭＷ·ｈ，增效０８７１萬元。
４　結語
綜上所述，項目實施后，每年可產生經濟效益
６９１萬元以上。因此，其節能、減排效果明顯；因
齊魯聚丙烯裝置尾氣回收系統的回收能力的提
升，從而避免了烴類物質燃燒造成的環境污染，故
具有較高的社會效益。
參考文獻
［１］　聚丙烯———原理、工藝與技術［Ｍ］洪定一，主編
２版北京：中國石化出版社，２００２：５１１
ＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＲＥＦＯＲＭ ＯＮＴＨＥＶＥＮＴ
ＧＡＳＲＥＣＯＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭ ＩＮＱＩＬＵＰＯＬＹＰＲＯＰＹＬＥＮＥＵＮＩＴ
ＬｉｕＣｈｕｎｌｉｎｇ
（ＰｌａｓｔｉｃｓＣｏｍｐｌｅｘｏｆＱｉｌｕＢｒａｎｃｈＣｏ．，ＳＩＮＯＰＥＣ，ＺｉｂｏＳｈａｎｄｏｎｇ２５５４１１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖｅｎｔｇａｓｒｅｃｏｖｅｒｙｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｉｎｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｕｎｉｔｗａｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＵｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｔｏｒｅ
ｄｕｃｅｄｉｓｃｈａｒｇｅ．Ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｒｅｆｏｒｍ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｄｉｖｉｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
ｒｅｄｕｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎ
采用膜生物反應器的廢水處理方法和系統
一種采用膜生物反應器的廢水處理方法和系統，包括：控制曝氣使溶解氧濃度為０～１．５ｍｇ／Ｌ，保持反應器處于兼
性環境。膜反應器廢水處理系統無物理分區，包含反應器、膜分離系統、產水系統和曝氣系統。膜分離系統置于反應器
內部，產水系統聯通膜分離系統泵濾出水。曝氣系統用于對反應器和膜分離系統曝氣。（ＪＩＡＮＧＸＩＪＤＬＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮ
ＴＡＬＰＲＯＴＣＯＬＴＤＣＮ）／ＥＰ３３４４５８７Ａ４，２０１８－０８－２２
一種高濃度廢水零排放方法
本發明是利用“納濾＋碟管式反滲透＋蒸發結晶”處理高濃廢水的零排放方法。首先采用納濾去除廢水中的硬度
等多價離子和部分有機物，之后采用碟管式反滲透對去除硬度和部分有機物后的高濃廢水進行深度濃縮處理，經過碟管
式反滲透深度濃縮后的反滲透濃水再進行蒸發結晶處理，將濃水中的鹽類固體結晶出來，集中干化處置。該處理過程中
產生的碟管式反滲透產水以及蒸發結晶產水均可回用于生產工藝。采用本發明的方法處理高濃廢水，在解決該股廢水
排放難題的同時，最大限度地回收了水資源，基本實現了高濃廢水的零排放。（中國石油化工股份有限公司）／
ＣＮ１０５６２１７６９Ｂ，
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
２０１８－０８－１７
特別聲明
為實現期刊編輯、出版工作的網絡化，本刊現已進入同方數據庫、維普數據庫及瀏覽網等。所以，向本刊投稿并錄用
的稿件，其全文一律由編輯部統一納入以上網站，進入因特網提供信息服務。凡有異議，請另投其他期刊或特別聲明以
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　第３期　　　　　　　　　　　劉春玲齊魯聚丙烯裝置尾氣回收系統優化改造

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