聚烯烴裝置中氣力輸送系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
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摘要：本文介紹了傳統(tǒng)氣力輸送系統(tǒng)在聚烯烴生產(chǎn)裝置中輸送粉料的系統(tǒng)組成以及傳統(tǒng)氣力輸送系統(tǒng)中壓縮機(jī)的配備情況，闡述了這種配備情況的優(yōu)缺點(diǎn)?？偨Y(jié)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，介紹了一種新型氣力輸送系統(tǒng)壓縮機(jī)配備模式，此優(yōu)化改造給項(xiàng)目節(jié)約了投資并在后期操作和維護(hù)上具有很大優(yōu)勢，為未來聚烯烴生產(chǎn)裝置提供了一種新的氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。
關(guān)鍵詞：氣力輸送系統(tǒng)；壓縮機(jī)；利于檢維修；降投資
1概述
氣力輸送系統(tǒng)是利用壓縮氣體的能量來進(jìn)行粉粒狀散裝物料連續(xù)輸送的輸運(yùn)技術(shù)。它由氣源機(jī)械、輸送管道及控制單元等組成。在電力、化工、食品處理、鋼鐵、冶金、建筑材料、機(jī)械制造、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。其中被輸送物料的塵云如果有潛在的爆炸性，輸送該種物料時就需要用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w進(jìn)行輸送據(jù)2005～2015年我國粉塵爆炸次數(shù)按照粉塵種類統(tǒng)計(jì)，其中金屬、木材、食品、硅粉、化學(xué)品類的粉體粉塵爆炸危險性最高。粉體輸送過程中處于完全密閉狀態(tài)，受溫度和空氣水分等因素的影響小，粉體不易受潮也避免了雜質(zhì)的混入，對環(huán)境起到了保護(hù)作用。國內(nèi)外使用惰性氣體進(jìn)行輸送的實(shí)驗(yàn)研究有很多，這其中包括東南大學(xué)潔凈煤發(fā)電及燃燒技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究的高壓濃相變水分煤粉氮?dú)鈿饬斔凸こ?、江蘇儀征化纖股份有限公司設(shè)計(jì)安裝的瓶級聚酯氮?dú)廨斔拖到y(tǒng)、中石化集團(tuán)寧波工程有限公司引進(jìn)美國的聯(lián)合碳化物公司（UCC）的年產(chǎn)60萬噸全密度聚烯烴氮?dú)鈿饬斔脱b置等。
2聚烯烴裝置粉料輸送
聚烯烴生產(chǎn)裝置通常需要配備一套氣力輸送系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)完成將顆粒物料及粉料遠(yuǎn)距離輸送的目的。該系統(tǒng)包含粉料氣力輸送系統(tǒng)、PPB外循環(huán)系統(tǒng)、顆粒氣流輸送系統(tǒng)、顆粒淘析系統(tǒng)、料倉脫氣系統(tǒng)、料倉粉塵收集及料倉沖洗系統(tǒng)等。由于顆粒物料中所含粉塵含量較低，在合理使用料倉脫氣系統(tǒng)并沒有粉塵聚集的情況下沒有爆炸危險性，因此顆粒料輸送系統(tǒng)通常使用空氣輸送。而由于聚烯烴粉料屬于與一定比例的氧氣混合后，遇明火會發(fā)生爆炸的物料。因此通常采用氮?dú)獗Ｗo(hù)輸送。在以往聚烯烴裝置中氣力輸送系統(tǒng)粉料輸送部分多采用兩臺壓縮機(jī)，以一開一備的形式吹送氮?dú)庖蚤]路循環(huán)的方式輸送粉料，或只使用一臺壓縮機(jī)，但是當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時無法保證裝置的正常運(yùn)行。下面就以聚烯烴裝置粉料輸送為例介紹一種新型輸送方式，新型輸送方式更節(jié)約成本，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用的同時還可以確保風(fēng)送系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3兩種氣力輸送方案對比
3.1傳統(tǒng)聚烯烴裝置風(fēng)力輸送系統(tǒng)配置
石油化工粉粒料產(chǎn)品輸送系統(tǒng)應(yīng)設(shè)專用的氣源機(jī)械，每套輸送系統(tǒng)宜采用單元制供氣方式，相應(yīng)配一臺氣源機(jī)械。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的氣力輸送系統(tǒng)常用于生產(chǎn)主裝置中，氣源機(jī)械應(yīng)設(shè)有備用臺，當(dāng)采用單元制供氣方式時，應(yīng)設(shè)一臺備用。因此在傳統(tǒng)氣源機(jī)械配置上，聚烯烴裝置風(fēng)送輸送大多采用一開一備的壓縮機(jī)來完成。在其中一臺壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時，更一臺備用壓縮機(jī)能及時進(jìn)入工作狀態(tài)繼續(xù)輸送粉料。在傳統(tǒng)聚烯烴裝置風(fēng)力輸送系統(tǒng)配置中有以下幾部分需要使用氮?dú)忾]路輸送，如圖1所示。（1）LINEA：利用壓縮機(jī)C1將粉料緩沖料斗V0中的粉料樹脂輸送至種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中，當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時啟動壓縮機(jī)C2，輸送方式為閉路輸送。（2）LINEB：利用壓縮機(jī)C1完成將種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中的粉料樹脂輸送至反應(yīng)器R1的操作，當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時啟動壓縮機(jī)C2，輸送方式為開路輸送。（3）LINEC利用壓縮機(jī)C1將種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中的粉料樹脂完成自身外循環(huán)，以達(dá)到冷卻物料的目的，當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時啟動壓縮機(jī)C2，輸送方式為閉路輸送。（4）LINED：利用壓縮機(jī)C1將種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中的粉料樹脂輸送至造粒單元粉料樹脂接收料斗R2中，當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時啟動壓縮機(jī)C2，輸送方式為閉路輸送。
3.2傳統(tǒng)輸送方式的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)送系統(tǒng)中在粉料輸送部分選擇兩臺壓縮機(jī)進(jìn)行輸送可以確保輸送的安全性，不存在一臺壓縮機(jī)故障時需要停風(fēng)送系統(tǒng)的情況。部分生產(chǎn)單位只選用一臺壓縮機(jī)進(jìn)行輸送，當(dāng)這一臺壓縮機(jī)故障時需要停整套風(fēng)送系統(tǒng)對壓縮機(jī)進(jìn)行檢修，此時影響后處理單元的包裝、影響粉料料倉的自循環(huán)，容易出現(xiàn)粉料結(jié)塊的情況。同時壓縮機(jī)檢修時間長會影響后續(xù)的造粒單元，易導(dǎo)致造粒單元停車，損失巨大。因此通常情況下都不允許只配備一臺壓縮機(jī)輸送粉料。缺點(diǎn)：兩臺壓縮機(jī)以一開一備的形式工作時設(shè)備占地面積增大，設(shè)備費(fèi)及廠房建設(shè)投資費(fèi)用增加。增加一臺設(shè)備會導(dǎo)致維護(hù)點(diǎn)增多，檢維修的費(fèi)用也會增多。
3.3新型聚烯烴裝置風(fēng)力輸送系統(tǒng)配置
在新型聚烯烴裝置風(fēng)送系統(tǒng)配置中，僅需要一臺壓縮機(jī)壓縮氮?dú)忾]路輸送粉料，當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時，引入管網(wǎng)氮?dú)鈱ξ锪线M(jìn)行輸送，如圖2所示。（1）LINEA：利用壓縮機(jī)C1將粉料緩沖料斗V0中的粉料樹脂輸送至種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中。當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時，利用管網(wǎng)氮?dú)膺M(jìn)行輸送，此時為開式輸送。（2）LINEB：利用壓縮機(jī)C1將種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中的粉料樹脂輸送至反應(yīng)器R1的操作。當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時，利用管網(wǎng)氮?dú)膺M(jìn)行輸送，此時為開式輸送。（3）LINEC利用壓縮機(jī)C1將種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中的粉料樹脂完成自身外循環(huán)，以達(dá)到冷卻物料的目的。當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時，利用管網(wǎng)氮?dú)膺M(jìn)行輸送，此時為開式輸送。（4）LINED：利用壓縮機(jī)C1將種子床料倉（V1、V2、V3、V4）中的粉料樹脂輸送至造粒單元粉料樹脂接收料斗R2中。當(dāng)壓縮機(jī)C1出現(xiàn)故障時，利用管網(wǎng)氮?dú)膺M(jìn)行輸送，此時為開式輸送。
3.4新型輸送方式的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省投資，降低設(shè)備費(fèi)用和廠房面積，一次投資較低。備用管網(wǎng)氮?dú)鈫涌焖?，確保裝置穩(wěn)定運(yùn)行。缺點(diǎn)：當(dāng)使用管網(wǎng)氮?dú)廨斔头哿蠒r，氮?dú)庀牧看螅贿m合長周期設(shè)備運(yùn)行。壓縮機(jī)故障修復(fù)后要切換回以壓縮機(jī)的形式進(jìn)行粉料的輸送。
4應(yīng)用業(yè)績
在中委合資廣東石化2000萬噸/年重油加工工程、中國石油蘭州石化分公司長慶乙烷制乙烯項(xiàng)目和塔里木乙烷制乙烯項(xiàng)目中均采用新型輸送方式。目前設(shè)備已順利開車，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，操作安全。
5結(jié)語
通過兩種方案的對比分析可以得出結(jié)論，采用新型聚烯烴裝置風(fēng)力輸送系統(tǒng)可以給項(xiàng)目節(jié)約投資并在后期操作和維護(hù)上具有很大優(yōu)勢。
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作者:盛慶嬌 單位:大慶石化工程有限公司