(五)原料及產(chǎn)品性質(zhì)
1．聚丙烯裝置原料
2．原料和產(chǎn)品的危險(xiǎn)性
(1）丙烯
丙烯是一種簡(jiǎn)單的窒息劑和麻醉劑。它是一種較溫和的麻醉劑。較高濃度的丙烯含量對(duì)生理上會(huì)產(chǎn)生影響，表現(xiàn)出來(lái)的征兆是麻木和心跳沒(méi)規(guī)率。如果空氣中氧含量少，丙烯濃度較高，將導(dǎo)致生命危險(xiǎn)，除此之外，丙烯沒(méi)有特別大的毒性。丙烯的危害性主要是指它的極易燃性，丙烯應(yīng)遠(yuǎn)離熱源及火源，不能用火焰法去檢測(cè)易燃?xì)獾男孤?，?yīng)用皂泡法。易打火的電機(jī)或沒(méi)有防爆罩的設(shè)備不應(yīng)用在丙烯系統(tǒng)，或是在這些區(qū)域范圍內(nèi)不應(yīng)有丙烯氣。如果因丙烯著火，在撲滅火焰之前，為防止丙烯氣累積，必須切斷丙烯源，一旦切斷丙烯源，則可采用常規(guī)的方法來(lái)?yè)錅鐨埢?。?jīng)壓縮的丙烯液體也有極大的危害性，液體丙烯將會(huì)迅速閃蒸，同時(shí)使溫度降低，接觸到皮膚組織后就會(huì)使人凍傷，處理液體丙烯時(shí)，要帶上面罩和手套。
(2)乙烯
乙烯也是可使人窒息的一類物料，若空氣中乙烯濃度高、氧含量低，則可造成致命危害，除此之外，乙烯沒(méi)有特別大的毒性。乙烯的危害性主要是指它的極易燃性，乙烯應(yīng)遠(yuǎn)離熱源及火源，不要能用火焰法測(cè)量可燃?xì)怏w泄漏量，應(yīng)采用皂泡法。易打火花的電機(jī)或沒(méi)有防爆罩的設(shè)備不應(yīng)用在乙烯介質(zhì)上或是在這些區(qū)域內(nèi)不應(yīng)有乙烯氣。如果因乙烯著火，在撲滅火焰之前，為防止乙烯氣累積，必須切斷丙烯源。一旦切斷乙烯源，則可采用常規(guī)的方法來(lái)?yè)錅鐨埢?。?jīng)壓縮的液體乙烯也有很大危害性。液體乙烯將迅速閃蒸，同時(shí)使溫度降低，和皮膚組織接觸后會(huì)引起凍傷。因此，和液體乙烯接觸的時(shí)要戴面罩和手套作為保護(hù)，含有液態(tài)乙烯的管線溫度也會(huì)降到很低，接觸時(shí)很危險(xiǎn)。
(3)AMOCOCD催化劑
CD催化劑暴露大氣中時(shí)(如，濺出來(lái))，其中的TiCl4將會(huì)與空氣中的水氣反應(yīng)，產(chǎn)生HCl。用水去沖洗地面將會(huì)分解TiCl4且同時(shí)帶走HCl，不會(huì)引起任何劇烈反應(yīng)。如果催化劑接觸到皮膚，將會(huì)產(chǎn)生刺激；同時(shí)，它也會(huì)和皮膚中的水分反應(yīng)生成HCl，引起灼傷。人掛觸催化劑時(shí)也應(yīng)戴上面罩和手套作為防護(hù)，處理HCl時(shí)也應(yīng)如此。在催化劑卸料區(qū)應(yīng)配備安全噴淋裝置和面罩。由于催化劑易與氧、水和CO反應(yīng)，CD催化劑聚合后的活性明顯降低因此，在催化劑儲(chǔ)存和卸料時(shí)，必須在純氮保護(hù)下進(jìn)行。
(4)氫氣
氫氣是一種五色無(wú)味無(wú)毒的氣體，但如果空氣中氫氣含量增加也會(huì)引起窒息。它有一個(gè)較寬的可燃范圍，用較少的能量就能點(diǎn)燃經(jīng)過(guò)特別處理的氫氣—空氣混和物。點(diǎn)燃?xì)錃狻諝饣旌臀飼r(shí)，就會(huì)產(chǎn)生爆鳴和一種干凈、幾乎看不見(jiàn)的火焰。如果因氫氣著火，在撲滅之前，為防止氫氣累積，必須切斷氫氣源，一旦氫源被切斷，可采用常規(guī)的方法，如水，干粉來(lái)?yè)錅鐨埢稹Ｒ簯B(tài)也可迅速閃蒸，同時(shí)使溫度降低，將會(huì)產(chǎn)生類似于和人體組織接觸時(shí)產(chǎn)生凍傷的效果。
(5)三乙基鋁(TEAL)
TEAL是清凈、無(wú)色的液體。TEAL屬易燃物料，含量在12％(質(zhì)量)以上時(shí)，處理不當(dāng)將是非常危險(xiǎn)的。TEAL與氧、水及醇和酸這類含有活性氫組分的物質(zhì)接觸時(shí)將會(huì)產(chǎn)生劇烈反應(yīng)。如果將TEAL稀釋，反應(yīng)的劇烈程度就會(huì)降低。但TEAL含量在12％(質(zhì)量)以下時(shí)，被認(rèn)為是不易著火物料，但仍是屬易燃易反應(yīng)的物質(zhì)。TEAL與水和空氣反應(yīng)生成乙烷或乙醇這類易燃物質(zhì)。
當(dāng)和人體組織接觸時(shí)，TEAL會(huì)迅速與人體中水分反應(yīng)引起灼傷，當(dāng)處理或連接貯罐時(shí)應(yīng)采取特殊的保護(hù)措施。
TEAL著火時(shí)，最有效的滅火方法是使用干粉滅火器，也可以用蛭石、沙土或二氧化碳滅火，火滅之后要進(jìn)行檢查確認(rèn)，因?yàn)橛锌赡苤厝?。避免吸入從TEAL罐排的汽化物，也不要接觸液體，否則會(huì)造成灼傷。濺出的物質(zhì)不要用高壓水沖洗，如果必須用水處理TEAL時(shí)，要特別注意，將沖洗水排至污水池中進(jìn)一步處理。
(6)二異丁基二甲氧基硅烷(DIBDMS)及二異丙基二甲氧基硅烷(DIPDMS)
DIBDMS及DIPDMS是一種清凈的、易燃液體，如果有物料濺出，應(yīng)立即切斷著火源。DIBDMS和DIPDMS是穩(wěn)定化合物，但和水或氧化物會(huì)發(fā)生反應(yīng)。硅烷與水反應(yīng)生成甲醇，因此，如果有濺出物時(shí)，不應(yīng)用水處理，取而代之的方法是用沙子、石灰和蛭石覆蓋和吸收。遇到著火，伴隨生成帶有刺激性、毒性的氣體副產(chǎn)物，所以應(yīng)采取適宜的保護(hù)措施。DIBDMS和DIPDMS對(duì)人體和眼睛有刺激性，任何可接觸的區(qū)域都應(yīng)配有沖洗水，吸人一定量后將引起頭痛和頭暈。
(7)聚丙烯粉料和粒料
在輸送過(guò)程中聚丙烯粉料爆炸和著火原因通常是聚合物細(xì)粉或氣體濃度值遠(yuǎn)高于規(guī)定燃燒范圍。在造粒過(guò)程和粒料輸送過(guò)程產(chǎn)生的聚合物細(xì)粉和規(guī)格相同的聚丙烯粉料類似，具有易爆的物性。聚合物細(xì)粉最低的爆炸濃度是0．1％-0．2％(質(zhì)量)。氣相法工藝生產(chǎn)的粉料是很粗的，它產(chǎn)生爆炸和著火的可能性就低一些。殘留在聚合物粉料中的易揮發(fā)組分是單體乙烯和丙烯。在93℃下，空氣中丙烯的最低爆炸濃度是2．4％(質(zhì)量)。在密閉容器中聚丙烯粉料或粒子丙烯含量超過(guò)0．002％(質(zhì)量)時(shí)就可以引起燃燒。從脫氣倉(cāng)中出來(lái)的粉料中丙烯含量低于0．1％(質(zhì)量)；經(jīng)過(guò)擠壓造粒系統(tǒng)的高溫處理后，殘留的丙烯含量將顯著降低，不致于引起操作危險(xiǎn)。
靜電是聚丙烯料倉(cāng)著火或爆炸最可能引發(fā)的原因，有效的靜電接地方法可降低靜電的影響，向系統(tǒng)中加一些蒸汽增加相對(duì)濕度來(lái)減少靜電。然而，在輸送和儲(chǔ)存系統(tǒng)中采取這些方法防止靜電的產(chǎn)生并不是絕對(duì)有效的，因此，需要使用惰性氣體輸送粉塵類物質(zhì)。同時(shí)，隋牲氣體還可以有效的防止聚丙烯粉料降解。當(dāng)初次開(kāi)車時(shí)輸送種子粉料時(shí)，氮?dú)庾鳛檩d氣。如果是人工裝填粉料，應(yīng)使用非金屬的容器。凡是這種情況，反應(yīng)器都應(yīng)預(yù)先置換。聚丙烯粉料在容器中通過(guò)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生一些聚合物細(xì)粉。如果必須進(jìn)入容器中操作，無(wú)論是身體全部進(jìn)入還是半身進(jìn)人，都需要帶防塵面罩以防吸入細(xì)粉。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，在容器壁上任何殘留的催化劑都可能對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激，經(jīng)過(guò)對(duì)聚合物的脫活處理，危險(xiǎn)性明顯降低。
(六)裝置三廢
由于高效載體催化劑的采用氣相法工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，氣相法聚丙烯裝置成為非常環(huán)保的裝置。由于在單體中聚合，并且未反應(yīng)的丙烯循環(huán)回反應(yīng)，使裝置內(nèi)的烴類泄漏點(diǎn)大大減少，由于閥門和法蘭制造標(biāo)準(zhǔn)的提高，使得向空氣中泄漏的揮發(fā)性有機(jī)物量大大減少。催化．劑不需從產(chǎn)品脫除，也不用去除無(wú)規(guī)物，這極大地減少了三廢的排放。氣相法工藝的聚丙烯裝置工藝產(chǎn)生的三廢量已很少，聚丙烯裝置成為非常清潔環(huán)保的石油化工裝置，而操作水平、設(shè)備運(yùn)行可靠性及原料質(zhì)量成為影響三廢產(chǎn)生的主要因素，裝置的三廢主要如下：
1．廢固體
廢固體主要有精制用廢吸附劑和廢樹(shù)脂兩種。
廢精制吸附劑包括脫硫劑、脫砷劑、脫氧劑以及脫水用3A分子篩等，其種類和量取決于原料規(guī)格和催化劑水平，如界區(qū)原料為合格的聚合級(jí)原料則無(wú)須設(shè)立精制工段。廢催化劑一般埋收處理或回收處理。
廢樹(shù)脂的產(chǎn)生源于造粒水平與操作水平。主要由于造粒機(jī)開(kāi)車及運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí)產(chǎn)生的不合格PP樹(shù)脂，一般作為副產(chǎn)品出售。
2．廢液
廢液主要有以下幾種：催化劑單元產(chǎn)生的廢催化劑，需用氫氧化鈉溶液加以中和，形成：廢催化劑液體，一般送出裝置進(jìn)行處理；還有一種廢液是夾帶污油(機(jī)械用潤(rùn)滑油、密封油等)的地面污水(沖洗水或雨水)，含油量取決于油的泄漏情況，這些泄漏的油一般要在裝置采取措施收集起來(lái)，送污水場(chǎng)處理。
3．廢氣
聚合單元進(jìn)行檢修開(kāi)停車過(guò)程以及日常的設(shè)備維修，進(jìn)行的可燃?xì)庵脫Q的排放是廢氣的主要來(lái)源，因誤操作，外來(lái)因素等導(dǎo)致的安全閥起跳或設(shè)備緊急排放，也是造成廢氣的來(lái)源之一。
氣相法聚丙烯工藝，由于采用蒸氣失活殘余催化劑和熱氮?dú)飧稍锾幚砭酆衔?，脫氣倉(cāng)排出的含烴類氣體和氮?dú)狻⒄魵獾幕旌蠚?，一般送火炬燒掉。也有采用膜分離的方法回收其中的丙烯，但是丙烯的純度較低，丙烯的利用比較困難。
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)重點(diǎn)部位
從裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)和安全角度考慮，聚丙烯裝置共有液體丙烯儲(chǔ)罐、第一反應(yīng)器頂部分離器、第二反應(yīng)器頂部分離器、第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器等五個(gè)危險(xiǎn)部位。其中液體丙烯儲(chǔ)罐儲(chǔ)存來(lái)自界區(qū)的液體丙烯、第一反應(yīng)器頂部分離器、第二反應(yīng)器頂部分離器分別儲(chǔ)存兩個(gè)反應(yīng)器的原料丙烯和循環(huán)丙烯，這三個(gè)儲(chǔ)罐如果發(fā)生泄漏或者火災(zāi)，將產(chǎn)生巨大危害。在第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器中存在大量粉料和氣相丙烯，反應(yīng)器是在高壓條件下操作，聚合反應(yīng)是劇烈的放熱反應(yīng)，一旦反應(yīng)器失控，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。
(二)重點(diǎn)設(shè)備
氣相法聚丙烯裝置重點(diǎn)設(shè)備主要為循環(huán)氣壓縮機(jī)、丙烯加料泵、急冷液加料泵、沉降器頂部壓縮機(jī)、尾氣壓縮機(jī)、粉料輸送風(fēng)機(jī)、擠壓造粒機(jī)組、粒料輸送壓縮機(jī)等設(shè)備。除此之外，還有一些重要閥門如：兩反應(yīng)器的溫度控制調(diào)節(jié)閥、壓力控制調(diào)節(jié)閥、氣鎖器系統(tǒng)的閥門、粉料出料線上的閥門、粉料輸送旋轉(zhuǎn)加料閥、粒料輸送旋轉(zhuǎn)加料閥等，一旦這些設(shè)備和閥門出現(xiàn)故障，會(huì)引起裝置生產(chǎn)波動(dòng)或者減產(chǎn)停產(chǎn)，處理不當(dāng)會(huì)引起惡性事故的發(fā)生。
1．循環(huán)氣壓縮機(jī)
氣相法聚丙烯裝置在兩個(gè)反應(yīng)器都有循環(huán)氣壓縮機(jī)，循環(huán)氣通過(guò)位于反應(yīng)器底部的8個(gè)循環(huán)氣噴嘴向反應(yīng)器通人循環(huán)氣，來(lái)保持反應(yīng)器床層的懸浮程度，循環(huán)氣壓縮機(jī)出現(xiàn)故障停止，反應(yīng)器失去循環(huán)氣，只能短時(shí)間維持生產(chǎn)，必須立即啟動(dòng)備臺(tái)，如果備臺(tái)不能啟動(dòng)，裝置只能進(jìn)行停工處理。
2．丙烯加料泵
來(lái)自界區(qū)的液體丙烯儲(chǔ)存在丙烯儲(chǔ)罐中，利用丙烯加料泵將丙烯儲(chǔ)罐的丙烯增壓后輸送至所有丙烯用戶，丙烯用戶包括兩反應(yīng)器的原料丙烯、設(shè)備的沖洗丙烯、催化劑系統(tǒng)沖洗丙烯以及氣相丙烯儲(chǔ)罐的原料，急冷液泵故障停止后，由于丙烯儲(chǔ)罐的壓力達(dá)不到各丙烯用戶的壓力，所有的丙烯用戶失去丙烯供應(yīng)，將會(huì)造成反應(yīng)原料丙烯無(wú)法供應(yīng)，催化劑噴嘴堵塞、設(shè)備失去丙烯沖洗、壓縮機(jī)失去氣相丙烯沖洗，粉料輸送系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行等一系列問(wèn)題。
3，急冷液泵
兩個(gè)反應(yīng)器通過(guò)加入液體丙烯汽化帶走熱量從而達(dá)到控制反應(yīng)器的溫度。急冷液通過(guò)12個(gè)注入口噴灑在粉料床層上，急冷液加入反應(yīng)器后，汽化帶走聚合反應(yīng)放出的反應(yīng)熱。急冷液通過(guò)急冷液泵輸送至反應(yīng)器進(jìn)行溫度控制，如果反應(yīng)器溫度過(guò)低會(huì)造成冷凝液增多，影響粉料的混合均勻性和流動(dòng)性。反應(yīng)器溫度過(guò)高又會(huì)引起聚合物熔融，堵塞反應(yīng)器出口管線，從而使反應(yīng)器停車。因此急冷液泵是聚合單元的重要設(shè)備，一旦急冷液泵故障，反應(yīng)器失去撤熱，溫度會(huì)迅速上升，需要立即中止反應(yīng)。
4．沉降器頂部壓縮機(jī)／尾氣壓縮機(jī)
氣鎖器系統(tǒng)出料后粉料夾帶大量氣相丙烯，這些氣相丙烯通過(guò)沉降器頂部壓縮機(jī)壓縮后冷凝回收利用，此壓縮機(jī)設(shè)計(jì)單臺(tái)操作，如果發(fā)生故障，氣鎖器系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，第二反應(yīng)器進(jìn)行停車，單反應(yīng)器維持生產(chǎn)。尾氣壓縮機(jī)將第二反應(yīng)器出料過(guò)程中粉料夾帶的氣相丙烯壓縮后冷凝回收，如果發(fā)生故障，整個(gè)聚合單元必須全線停車。
5，粉料輸送風(fēng)機(jī)
聚合單元生產(chǎn)的粉料，經(jīng)過(guò)氮?dú)夂驼羝旌蠚怏w脫除剩余活性后，經(jīng)過(guò)粉料輸送壓縮機(jī)由脫氣倉(cāng)輸送至擠壓造粒單元，粉料輸送風(fēng)機(jī)發(fā)生故障后，聚合單元生產(chǎn)的粉料無(wú)法輸送至造粒單元，擠壓造粒單元只能停車待料，聚合單元粉料脫氣倉(cāng)可以維持三個(gè)小時(shí)的粉料緩沖量，如果長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)，聚合單元必須停車。
6．?dāng)D壓造粒機(jī)組
擠壓造粒機(jī)組把聚合單元經(jīng)過(guò)脫氣脫活、脫揮發(fā)分處理的粉料加入助劑進(jìn)行穩(wěn)定，然后熔融、過(guò)濾，造成粒料。擠壓造粒機(jī)組主要由混煉機(jī)、齒輪泵、切粒機(jī)、震動(dòng)篩、干燥器和輔助系統(tǒng)構(gòu)成，聚丙烯粉料和助劑在混煉機(jī)中充分混煉、熔融和均化，熔融聚丙烯經(jīng)齒輪泵增壓，熔融聚丙烯經(jīng)過(guò)切粒機(jī)進(jìn)入切粒室，旋轉(zhuǎn)的切刀將聚丙烯切成小顆粒。聚丙烯顆粒經(jīng)過(guò)脫水、干燥、篩分后輸送至包裝單元，擠壓造粒機(jī)組是聚丙烯裝置的最后一道工序，也是最重要的工序之一，如果擠壓造粒機(jī)組發(fā)生故障，無(wú)法生產(chǎn)聚丙烯粒料，只能生產(chǎn)聚丙烯粉料。
7．重要閥門
氣相法聚丙烯裝置自動(dòng)化程度非常高，裝置大量使用調(diào)節(jié)閥和電磁閥，這些閥門工作狀態(tài)對(duì)生產(chǎn)的影響非常大，溫度、壓力調(diào)節(jié)閥直接決定生產(chǎn)的平穩(wěn)控制；每個(gè)氣鎖器系統(tǒng)由十幾個(gè)電磁閥組成，通過(guò)程序控制電磁閥來(lái)完成粉料的輸送，其中的部分閥門發(fā)生故障后，輸送系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行；出料管線上的電磁閥發(fā)生故障后，粉料無(wú)法從反應(yīng)器排出；粉料輸送旋轉(zhuǎn)閥和粒料輸送旋轉(zhuǎn)閥發(fā)生故障后，分別會(huì)造成聚合單元和造粒單元的停車。
