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摘要：间歇本体法聚丙烯生产工艺因闪蒸处理不完全易引发安全事故，采用在线可燃气分析系统可及时准确的对闪蒸釜内可燃气分析，自动化程度高，确保安全的同时，提高了生产效率，降低了人工成本，为聚丙烯生产企业安全生产和降本增效提供了技术支持。
关键词：间歇本体法；聚丙烯；闪蒸；在线可燃气分析；安全；高效
聚丙烯是合成树脂中发展最快的产品之一，其主要生产工艺有间歇液相本体法和连续法两种。其中，间歇液相本体法是在液相丙烯中加入催化剂、活化剂和第三组分氢气，在一定的温度和压力下，在聚合釜内进行丙烯液相本体聚合反应。聚合物从液相丙烯中不断析出，以细小颗粒状悬浮在液相丙烯中。随着反应时间的正常，聚合物颗粒在液相丙烯中的浓度提高，当丙烯转化率达到一定程度时，高压回收未反应的丙烯，并将聚合物喷入闪蒸釜内。进入闪蒸釜的聚丙烯粉料中混有大量丙烯单体等可燃气体，通过负压回收和氮气置换的方式，将可燃气体含量将至工艺指标要求后，向料仓出料包装。
1 闪蒸处理后可燃气检测的重要性及程序
聚丙烯粉料在出料包装过程中易发生闪燃、闪爆等安全事故，很多聚丙烯生产厂家在出料过程中都曾出现过类似安全事故，而引起出料安全事故的主要原因是闪蒸置换不彻底而使聚丙烯粉料中夹杂了过多的丙烯等可燃气体，在包装口高浓度的可燃气接触空气，外加静电等因素，便可引发闪燃或闪爆。因此闪蒸处理时需对可燃气充分置换，并对闪蒸釜内可燃气含量的进行分析，其含量达到＜1.5%的合格指标后才可进行压料包装。由此可见，可燃气的分析从安全角度，是至关重要的。
在闪蒸工段中，依次进行低压、负压回收、氮气置换处理后，由内操人员通知闪蒸外操，闪蒸外操人员前往装置现场对相应的闪蒸釜取样后返回分析室，使用气相色谱仪或可燃气分析仪进行可燃气浓度分析。若可燃气浓度在安全范围内，即≤1.5%为合格，方可通知内操进行后续压料、包装等工序。如可燃气检测不合格，则需通知内操再次闪蒸处理，处理结束再由闪蒸外操前往现场进行可燃气体分析，直至合格。在此过程中，人工取样分析占用时间较长，严重影响生产效率，是聚丙烯装置提高产能的制约因素之一，亟需解决。
2 安装在线可燃气分析系统的必要性与可行性
节能、环保、安全、高效是当今工业企业所必须要面对的课题，而自动化技术和这四大目标紧密相连，越来越多的工业生产环节采用自动化控制，得以更安全可靠、高效节能。间歇本体法聚丙烯生产中的闪蒸釜可燃气分析同样适用。采用在线可燃气分析系统，信号接入DCS，可由中控室操作人员通过DCS进行自动进样分析，并可直观及时得到可燃气含量分析结果。可有效避免人工取样的误差和时间上的延迟。在解决安全问题的同时，提高了生产效率，降低人工成本，为企业的高产增效提供了有利帮助。
在线可燃气分析、报警已有成熟的技术，并广泛应用于石化行业。目前可燃气分析报警仪的检测原理主要有催化燃烧、热导、红外等。针对聚丙烯闪蒸釜内气体主要为氮气，无氧气的特点，选用红外测试原理的可燃气分析仪。
3 在线可燃气分析系统的概况
闪蒸釜在线可燃气分析系统主要由预处理系统、分析仪表、自动控制系统组成。该系统主要流程图如下，见图1。
图1 闪蒸釜在线可燃气分析流程图
3.1在线可燃气分析系统的预处理部分
闪蒸釜内气体主要为氮气，含有一定量的丙烯、丙烷等可燃气，粉尘较多。而粉尘对分析仪器的传感器寿命伤害较大，故需对各闪蒸釜内的样气进行预处理，该预处理含高效探头，过滤精度为5μm，过滤面积大；并有自动控制的反吹装置，可极大减少现场维护量。
3.2在线可燃气分析系统的工作流程
可燃气分析仪表采用红外检测原理的分析报警仪，因间歇本体法聚丙烯生产中，闪蒸釜可燃气的分析也是间歇式进行的，为节约投资成本，可使用一台仪表交替检测两台或多台闪蒸釜内的可燃气。达到分析条件时，中控室内操人员通过DCS自动控制打开相应闪蒸釜的取样阀，分析仪开始分析并迅速测定出结果，分析结果引入DCS操作页面。内操人员可在操作页面直接读取，待分析结果稳定后读数，关闭该取样阀。并根据可燃气浓度显示结果直接判断是否合格，并开始下一步工序。此时亦可切换分析线路，分析另外一台闪蒸釜内的可燃气含量，直观且高效。
4 在线可燃气分析系统使用后的技术经济效果
闪蒸釜在线可燃气分析系统使用后，原来由内操、外操人员配合完成的耗时耗力的可燃气分析工作，可由内操人员一人通过DCS自动控制直接检测闪蒸处理结束的釜次，并根据可燃气浓度显示结果直接判断是否合格，开始下一步工序。节省了与闪蒸外操沟通的中间环节和闪蒸外操前往现场分析的时间，大大提高了工作效率，同时节约了人工成本；另外，可燃气含量分析的自动化，有效避免了人工操作的滞后或不作为，保证了可燃气分析的及时性和准确性，对工艺控制和生产安全有重要意义，为企业的高效生产、装置的平稳运行提供了技术保障。
参考文献:
[l]朱建平.间歇式液相本体法聚丙烯生产工艺的优化 【D】天津：天津大学，2005
论文作者:戚琳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/21
标签：闪蒸论文; 燃气论文; 在线论文; 聚丙烯论文; 丙烯论文; 本体论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第31期论文;