引言

高密度聚乙烯装置2019年对火炬线上D9102进行排凝时时发现排不出东西初步判断有东西堵住了。经过将火炬升温升压后,排出了较多的凝胶状低聚物,还有一部分分子量更大的难以排出。经过一定时间的累计后,这部分物质愈积愈多。目前已接近堵塞装置内火炬管线的程度。火炬无法隔离，很多改造也就无从谈起。可行的办法只有D9102打保温升温并尽量提高火炬压力、多开几个排放点多点排放几种办法。

1原因分析

1.1不饱和烃

高密度聚乙烯装置的原料中的不饱和烃类有且仅有己烯和乙烯。乙烯作为主要单体，而己烯作为共聚单体调节产品密度等重要性能。

1.1.1乙烯

与2016年大检修前对比，装置在乙烯排放方面的改造主要是增加了膜回收单元。装置正常生产时，外排火炬的废气中含有乙烯的主要有膜回收氮气（新增）、PV50051排放气、装置各密封罐排放气。不考虑机械密封泄露的情况下密封罐排放气可忽略。

计算排火炬的不饱和烃（乙烯），增加膜回收后72小时外排乙烯=回收氮气中含乙烯的量+PV50051排出气中乙烯含量≈6.35t。未增加膜回收时外排乙烯=PV50051排出气中乙烯含量≈12.5t。需要指出的是外排气受不同牌号不同工艺参数影响且外排气排入的是冷火炬，其在D9103中升温后会以较快的速度排入外网，实际在装置内高压火炬中的乙烯量并不多。增加膜回收能显著减少排入火炬的乙烯量。因此火炬堵塞与增加膜回收无关。

1.1.2己烯

己烯做为共聚单体，作用是调节产品性能。由于加入反应器的己烯不可能完全消耗掉，再加上杂质以及催化剂、抗静电剂中高沸点组分的存在。溶解液异丁烷的高沸点组分会越来越多，当数量超过一定的界限后会严重影响装置的生产，重组分脱出塔C5004作用就是脱出一部分重组分，维持生产平稳。己烯的排放主要有D5002抗静电剂配置时的泄压（只有铬系产品生产才有）和C5004底排出，其排出量主要受己烯加入量影响。己烯加入量多，排出量也就越多。相应的己烯排出量也就远远超出。C5004在2016年大检修前后并无改造，所以问题的关键不在这。

1.2催化剂

与2016年大检修前比较，装置的催化剂从纯进口换成了进口与国产混用。火炬内含催化剂废气主要由催化剂输送到D3005/D3007时的泄压、D3009压力控制阀、以及切牌号时D3009的排空三部分产生，这部分废气排入火炬后存在与乙烯己烯聚合堵塞火炬线的可能性，解决方案是增加过滤器F3003和缓冲罐D9002并常检查火炬情况。F3003作为带MP氮气反吹SS烧结金属过滤器，从开工到现在没换过，其过滤效果可能没那么好了。

1.3火炬条件

火炬是一个较稳定的系统，其压力温度这些年变化不大。火炬并不具备聚合物产生的良好条件。但是催化剂和单体长时间接触，也是会发生聚合反应的。

3相关对策

3.1火炬疏通

每个班在不影响装置生产情况下对火炬进行升温升压，尽量多排低聚物，直到排出气体为止。内操人员监控好火炬压力，避免出现火炬管线完全堵塞现象。装置维持稳定生产，避免装置出现大的波动而出现向火炬泄压的情况。减少牌号切换从而减少该过程中产生的排火炬催化剂。C5004重组分分离塔底排液排至临时罐再排至吨桶,期间注意不要有动火作业,监控好周边可燃气体浓度,拉好警戒绳，备好干粉灭火器。这样可避免因火炬堵塞导致的装置憋停，缺点是治标不治本，且C5004排液中的易燃易爆组分在排放和运输过程中容易出危险。

3.2改造措施

3.1 彻底清理疏通火炬管线。

3.2 C5004重组分分离塔底排火炬管线改造至火炬分液罐D9102处炬处，在D9002的大表面积和升温下，尽快排至外网。D9102打保温，加电伴热。在D9102底部加热小罐处增加远传温度计以及远传液位计。如图1所示。

图1 装置火炬相关改造示意图

黑实线为现有管线，黑虚线为待停用管线，红虚线为待增加内容

3.3 废催化剂气缓冲分离罐D9002处含催化剂废气直排装置火炬线改为单独排往火炬，不与中韩乙烯中富含己烯乙烯等不饱和物质接触，这样就可以从根本上解决火炬低聚物问题。

3.4现阶段停工切牌号时要求催化剂配制罐D3009液位到30%停止催化剂注入反应器，然后排空D3009，洗罐。这是因为搅拌器M3003在D3009液位低于30%时无法有效对D3009进行搅拌，D3009中的悬浮物(催化剂)会沉积在一起堵塞管线和设备。解决方案是M3003增加一组副螺旋桨，增加D3009搅拌效果，且增加副螺旋桨后切牌号时可以将D3009液位拉得更低，可以起到减少催化剂损耗的效果。另外，由于过得搅拌会引起催化剂颗粒破碎，增加副螺旋桨后应降低搅拌器转速。

3.5催化剂日罐D3005/D3007中的催化剂利用顺控控制，先下一小点料到后续系统，再用异丁烷稀释至催化剂配制罐D3009，最后在用氮气吹扫管线，防止管线中的催化剂堵塞管线。此过程伴随着催化剂的浪费。适当的摸索并提高催化剂配制罐D3009催化剂浓度，在不堵塞管线的前提条件下，可减少配制次数，减少催化剂的排放。

4 结论

4.1高密度聚乙烯装置火炬堵塞是己烯和乙烯和催化剂在长时间积聚在火炬中产生的聚合物所致。可以通过加强火炬排凝，让己烯不排入火炬减少和避免聚合物生成解决。

4.2解决此问题的根本措施是隔断不饱和烃和催化剂的接触途径。可以让含有催化剂的废气单独走一根线进火炬烧掉，又因为含催化剂废气燃烧后的产物属于有毒有害物质，会增加火炬处理的难度，所以需要采取更换废催化剂过滤器F3003、减少催化剂配制次数等等一系列办法减少含废催化剂气排放。

参考文献

【1】张岩.高压聚乙烯生产工艺探讨[J].化工管理,2017,000(032):54.

【2唐国燕.HDPE管在市政给排水施工中的施工工艺探讨[J].中国高新技术企业,2017(10):181-182.