宝贵实操经验!扬子石化1PE装置造粒机组热油改造纪实

扬子石化1PE装置造粒机组热油改造情况汇报。

关键词 | 扬子石化 造粒机

188字| 建议阅读时间3分钟

一、改造背景

二、项目要点

三、项目实施

四、效果评价

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一,改造背景

扬子石化1PE装置C线Z3425采用神户制钢LCM-270机组,设计功率2500kW,造粒能力为10t/h,熔融泵型号为KNT-30,功率 350kW;切粒机型号UP-400,功率75kW 。

主要生产牌号为HDPE管材料YEM-4902T(0.2g/10min,5kg)和拉丝料5000S(1.0g/10min,5kg)。原设计模板和熔融泵、筒体等部位均采用高压蒸汽加热。长期以来该机组存在蒸汽消耗高,切粒效果差等问题。

塑料挤压造粒生产装置一般都处于高压蒸汽末端,蒸汽管道管道损失大,而且常常因蒸汽压力和温度的波动而影响模板加热效果、开孔率和切粒质量,使产品的外观质量受到影响。

导热油加热目前比较经济实用的温度为100~380℃,这与挤压造粒机筒体及模板工作温度十分匹配,且运行安全、高效、节能、投资及运行成本低。

因此,将传统的高压蒸汽加热的挤压造粒机进行改造,通过油加热集成温控技术、模板加热流道优化技术的应用,实现导热油加热在塑料挤压造粒生产装置技术应用 ,不仅能够达到节能的效果,而且将有效改善塑料产品颗粒外观,具有良好的应用前景。

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二、项目要点

设计目的:

1PE装置C线新增油加热系统旨在采用先进稳定的导热油加热系统替换原设计的高压蒸汽加热系统,起到降低能耗,提高产品质量的效果。

工作原理:

新增油加热系统采用电加热器加热,以导热油为中间介质来加热控制温度的热油装置,用来加热换向阀、熔融泵、换网器、模板前过渡段及水下切粒模板,实现稳定有效的切粒作业。

新增热油系统主要分为两个温控系统

筒体油加热部分主要对挤压机的混炼段设备进行加热,应尽量保持温度稳定。

a. 温度偏低,将影响设备的切换动作,如换向阀动作和换网器动作;

b. 温度过高,一方面将影响熔融泵设备间隙,造成设备故障,另一方面将导致树脂混炼温度偏高,造成热降解,形成交联,导致产品熔指偏低。

模板油加热部分主要是对水下切粒模板流道进行加热。

a. 温度过高,尤其是在停车期间,可能导致模孔内壁过热积碳,导致模孔流道变窄,模板压力升高,缩短模板使用寿命;

b. 温度过低,可能导致模孔内树脂凝固,导致模板堵孔,颗粒外观大小粒子超标。

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三、项目实施

新增油加热系统主要组成部分包括四台热油泵(P3601/3602、P3603/3604)、两组电加热器(E-3601、E3602)、一个热油氮封储罐(D-3601)和一个液气分离器(D-3602),系统的液位、温度、压力、流量、开停信号等工艺参数传输至操作员控制柜,并具备历史趋势和报警联锁信息的设定和查看,工艺人员通过控制柜实现系统的监控。

2016年8月29日至9月5日在C线停车检修期间,完成C线造粒机热油模板更换、模板侧及熔融泵侧配管、管道吹扫、压力试验、管道防腐保温、建立油循环热紧等工序后,5日18:30安排C线造粒试车。

模板侧,从热油泵至模板入口存在一定热损失,经过模板后,由于颗粒水的冷却,热油温度损失明显,停车期间模板温度为240℃,开车切粒期间模板温度为190℃,能够满足HDPE切粒要求。

熔融泵侧,从热油泵至熔融泵侧入口热油温度损失较小。由于造粒系统运行过程中流经熔融泵侧的树脂温度较高,导热油通过熔融泵侧后温度有所上升,实际热油对熔融泵侧起到撤热降温的效果。

(1)造粒开车前,模板侧热油温度维持在260℃,熔融泵侧热油温度维持在220℃,每组加热器的三个加热棒未出现长时间同时加热的状态,即热油加热至相应设定温度时加热器仍存在较大的加热余量。

(2)造粒开车后,由于颗粒水的通入,模板侧热油温度最低下降至256℃,油温回升至260℃后,由三个加热棒中的一个加热棒连续运行和带可控硅的加热棒辅助调节加热可以基本维持热油温度260℃,说明颗粒水通入后,模板加热器仍存在一个加热棒的加热余量。熔融泵侧在造粒开车后,树脂热量较大,热量需求较小,加热余量较大。

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四、效果评价

1、 产品基本物性参数对比

改造前对比参照选取的是8月27日-29日期间生产的YEM-4902T。由表可知,油加热系统投用前后,产品各物性指标基本稳定,未造成明显变化。

2 、产品颗粒外观对比

油加热系统投用后产品颗粒外观改变主要包括两个方面:一是颗粒片状碎屑明显减少;二是颗粒长度均匀性有所提高。

3、 长周期运行情况

C线Z3425机组自2016年9月投用油加热系统以来,至2018年6月,历史22个月的运行检验,造粒机组总体运行稳定,切粒效果良好。2017年8月,按计划对模板进行了更换;2017年10月,P3603屏蔽泵由于设备导热油渗漏,进行了1次设备检修,其他系统运行调节,温度控制,加热器运行,系统开停等均正常,满足装置工业生产要求。

4、经济效益评价

电耗增加:油加热系统吨产品能耗折合标油4.02kgEO/t。按照装置年运行时间8000小时,电单价0.61元/度计算,年能源成本为174.64*8000*0.61=85.22万元。

蒸汽减少:油加热系统投用后装置高压蒸汽用量由8.04t/h降至6.42t/h,减少1.62t/h用量。按照装置年运行时间8000小时,高压蒸汽单价148元/吨计算,节约能源成本为1.62 *8000*148=191.81万元。

导热油加热方式在节能方面明显优于蒸汽加热方式,经济效益明显。根据统计数据,油加热系统投用后,年能源成本可节约费用191.81 - 85.22 = 106.59万元。

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