Термический распад полиэтилена.
Распад полиэтилена происходит вследствие высокой температуры, развивающейся при термическом распаде этилена.
Т
(С2Н4)n ® n СН4 + n С + 35 кДж/моль
Т
(С2Н4)n ® 2n Н2 + 2n С - 46 кДж/моль
По сравнению с реакцией термического распада этилена, реакция распада полиэтилена не представляет значительной опасности, так как не сопровождается тепловыделением, а концентрация полиэтилена в смеси невелика относительно концентрации этилена.
Описание принципа действия машинного зала компрессии
В соответствии с проектом реконструкции 2012 г. предусмотрены два варианта работы отделения компрессии:
1 вариант - с компрессорами К-1, К-2, К-3/1,2 (корпус 331)(рис.2);
2 вариант - с компрессорами К-1-2 и К-3Н (корпус 331.1)(рис.3).
Первый вариант работы установки.
Рисунок 2 Принципиальная схема установки «Полими-50». Отделение компресси с компрессорами К-1, К-2, К-3/1,2
Этилен из ресивера V-1 с давлением до 0,03 МПа поступает на всасывание бустерного компрессора К-1. На линии всасывания компрессора установлены фильтры F-1/1,2, один из которых может отключаться для чистки и слива низкомолекулярного полиэтилена (НМПЭ) и масла .
Этилен последовательно сжимается в трех ступенях компрессора К-1 до давления 1,9 МПа. После каждой ступени этилен направляется в холодильники-сепараторы, охлаждаемые оборотной водой.
Компрессор К-1 марки 4М10-63/1,2-20 является горизонтальным, оппозитным, крейцкопфным, четырехрядным. Число ступеней сжатия – три. Число цилиндров – четыре, двойного действия.
Привод осуществляется синхронным, трехфазным электродвигателем типа МПК-1400-315V3 мощностью 630 кВт, напряжением 6000 В и частотой вращения 500 об/мин.
Регулирование производительности компрессора осуществляется с помощью байпаса первой ступени.
После третьей ступени компрессора охлажденный этилен направляется в ресивер V-2.
Свежий этилен с установки газоразделения с чистотой не менее 99,9% и давлением в коллекторе до 1,8 МПа поступает в ресивер V-2. Поддерживается давления в ресивере V-2 на уровне 1,45 ÷ 1,80 МПа Ресивер V-2 представляет собой сварной сосуд емкостью 25 м3. Давление срабатывания пружинных предохранительных клапанов 1,89 МПа. В ресивер V-2 поступает также возвратный этилен низкого давления, сжатый до 1,9 МПа бустерным компрессором К-1, и этилен из сепаратора V-12. В ресивер V-2 предусмотрена подача азота низкого давления.
Второй вариант работы установки.
Рисунок 3 Принципиальная схема установки «Полими-50». Отделение компресси с компрессорами К-1-2 и К-3Н
Возвратный газ (этилен) низкого давления из дополнительных сепараторов V-13, V-13А поступает через холодильник Е-11 (1140) в ресивер этилена низкого давления V-1, в который также поступают:
· продувочный этилен от межступенчатых сепараторов комбикомпрессора К-1-2 из сепаратора утечек высокого давления ТС-1;
· утечки высокого давления от сальников гиперкомпрессора К-3Н из сепаратора утечек ТС-1;
· утечки низкого давления от сальников гиперкомпрессора К-3Н из сепаратора утечек ТС-2;
· утечки низкого давления от сальников комбикомпрессора К-1-2 из сепаратора утечек ТС-2;
· этилен после байпасных клапанов PV-1500 и PV-1501 комбикомпрессора К-1-2;
· свежий этилен из ресивера свежего этилена V-2.
Давление в ресивере V-1 регулируется контуром PRC-1537 за счёт подачи свежего этилена из V-2.
Из ресивера V-1 этилен поступает через один из фильтров F-1/1,2 на всас 1-й ступени комбинированного компрессора К-1-2. Переключение фильтров F-1/1,2 осуществляется при росте перепада давления газа более
0,2 МПа. Перед фильтрами в этилен вводится модификатор – газообразный пропан – с узла дозировки.
В бустерной части компрессора этилен последовательно сжимается до давления (1,6 ÷ 1,8) МПа и направляется в ресивер свежего этилена V-2.
Свежий этилен из цехов газоразделения с давлением от 1,6 до 1,8 МПа и чистотой не менее 99,9 % поступает в ресивер свежего этилена V-2. На входе газа контролируется его давление, температура, расход, состав.
Давление в ресивере поддерживается на заданном уровне (1,4 МПа) автоматически, регулятором PRCA-1535, с помощью клапана на линии подачи этилена. Давление в аппарате контролируется манометром PIA-1535. В ресивер V-2 поступает также
· возвратный газ (этилен) низкого давления от нагнетания бустерной части комбикомпрессора К-1-2;
· возвратный газ (этилен) низкого давления от вторичного сепаратора низкомолекулярного полиэтилена V-12.
Из ресивера V-2 смесь свежего этилена и возвратного этилена низкого давления поступает на всас третьей ступени комбикомпрессора К-1-2 (первый каскад).
Этилен последовательно сжимается в трёх ступенях первого каскада до давления 28,0 МПа и подается на всас гиперкомпрессора второго каскада. После каждой ступени комбикомпрессора газ проходит через холодильники и сепараторы.
Этилен, сжатый компрессором К-1-2, делится на два потока и смешивается с возвратным этиленом высокого давления, поступающим из колонны очистки V-8/1,2. Количество свежего этилена в обоих потоках регулируется с помощью регулятора соотношения потоков, связанного с клапанами 51Н/1,2Д. Управление клапанами осуществляется с ЦПУ.
После участка смешения с возвратным этиленом высокого давления имеются точки отбора на хроматографы поз.QRA-1811, 1812 для определения содержания пропана, метана, этана в рабочем газе. На трубопроводе возвратного этилена высокого давления из колонны очистки V-8/1,2 в узел смешения имеется точка отбора газа на хроматограф поз. QRA 1813 для определения тех же компонентов.
Смешанный газ проходит очистку на фильтрах высокого давления
F-3Н/1,2,3. Два фильтра постоянно находятся в работе, третий – в резерве. Обвязка фильтров выполнена таким образом, что во время работы можно отключить один из них для чистки или ремонта. Переключение фильтров осуществляется дистанционно при росте перепада давления газа более 0,2 МПа.
После очистки этилен двумя потоками поступает на всасывание гиперкомпрессора второго каскада К-3Н, где двумя ступенями сжимается до рабочего давления около 230,0 МПа.
Для охлаждения этилена после первой ступени установлены холодильники типа «труба в трубе» Е-8Н/1,2,3,4, охлаждаемые оборотной водой (вход газа – сверху, вход воды – снизу). После второй ступени этилен без охлаждения по питающим трубопроводам подаётся в подогреватели этилена узла полимеризации.
Для перехода с одного варианта работы на другой предусмотрены организационно-технические мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию объектов 331 и 331.1, путем установки на отключающей и разгрузочной (воздушки) арматуре пломбирования, заглушек, замков, отключения электропитания, препятствующих случайному открытию запорных вентилей, арматуры, электрозадвижек и др.