延炼10万吨/年聚丙烯装置三乙基铝系统安全性改造

王力（延安炼油厂联合四车间，陕西延安727406）

1 概述

1.1 装置概述

延炼聚丙烯装置是由中石化工程建设公司设计建设，装置采用国产化第二代双环管液相本体聚合工艺技术。

1.2 三乙基铝系统简介

TEAL 作为聚丙烯生产的助催化剂，其作用是与CAT 络合反应形成活性中心，清除杂质，与给电子作用屏蔽非活性中心，提高产品等规指数。TEAL性质非常活泼，遇空气燃烧，遇水则发生爆炸。

TEAL为双层钢瓶贮存并运送至装置现场，钢瓶中的TEAL用氮气压送至D111（TEAL 贮槽），D111 中的TEAL 再用氮气压送至D101（TEAL计量罐），然后通过P101A/B（TEAL计量泵）将TEAL 送至D201（三剂预接触罐）与主催化剂及给电子体充分混合后注入R200（预聚合反应器）中参与聚合反应。

2 三乙基铝系统HAZOP分析

2.1 HAZOP方法简介

一种以系统工程为基础、针对化工装置而开发的定性的危险性分析方法，主要原理如下：

为了防止不可预计的安全事故的发生，首先必须辨识可能导致严重事故的危险源，对危险源的有限辨识和控制，需要对系统或工艺操作做一个系统的、全面的分析；第二步则评估现场装置设施和机制（可能包括管理程序及硬件控制）的足够性和可用性，以便控制危险源。

简单的说，HAZOP 分析方法是通过一组引导词（比如无流量、多流量、少流量、高温、低温、高压、低压、高液位、低液位等）的使用，来全面和系统地辨识工艺装置设计可能存在的导致安全或操作问题的设计缺陷。

2.2 延炼10万吨/年聚丙烯装置三乙基铝系统HAZOP分析

HAZOP报告中相关建议项见表1。

表1 三乙基铝系统HAZOP分析表（建议项）

2.3 工艺操作过程危险性分析

图1 Z203结构及易堵塞位置示意图

由于CAT 配制及输送、三剂进料流量波动、三剂混合均匀程度、D201 密封油及进入Z203 的液相丙烯温度等多方面因素影响，三剂混合物极易与丙烯在Z203毛细管处发生聚合反应生成聚丙烯，从而堵塞Z203。Z203 结构及易堵塞位置如图1所示。

Z203 若发生堵塞，而三剂仍在其计量泵的作用下向D201进料，D201 压力势必升高。三剂正常进料压力均在4.0MPa 以上，Z203 堵塞时可达7MPa 以上，而D201 的设计压力仅为7.0MPa，三剂尤其是TEAL的高压冲击可能导致D201大盖密封圈、密封油接口及三剂进料法兰等处泄露。由于TEAL 的化学性质非常活泼，泄漏至环境极易发生火灾乃至爆炸危险，故表2.1中对该项也做出了专门建议，即P101A/B出口增设安全阀。

3 三乙基铝系统安全改造方案

根据上述分析，结合装置实际，在P101A/B出口增设安全阀一台（位号：PSV113，定压值：7.0MPa）。出于安全性考虑，该安全阀前、后各设两道球阀进行隔断（便于安全阀拆装），泄放口与D102（废油罐）相通，泄放出的TEAL 最终进入D607（废油处理罐）中进行处理。改造流程见图2。

图2 TEAL系统安全改造示意图

4 结语

采用HAZOP方法对10万吨/年装置TEAL系统工艺流程进行分析与研究，提出了相关的安全改造建议及措施，这对设计较早的同类装置预防安全事故的发生、生产过程中的操作维护以及操作人员的工艺与安全培训等均具有特殊的指导意义。