聚乙烯 氮气精制 氢气精制.doc

氮气
一物料及性质
1氮气：
1）氮气是一种无色无味，可使人窒息的气体（设备打开后必须用空气吹扫，然后才能进入设备）。
2）危害：可使人头疼，呼吸/脉搏加快，呼吸困难，出汗，眩晕，耳鸣，嘴唇发紫，发抖，虚弱/疲劳，睡意，恶心，呕吐或失去知觉。
3）主要用途：
①作为反应器的一种惰性组分（分压控制）
②催化剂处理和加料器操作
③烷基铝处理 精致氮气（任何与工艺时用）
④仪表反吹
⑤树脂脱气
⑥再生介质
⑦设备吹扫（简单过滤的一般氮气，O2含量＜5PPM，H2O含量1-2PPM）

二原理
1.氮气精制
氮气精制是利用负载铜的UCC-1101作为脱氧催化剂。UCC-1101由亚铬酸铜附着在二氧化硅上制成，铜占13％左右。脱除氧是通过催化剂的氧化变成氧化铜来实现的，具体反应方程式：
4Cu+O2→2Cu2O
2Cu2O+O2→4CuO
UCC-1101需要定期再生是通过氢气将催化剂中氧化铜还原成单质铜，从而得到再生。
CuO+H2→Cu+H2O
脱水吸附剂为选择性吸附剂13XPG，脱水原理和再生原理同1-丁烯/1-己烯精制。
由于铜暴露于高氧气浓度中，例如空气，它将自燃，引起铜的氧化放热反应。如下：
2Cu+O2→2CuO+696.35MJ/kg

三工艺流程
氮气精制
界区来的氮气先经过预热器（E-1108）加热至100℃，进入脱氧床（C-1109/1111），氮气中的氧气与脱氧床中的金属铜催化剂反应而被脱除。脱氧后的氮气经冷却器（E-1110）冷却至40℃，氮气进入分子筛干燥床（C-112/1113），脱去水及其他极性杂质。干燥后的氮气一部分去低压精制氮气用户；另一部分经氮气压缩机（K-1102/1103）增压至3.4MPa，经过过滤器（Y-1115）送高压氮气用户。
另外，根据氮气的质量情况可以选择未经过精制的氮气或精制氮气，进入电加热器（E-2114）加热，作为各精制床的再生气体使用。

四控制要点及指标

五主要设备，仪表
1入口分析仪，出口分析仪（对比精制效果）
2预热器（E-1108）：提供100℃（95-115℃）的氮气，从而进行有效的UCC-1101操作。
3冷却器（E-1110）：提供40℃的氮气，因干燥床最大允许温度为40℃。
4脱氧床（C-1109/1111）；
再生；
①检查氧气浓度（在分析仪上）
氮气温度（调整蒸汽阀，蒸汽量不随氧气浓度的改变而变）
②再生条件：根据床层出口氧气浓度达到已知的“穿透”的氧气浓度或
预热器已达到最大温度（110℃）而出口分子仪O2超标来决定再生
5干燥床（C-1112/1113）：
再生：
再生条件：根据物流中已知“穿透”的水浓度或
出口分析仪过量的水指示来决定
6氮气压缩机（K-1102/1103）
二级可切换的压缩机
7限流孔板：因H2和O2的还原和氧化操作产生热量，为了控制他们的量，需调节压力，通过限流孔板，在开始再生和脱氧操作前应确认这些孔板在相应位置上。
8再生氮气加热器（E-2114）：电加热器
作用：加热催化剂再生和分子筛床再生所需的N2.
烃类报警检测器：因烃类气体可能泄漏至大气，在出口气体达335℃（约70%乙烯自燃温度），高温停车，
六注意事项
1若氮气中混杂空气：
在脱氧床氧化过程中高浓度的O2或空气将引起床层飞温
含高浓度空气的N2如果与烃类气体混合可形成爆炸性的混合物
再生期间防止床层之间烃类气体窜流，避免发生有害的放热。
确认所有阀门位置，以便再生/预负荷过程正确进行。
两个分子筛床层不能同时进行再生/负荷
当脱氧床再生时，任何一个干燥床不能进行再生/预负荷。
2再生氮气管线必须保温，因
保证温度合适
防止热表面与可燃气体接触
提供人身保护
3再生过程的完整性
应采用不锈钢或铝包裹保温以确保再生系统的完整性
进行常规检查和根据需要及时维修以保持保温完整
如果保温不完整，不能进行再生。
建议定期（每两年一次）检查再生系统的保温情况。（由于周期性的加热和冷却，保温接头周围可能会因吸收水分引起生锈和管线损坏。）
4高温，低氮，加热器关闭（防止过热和破坏加热器）
加热器逻辑停车报警：
出口温度高
N2流量低（由每个床层决定）
加热元件温度高（设备制造商规定）
加热器出口压力高

氢气
一物料及性质
氢气：
1）是一种非常易燃的物料，在高温下燃烧时火焰无色。
2）其分子比较小，能够穿过螺纹接头和其他一般不泄露的缝隙，H2从任何缝隙高速泄漏时会产生静电，发热，因而能造成自燃，故当处理高压接头时应注意，检漏时必须非常小心。
3）氢气着火：切断氢气来源，并用水冷却四周。
4）排放大气的安全阀：保持蒸汽吹扫将有助于消除静电。
二原理
本装置氢气很纯，无需精制
三工艺流程
1氢气系统
界区来的氢气一部分送氮气脱氧床、乙烯脱氧床再生使用，另一部分经氢气压缩机K-1