旋轉閥在聚丙烯裝置S502排料系統的應用

汪濤 楊強（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司聚烯烴中心，陜西 榆林 718501）

陜西延長中煤榆林能源化工有限公司聚烯烴中心300kt/a聚丙烯（一線）裝置（以下簡稱PP1裝置）由中國石化工程建設有限公司（SEI）設計，采用國產化二代環管本體聚合加氣相反應的組合式工藝，能夠生產均聚物、無規共聚物和抗沖共聚物全范圍的聚丙烯本色粒料產品，共計50個產品牌號；PP1裝置于2014年7月正式投產。傳統的聚丙烯裝置S502排料系統采用時序控制，PP1裝置采用旋轉閥排料，目前排料系統運行狀況良好，本文就兩種排料方式進行比較，對旋轉閥排料運行情況進行總結。

1 S502排料系統簡介

聚丙烯粉料干燥采用的是熱氮氣循環干燥法。熱氮氣連續循環流過干燥器，當聚合物通過干燥器的螺旋通道時，熱氮氣使聚合物產生流化，傳遞熱量，并將聚合物中的水份帶走。為了在熱氮氣和聚合物之間產生有效的熱傳遞，需要充分地流化。在料位控制下，干燥后的聚合物靠自身重力從干燥器底部流到粉料風送系統，氮氣從干燥器頂部流到旋風分離器S502中，以除去氮氣中夾帶的聚合物細粉，從S502中分離出的聚合物細粉先收集到聚丙烯細粉料斗D520中，然后再送到D801A/B或D802中。

（4）打開HV531B，由限位開關HZSH531B確認（D520排料）。

（5）保持此狀態一定時間（20秒-2分鐘，由定時器控制）。

（6）關閉HV531C，由限位開關HZSL531C確認。

（7）關閉HV531B，由限位開關HZSL531B確認。

（8）打開HV531D，由限位開關HZSH531D確認（平衡S502和D520壓力）。

（9）保持此狀態一定時間（10秒-30秒，由定時器控制）。

（10）關閉HV531D，由限位開關HZSL531D確認。

（11）打開HV531A，當此閥被打開時（由HZSH531A確認），定時器KC531啟動，經過預先設定的時間后（15-150分鐘），KC531將激活I511。

注：如果PK801A系統停車或者HS531停被激活時，I511將被禁止操作。如果在I511已經執行時PK801A系統停車或者HS531停被激活，I511將自動進入步驟6，然后運行至結束。

2 兩種排料方式簡介

2.1 傳統排料方式

S502傳統排料方式采用時序控制4個氣動球閥的交替開關來實現，為間歇式排料，

氣動球閥HV531A/B/C/D均有開、關反饋，該系統有兩種操作模式：自動模式和手動模式；手動模式時可任意開關四個閥門，而在自動模式時，排料過程如下：

在D520裝料時，HV531B、HV531C、HV531D關閉，HV531A打開。D520的排料程序（I511）由定時器KC531或HS531的啟動激活。

當I511激活后，定時器KC532啟動，如果經過預先設定的時間（30秒-5分鐘）后，I511仍然沒有正確完成，控制板上會顯示報警信號。

I511動作程序如下

（1）關閉HV531A，由限位開關HZSL531A確認。

（2）打開HV531C，由限位開關HZSH531C（給D520加壓）確認。

（3）保持此狀態一定時間（10秒-1分鐘，由定時器控制）。

圖1 S502兩種排料排料方式流程簡圖

2.2 旋轉閥排料方式

S502旋轉閥排料方式采用兩個旋轉閥連續運行實現連續排料，旋轉閥兩側通有軸封氮氣，防止粉料泄漏損壞軸承；緩沖料斗D520上方有一袋式過濾器，經過濾后的氮氣被排入大氣，袋式過濾器上設有脈沖反吹系統。

RF502A規格參數：

型號：A1 200/5；流量：2t/h；平均粒徑：1mm；電機功率：0.75kW；額定轉速：20rpm；轉子直徑：200mm；轉子容積：5.4L；

RF502B規格參數：

型號：HDS200；流量：2t/h；平均粒徑：1mm；電機功率：0.75kW；額定轉速：20rpm；轉子直徑：200mm；轉子容積：5L；

旋轉閥排料程序啟動條件：只有在粉料風送系統PK801A在運行狀態時，才允許啟動S502排料系統，且只能是手動啟動。停止條件：正常時可手動停止S502排料系統；當PK801A系統停止時，聯鎖自動停止S502排料系統；此時若要啟動旋閥，可將旋閥打至就地操作模式，手動啟動旋閥。

3 兩種排料方式常見問題

3.1 傳統排料方式常見問題

（1）啟動球閥內漏：某300kt/a聚丙烯裝置曾因為HV531B內漏導致S502排料不暢現象；粉料風送系統PK801A的壓力正常生產時在60kPa以上，壓力易竄至D520，導致S502排料不暢，細粉料被帶至T502,；而且有的裝置將D502干燥氮氣過濾器設計在T502頂部的封頭處，無法在線清理，所以若經常出現S502排料不暢，有可能導致D502干燥氮氣過濾器堵塞，被迫停車處理；目前國內大部分聚丙烯裝置均使用國產主催化劑，產生的細粉料量相對較多，設計上均將D502干燥氮氣過濾器單獨設計在T502頂部出口處，并增加副線閥，便于在線清理。

（2）易架橋：時控程序程序執行一次需要約3min，S502中的細粉料容易堆積，導致架橋；而旋閥則是持續排料，細粉料在S502、D520中基本不停留，避免了架橋的可能性。

（3）閥門狀態反饋故障，會導致程序無法執行，S502無法排料；此時需要操作人員將各閥改為手動操作，逐個打開相應的閥門維持S502排料，工作強度大且容易出錯。

3.2 旋轉閥排料方式常見問題

（1）在裝置第一次停車時，打開旋轉閥檢查，發現轉子刀片中積滿細粉料，旋閥上部管線也積滿細粉料，S502排料不暢，T502溢流口細粉較多；針對這一情況，我們在旋轉閥下部管線增加了一路吹掃氮氣

（2）RF502B平衡管堵塞，導致RF502B排料能力下降，細粉料聚集在D520中，最終導致D520料位音叉高報，及時疏通平衡管后旋轉閥排料恢復正常。

（3）脈沖反吹系統故障：反吹脈沖電磁閥故障，反吹氣無法正常吹入，濾袋部分堵塞，導致D520頂部呼吸閥起跳，大量細粉外泄。

4 旋轉閥運行中注意事項

（1）注意濾袋反吹氣系統運行情況：包括是否有脈沖反吹聲音、反吹氣壓力、濾袋壓差等。防止D520頂部呼吸閥起跳，大量聚丙烯細粉外泄。

（2）注意T502溢流口細粉量，若溢流口細粉量突然增大，而前系統操作沒有波動，則很有可能是S502排料系統運行不正常，需認真檢查并予以排除。

（3）定期吹掃旋轉閥，防止細粉料在轉子中積存導致不下料。

（4）經常檢查旋轉閥軸封氮氣流量是否正常，防止細粉料進入軸承導致損壞。對于閉式轉子的旋轉閥，正常時軸封氮氣的流量應很小甚至為零，若軸封氮氣流量明顯增大，則需要引起注意。

（5）冬季注意旋轉閥的電伴熱、保溫是否正常，若伴熱、保溫缺失，熱氮氣中的水分很容易凝結出來并結冰，造成旋閥卡澀甚至損壞旋轉閥；而且由于旋轉閥轉子和殼體的間隙很小，旋轉閥內外的溫差過大引起的形變也可能造成損壞。

根據近10個月的運行情況來看，聚丙烯裝置S502旋轉閥排料系統運行穩定，能夠實現S502連續排料，彌補了傳統時控間歇式排料方式的諸多弊端，暴露出了一些問題，保證了裝置的長周期平穩運行。