大型聚乙烯反应器的国产化.pdf
《大型聚乙烯反应器的国产化.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大型聚乙烯反应器的国产化.pdf(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、大型聚乙烯反应器的国产化 侯运年 ( 中国石化宁波工程公司 兰州分公司 , 甘肃 兰州7 3 0 0 6 0 ) 摘要: 概述 了某公 司3 0 0 k t a聚乙烯装置 中反应器从设计、 选材到制造、 安装全过程的国产化, 为 今后大型聚乙烯装置的国产化打下了良好的基础。 关键词: 聚 乙烯 ; 反应器; 设计; 制造; 国产化 中图分类号: T Q 0 5 2 5 ; T Q 0 5 0 6 文献标识码: B 文章编号: 1 0 0 1 4 8 3 7 ( 2 0 0 9 ) 0 4 0 0 3 1 一o 4 d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 4
2、8 3 7 2 0 0 9 04 0 0 7 Do me s t i c Re a c t o r f o r Po l y e t h y l e ne HoU Yu n n i a n ( S I N O P E C N i n g b o E n g i n e e ri n g C o mp a n y L a n z h o u B r a n c h ,L a n z h o u 7 3 0 0 6 0, C h i n a ) Abs t r a c t: Do me s t i c wo r k f o r p o l y e t h y l e n e r e a c t o
3、 r i s i n t r o d u c e d i n c l u d i n g de s i g n,c h o i c e o f ma t e ria l a n d f a b ri c a t i o n T h i s w o r k wi l l l a y a f o u n d a t i o n for b u i l d i n g d o me s t i c l a r g e p o l y e t h y l e n e p l a n t Ke y wo r ds: p o l y e t h y l e n e; r e a c t o r ; d e
4、 s i g n; f a b ric a t i o n; d o me s t i c 某 3 0 0 k t a聚乙烯装置采用 U N I V A T I O N公 司 专利技术生产全密度聚乙烯 , 其核心设备为聚乙烯 反应器。在 T O Y O工程公 司的反应器基础设计 中, 反应器按 A S M E V I D iv I 进行设计 , 反应器壳体材 料选用 S A 5 1 6 G r 7 0, 锻件材料选用 S A1 0 5 。由于该 设备将在中国国内使用, 故在详细设计时采用中国 规范 、 中国牌号材料进行设计 , 并 由某公 司进行制 造, 首次实现了大型聚乙烯反应器从设计 、
5、材料到制 造的全过程国产化。 1 反应器设计参数和结构 该反应器技术参数见表 1 , 其主要结构见图 1 。 全密度聚乙烯反应器为流化床式反应器, 反应 气体从反应器底部注入 , 经导流环均匀分配至气体 分布板底部, 反应气体穿过分布板与催化剂接触进 行反应; 催化剂在床层间注人, 随聚合物的产生床层 不断升高 , 至设定高度排至泄料系统。循环气体至 反应器顶部排出。 项目 参数 设计压力 ( M P a ) 2 9 0 9 工作压力( M P a ) 2 4 1 2 2 4 7 1 设 计温度( ) 1 7 0 工作温度( o C) 8 8 4 5 8 最低设计温度( ) 1 3 4 物料名
6、称 循环气 、 聚乙烯树脂 全容积( Ill ) 7 6 7 腐蚀裕量( m m) 3 容器类别 三类 2反应器用材的选择 C P V T 大型聚乙烯反应器的国产化 V o 1 2 6 N 0 4 2 0 o 9 图 1 聚 乙烯反应器结构不意 在 T O Y O工程公司基础设计中 , 反应器壳体选 用 S A 5 1 6 G r 7 0 , 锻件选 用 S A1 0 5 。同时对反应 器主 要受压元件 的化学成分做出如下限制 : C0 22 C =C+Mn 6+( C r +M o+V) 5+( C u+N i ) 1 5 0 43 在详细设计 中, 拟采用 1 6 Mn R板和 1 6 M
7、 n锻件 代替 S A 5 1 6 G r 7 0和 S A 1 0 5, 使反应器材料完全 国产 化。 对 比 1 6 Mn R与 S A 5 1 6 G r 7 0可看 出, S A 5 1 6 G r 7 0 化学成分与 1 6 Mn R相近 , 对 1 6 Mn R中 M n含量控制 其下限值 , 即可达到碳 当量要求 。1 6 Mn R硫 、 磷含 量的要求相对 S A一5 1 6材料标准要求更高 , 能够符 合 容规 的要求; 现行标准J B 6 6 5 4中1 6 M n R和J B 4 7 2 6中 1 6 M n的碳含量、 碳当量均能满足上述 限制; 但 S A 5 1 6
8、G r 7 0附加 s 5夏比冲击试验项 目的冲击韧 性 较 1 6 M n R 高, 要 使 1 6 M n R 和 1 6 M n 达 到 S A 5 1 6 G r 7 0冲击韧性指标 , 必须补充相应技术要求。 通过对 国内容器材料 1 6 M n R和 1 6 Mn产 品标 准和实际性能的考察 , 决定在材料订货时补充一定 的技术条件 , 使 1 6 Mn R和 1 6 Mn材料满足作 为反应 3 2 器主材的使用要求 , 且力学性能不低于 S A 5 1 6 G r 7 0 。 在反应器技术要求 中对材料补充规定 了如下技术要 求 : ( 1 ) 1 6 Mn R钢板以正火状态交货
9、并使用 ; ( 2 ) 对钢板逐张进行超声检测, 质量等级不低 于 级 ; ( 3 ) 对厚度16 0 m m的 1 6 Mn R钢板逐张进行拉 伸试验 ; ( 4 ) 1 6 Mn R钢板逐张进行 一2 0夏比( V型缺 口) 冲击试验 , 冲击功平均值 I3 4 J 。 1 6 M n锻 件按照 1 6 Mn R钢板进行 了相应 的规 定。以上规定 , 更好地保证了以 1 6 M n R钢板为主体 材质反应器的安全运行。 焊接材料选用 J 5 0 7 R H, 保证焊接材料与母材韧 性匹配。熔敷金属的化学成分限制如下 : C 0 1 2 , S O 0 2 , PO 03 在该 聚 乙 烯
10、 反 应 器 中, 壳 体 材 料 最 终 选 用 1 6 Mn R, 厚度分别为上球封 4 8 m m、 锥壳 9 2 mm、 直 壳 6 0 m m、 下 球 封 3 2 m m。锻 件 选 用 1 6 Mn 1 1I 和 1 6 Mn I V。 3 反 应器 结构设 计 反应器为裙座支撑的圆筒型设备 , 由上球封 、 锥 形扩大段 、 直筒段 、 下球封与裙座构成。锥形扩大段 以分离循 环气夹 带 的固体 粉粒 ; 直筒 段经半顶 角 1 2 7 5 。 ( Ma x ) 的锥段过渡至半球形封头 , 直筒段横 截面积与扩大段球封横截面积之 比约为 1 : 2 5 。上 球封与锥壳 、 下
11、球封与直筒段 的连接, 采用壳体中径 对齐的结构, 使得球封与锥壳 ( 直筒) 有较长的重复 过渡段, 可 以有效地保证锥壳 与球 封的连接强度。 上球封与锥壳的连接结构见图 2 。 封头 球形封头与锥壳中径相切 锥壳 1 w L 图 2 球封与锥壳连接结构 锥壳 与直筒段的连接采用内壁对齐 的方式 , 直 筒式裙座与下球封采用对接连接 。反应器内部设有 第 2 6卷第 4期 压 力 容 器 总第 1 9 7期 气体分布板和导流环, 气体分布板 由支撑环支撑在 反应器直筒段底部 , 循环气 由反应器底部进入 , 经气 体导流环 , 均匀分布于分布板上。 作为裙座支承式直立设备 , 除对反应器以
12、内压 进行强度设计外 , 需核算风载荷 、 地震载荷和管道外 力作用下反应器的强度和稳定性。由于反应器在运 行过程 中, 内部会产生非连续作用 的激振力 , 还需对 反应器进行振动分析 , 计算出反应器基本 自振频率 , 反应器顶部挠度及裙座底部壳体应力, 控制在规定 范围内。 4 反应器的制造、 安装和热处理 该聚乙烯反应器最大 内直径为 8 2 3 0 m m, 总高 达 3 9 0 9 2 m m, 最大壁厚 9 2 mm, 设备净重 6 7 3 4 t , 属 超限超重的大型设备 , 受道路条件限制 , 无法整体运 抵现场。因此 , 在设计中制定了车间分段制造 , 现场 组对环缝, 并
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大型 聚乙烯 反应器 国产化
链接地址:https://www.31doc.com/p-3704989.html