摘要：
神华宁煤聚乙烯装置原料乙烯中含有微量乙炔，因气相法聚乙烯装置对原料乙烯的浓度要求较高，虽然原料乙烯中的乙炔含量满足工艺要求不需要脱除，但是乙烯中的微量氧含量超过要求，需要脱除，而现有工艺一般使用铜基催化剂脱除微量氧，但是乙炔极易与游离铜发生反应生成乙炔铜，而乙炔铜受到碰撞、摩擦会产生火花，对装置安全生产带来隐患。为了消除乙炔铜，降低操作风险，同时减少投资，减少操作成本，优化占地。拟对乙烯精制单元流程进行优化。本文结合近年来同类装置的运行情况，通过增设乙烯脱乙炔床层、替换乙烯脱氧床层催化剂的方案对气相法聚乙烯装置中乙烯精制操作安全性进行研究。通过比较分析，确定本项目流程方案选用锰基催化剂替换原乙烯脱氧床层铜基催化剂，杜绝乙炔铜的产生，同时因为锰基催化剂再生温度较低，从而降低再生氮气温度，降低电耗。
关键词：聚乙烯；乙炔铜；锰基催化剂；经济性
1 概述及现状
气相法聚乙烯采用的聚合催化剂对原料乙烯中的杂质非常敏感。当乙烯中的杂质氧、一氧化碳、二氧化碳、水等超过0.1PPMV，乙炔超过5PPMV时，会导致聚合催化剂中毒失活或改变树脂性能。而现有上游乙烯裂解装置或MTO装置提供的原料基本无法达到聚合反应的浓度要求，因此聚乙烯装置内一般设有原料乙烯精制单元，从原料乙烯中脱除一氧化碳、氧气、水、乙炔、二氧化碳等杂质，进而保证树脂的性能和催化剂的活性。
原有工艺流程虽然脱除了大部分微量杂质，但是乙烯脱氧器使用的是铜基催化剂，当乙烯原料中的含有的微量乙炔穿过床层会在还原性铜表面形成微量乙炔铜。乙炔铜具有极强的爆炸能力[1]，受到碰撞、摩擦会产生火花，起火[2]，即使没有空气，乙炔铜也会爆炸。因此乙炔铜的存在增加操作的危险性，给装置安全生产带来安全隐患，故当乙烯原料中含有一定浓度的乙炔时，虽然乙炔本身不会对聚合反应产生影响，但是因为铜基催化剂的存在，有必要增设脱乙炔床层或者替换铜基催化剂，彻底消除乙炔铜的产生，保证装置的本质安全。
典型乙烯精制流程如下图1所示，由界外供入的乙烯进入乙烯中间换热器被加热。热的乙烯在乙烯预热器内加热到105℃后，进入乙烯脱氧器。然后进入乙烯脱一氧化碳器，离开乙烯脱一氧化碳器的乙烯在乙烯中间换热器中被冷却，然后依次进入下游乙烯干燥器和乙烯脱二氧化碳器。
作者： 邵逸松