装置档案 CHE-06化工二部 密级：内部学习
CHE-06化工区 · 化工二部

线性低密度聚乙烯（LLDPE）

Linear Low Density Polyethylene
加工能力
30 万吨/年
操作弹性
50% ~ 110%
年开工时数
8000 小时
投产日期
2014-03-23 投产
线性低密度聚乙烯（LLDPE）
Exhibit 1 · 装置实景化工区全景，源为 EMF 矢量图已转 PNG 并 LANCZOS 放大到 1280；框架+储罐+反应器
30万吨/年
设计加工能力
136.1kg标油/t
单位能耗
8,000小时
年开工时数
6项
主要产物
42,000m²
占地面积
Executive Summary · 执行摘要
01 / 定位

定位要点

全厂乙烯的下游转化与增值环节：把上游乙烯装置送来的聚合级乙烯在气相流化床中聚合成固体粒料，使气态乙烯变成便于储存、运输、按牌号定价外销的固体产品，装置设计年产 30 万吨、年运转 8000 小时、操作弹性 50%~110%。

SRC 规程 1.1
02 / 能耗

能耗要点

装置单位能耗 136.1 kg 标油/t。折合 6,076 MJ/t。 规程设计综合能耗表（以 DFDA-7042 为例）：合计 6076 MJ/t PE，折 136.1 kg 标油/t PE。按规程分项 MJ/t 折算，能耗高度集中在电力：用电量 395 kWh/t，折 4676.8 MJ…

SRC 规程 1.2.7.9
03 / 财务

财务要点

主要产品产量：DFDA-7042 21 万吨/年 + DFDA-7042N 9 万吨/年 + DFDA-9047 0.6 万吨/年 + DGDA-6094 0.5 万吨/年 …；单位能耗：136.1。

SRC 规程 1.1 / 1.2.7
01

装置概况

Unit Profile
Key
Takeaway
全厂乙烯的下游转化与增值环节：把上游乙烯装置送来的聚合级乙烯在气相流化床中聚合成固体粒料，使气态乙烯变成便于储存、运输、按牌号定价外销的固体产品，装置设计年产 30 万吨、年运转 8000 小时、操作弹性 50%~110%。选用美国 UNIVATION 公司气相法流化床 UNIPOL 专利技术的理由是它的冷凝态操作（condensed mode）可使生产效率提高约 50%——即在不增大反应器体积的前提下提高产能，而气相法单程转化率只有 2%~3%，反应器体积本就比其它工艺大得多；同时反应器内部无动设备、工艺无腐蚀（管线设备基本可用碳钢），投资与维护成本低。装置共引进 11 个生产牌号，覆盖 LLDPE 薄膜（4 个）、LLDPE 注塑（2 个）、旋转成型（1 个）、HDPE 注塑（3 个）、HDPE 管材 PE100（1 个），可随市场需求切换牌号。由大庆石化工程公司承担基础设计和详细设计，惠生（中国）工程有限公司 PC 承包建…
Table 1-1 · 装置基础参数
参数项数值 / 说明
设计规模300
装置规模万吨/年 LLDPE/HDPE 粒料
负荷调节范围50% ~ 110%
年运行时数8000
原料乙烯 + 1-丁烯/1-己烯（共聚单体）+ 氢气 + 异戊烷（诱导冷凝剂）+ 三乙基铝（T2）/三正己基铝（T3）/一氯二乙基铝（DC）活化剂 + 淤浆催化剂 + BMC-200 + 改性剂 D3 + 矿物油
投产时间2014-03-23 投产
建设历程2009-04-20 开工 → 2014-03-23 投产
面积（m²）42000
设计/施工单位大庆石化工程公司（基础设计和详细设计）+ 惠生（中国）工程有限公司（PC 承包建设）
专利技术• 美国 UNIVATION 公司气相法流化床 UNIPOL 聚乙烯专利技术（含冷凝态操作技术）
Shutdown Overhauls• 脱氧催化剂 3~5 年更换（22.4 t/次）
• 脱 CO 催化剂 3~5 年更换（56.42 t/次）
• 13X 分子筛 3~5 年更换（34.1 t/次）
• 3A 分子筛 3~5 年更换（14.1 t/次）
• 脱 CO2 催化剂 3~5 年更换（97.939 t/次）
• CD 脱醇催化剂 3~5 年更换（50.7 t/次）
主要组成• 原料精制系统：1-丁烯/1-己烯精制（C-1008/C-1007 + C-1004/1005 干燥床）+ 异戊烷精制（C-1421/C-1406 + C-1419/1420 干燥床）+ 氮气精制（C-1109/1111 脱氧 + C-1106 脱 CO + C-1112 干燥 + C-1117 脱 CO2）+ 氮气压缩机 K-1102/1103 + 氢气压缩机 K-1201/1202
• 乙烯精制系统：脱 O2 床 C-2108/2109 + 脱 CO 床 C-2103/2107 + 干燥床 C-2112/2113 + 脱 CO2 床 C-2110
• 聚合反应系统：流化床反应器 C-4001 + 循环气冷却器 E-4002A/B + 循环气压缩机 K-4003（带膨胀透平）
• 调温水系统：调温水冷却器 E-4007A/B + 膨胀罐 D-4010 + 循环冷却水泵 G-4004/4005
• 聚合反应终止系统（I/II/III 型及微型终止，CO/CO2 终止剂）
• 催化剂系统：淤浆催化剂进料罐 C-4050 + T3 停留罐 C-4056 + DC 停留罐 C-4057 + 双峰催化剂 BMC-200 进料罐 C-4075 + 调整液 TRIM 进料罐 C-4081 + 改性剂 D3 进料罐 C-4086
• 树脂脱气仓（PDS 产品出料系统两套交替使用）
• 排放气回收系统（含湿氮气与烷基铝反应失活）
• 挤压造粒系统（双螺杆挤压机+熔融泵+水下造粒）
• 颗粒掺合系统（6 根贴壁掺混管，外循环量 15% 料仓容量）
• 产品脱气仓排放气 → 地面火炬系统
装置类型气相法流化床（UNIPOL 工艺，Ziegler-Natta 催化剂，冷凝态操作）
产品牌号11 个生产牌号（LLDPE 薄膜 4 + LLDPE 注塑 2 + 旋转成型 1 + HDPE 注塑 3 + HDPE 管材 PE100 1）
控制系统集散控制系统（DCS）+ 安全仪表系统（SIS）+ UNIVATION 公司先进控制系统（APC+）
关键化学原理乙烯单程转化率 2~3%（气相法较低，但冷凝态操作可提高产能 50%）
资料来源：《线性低密度聚乙烯（LLDPE）操作规程》—（规程未明示编号） v—（规程未明示版本号）。
02

工艺原理

Process Principle
Key
Takeaway
气相法流化床工艺：循环气（乙烯、共聚单体、1-丁烯/1-己烯、氢气、惰性气体 N2/C2H6）经循环气压缩机压缩进入流化床反应器，在 Ziegler-Natta 催化剂作用下发生阴离子配位聚合反应；聚合热由诱导冷凝剂异戊烷汽化潜热撤除，其余通过循环气外部冷却器撤出。聚合物粉料通过 PDS 出料系统进入脱气仓，含湿氮气与残留烷基铝反应失活残留催化剂。
详细说明
  • 聚合反应机理：阴离子配位聚合，乙烯 π 电子云密度被钛铝活性中心减少，双键打开后不断在活性中心聚合
  • 均聚聚乙烯为线型排列，结晶度高、密度高；引入 1-丁烯/1-己烯 α-烯烃共聚单体增加支链，降低结晶度和密度（生产 LLDPE）
  • 原料精制：1-丁烯/1-己烯/异戊烷/氮气/乙烯均需精制脱除 O2、CO、CO2、H2O 和极性杂质
  • 氮气脱氧：4Cu + O2 → 2Cu2O → 4CuO（亚铬酸铜附着在二氧化硅上，铜占 13%）
  • 氮气脱 CO：CO + 2CuO → CO2 + Cu2O；Cu2O + CO → 2Cu + CO2
  • 氮气脱水：13X 分子筛物理吸附；再生用干燥热氮气
  • 乙烯脱 O2/CO：负载铜催化剂；含乙炔时生成乙炔铜有爆炸危险，检修前需先用 H2/N2 分解乙炔铜
  • 乙烯干燥：上层 3A 分子筛脱 H2O，下层 CD 脱极性杂质（丙酮、甲醇、羟络合物）
  • 流化床反应器：气体通过颗粒状固体层使固体悬浮运动进行气固相反应；顶部扩大段进行气固分离，无需旋风分离器
  • 冷凝态操作：异戊烷作诱导冷凝剂，注入循环气后冷凝汽化潜热撤除反应热，产能可提高 50%
  • 聚合反应终止：CO 注入循环气使催化剂失活；分 I/II/III 型 + 自动微型/手动微型终止程序
  • PDS 出料系统：两套交替使用，从反应器排出聚合物粉料
  • 脱气仓：含湿氮气与残留烷基铝反应 3H2O + Al(C2H5)3 → 3C2H6 + Al(OH)3
  • 排放气回收：通过逐级压缩、冷却使共聚单体、异戊烷冷凝回收
资料来源：规程工艺原理章节。
03

工艺流程

Process Flow
Key
Takeaway
原料精制（脱 O2/CO/CO2/H2O）→ 流化床聚合（异戊烷诱导冷凝撤热）→ PDS 出料 → 脱气仓失活 → 挤压造粒（水下切粒）→ 颗粒掺混 → 产品出厂
Table 3-1 · 主流程链 · 10 道工序
序工序
01乙烯 + 1-丁烯/1-己烯 + H2 + 异戊烷（诱导冷凝剂）
02原料精制（脱 O2/CO/CO2/H2O/极性杂质）
03流化床反应器 C-4001（催化剂 + 助催化剂 T2/T3/DC）
04循环气冷却器 E-4002A/B（撤热）+ 循环气压缩机 K-4003
05PDS 出料系统
06产品脱气仓（含湿氮气失活烷基铝/催化剂）
07挤压造粒（双螺杆挤压机+熔融泵+水下切粒）
08颗粒掺混（6 根贴壁掺混管，外循环 15% 料仓容量）
09颗粒储存
10包装出厂；少量循环气经脱气仓排入地面火炬系统；排放气经回收系统逐级压缩冷却回收共聚单体和异戊烷
资料来源：规程工艺流程章节。
侧线产品
  • 无副产品（规程 1.3.2 标注'无'）
  • 排放气：经脱气仓排入地面火炬系统
  • 废催化剂：经矿物油稀释后罐装送出界区
  • 废 T2：经矿物油稀释后罐装移出界区
  • 废矿物油：经 D3 处置罐/废浆液处置罐处置
04

投入产出物料

Material Balance
Key
Takeaway
共 6 项，前三大（DFDA-7042、DFDA-7042N、DFDA-9047）合计占 95.0%（306 万吨/年），是排产与效益测算的主要抓手。
Exhibit 4-1 · 产品构成帕累托分析（按万吨/年）
Bar = 各项数值（按最大值归一）　│　Line = 累计占比 %
项目数值（按最大值归一）万吨/年累计
DFDA-704221065.22
DFDA-7042N9093.17
DFDA-9047695.03
DMDA-8008696.89
DGDA-6094598.45
DNDC-7148/71495100.00
前三大项其他项累计占比 %
年运行时数8000
进料
乙烯
T Per T Pe0.927~1.013
T Per H Max38.0
万吨/年285.69
1-丁烯
T Per T Pe0.079~0.085
T Per H Max3.59
万吨/年15.61
1-己烯
T Per T Pe0.011~0.047
T Per H Max1.76
万吨/年2.11
氢气
T Per T Pe0.002~0.303
T Per H Max0.011
万吨/年0.041
说明最大量为反应器开车时
异戊烷
T Per T Pe0.0003~0.0045
T Per H Max1.45
万吨/年1.042
说明最大量为回收系统故障时
催化剂年耗
淤浆催化剂（kg/a）54800
Bmc 200（kg/a）17200
Xcat Trim（t/a）6.8
三正己基铝 T3（kg/a）4
二乙基氯化铝 DC（kg/a）3
三乙基铝 T2（kg/a）30
D3 改性剂（kg/a）5
产品
名称万吨/年用途工艺
DFDA-7042210.0包装袋、农用膜、土工膜吹膜
DFDA-7042N90.0包装袋、地膜吹膜
DFDA-90476.0棚膜吹膜
DGDA-60945.0渔网、压塑包装盒、扁丝拉丝
DNDC-7148/71495.0异形构件（滚塑）滚塑（旋转成型）
DMDA-80086.0周转箱、托盘注塑
副产品无（规程 1.3.2 副产品产量：无）
资料来源：规程物料平衡章节。口径以规程原表为准，未做补全或估算。
05

公用工程与三剂

Utilities & Chemicals
设计单耗（/t PE，DFDA-7042）
电（kWh）395
低压蒸汽（kg）23
中压蒸汽（kg）10
高压蒸汽（kg）24
循环水（m³）131
氮气（Nm³）47
仪表风（Nm³）18
工厂风（Nm³）0.5
热水（t）0.8
燃料气（Nm³）0.27
脱盐水（t）6.7e-06
年最大合计
乙烯（t/年）285690
1-丁烯（t/年）15610
1-己烯（t/年）2110
氢气（t/年）41
异戊烷（t/年）1042
催化剂初次装填（t）
名称用量Cycle Years
脱氧催化剂22.43~5
脱 CO 催化剂56.423~5
13X 分子筛34.13~5
3A 分子筛14.13~5
脱 CO2 催化剂97.9393~5
CD 脱醇催化剂50.73~5
乙二醇5.8按需更换
资料来源：规程公用工程消耗 / 三剂消耗章节。
06

装置能耗

Energy Consumption
Key
Takeaway
装置单位能耗 136.1 kg 标油/t。规程设计综合能耗表（以 DFDA-7042 为例）：合计 6076 MJ/t PE，折 136.1 kg 标油/t PE。按规程分项 MJ/t 折算，能耗高度集中在电力：用电量 395 kWh/t，折 4676.8 MJ/t，约占总量的 77.0%，主要是流化床循环气压缩机与挤压造粒机组的动力消耗；其次是循环冷却水 131 m³/t，折 548.89 MJ/t（约 9.0%）；氮气 47 Nm³/t，折 295.16 MJ/t（约 4.…
Exhibit 6-1 · 单耗构成瀑布图（MJ/t）
单位：MJ/t　│　从左至右逐项累加　│　绿色为回收抵扣项　│　末列为净合计
0
2,923.7
5,847.4
8,771.1
11,694.8
+4.19
循环冷却水
+192.18
热水
+96.3
脱盐水
+11.84
电
+1.59
仪表风
+1.17
工厂空气
+34.7
燃料气
+6.28
氮气
+192.18
蒸汽凝液（…
+3,684
蒸汽 4.…
+3,182
蒸汽 1.…
+2,763
蒸汽 0.…
10,169.43
净合计
读图：各项自左向右累加（单位 MJ/t），绿色为回收抵扣项，最终落在净合计 10,169.43。柱子越高代表该项对总量的贡献越大。
计算标准设计综合能耗（以 DFDA-7042 为例）
总能耗 MJ/t PE6076
总能耗 kg 标油/t PE136.1
能耗构成（MJ/t PE，DFDA-7042）
项目单位消耗折标系数（MJ/t）MJ/t
循环冷却水131 t4.19548.89
热水0.8 t192.18153.74
脱盐水6.7×10⁻⁶ t96.30.00064
电395 kWh11.844676.8
仪表风18 Nm31.5928.62
工厂空气0.5 Nm31.170.585
燃料气0.27 Nm334.79.369
氮气47 Nm36.28295.16
蒸汽凝液（回收）-0.069 t192.18-13.26
蒸汽 4.0MPa0.041 t3684151.004
蒸汽 1.2MPa0.045 t3182143.19
蒸汽 0.4MPa0.03 t276382.89
结构说明规程设计综合能耗表（以 DFDA-7042 为例）：合计 6076 MJ/t PE，折 136.1 kg 标油/t PE。按规程分项 MJ/t 折算，能耗高度集中在电力：用电量 395 kWh/t，折 4676.8 MJ/t，约占总量的 77.0%，主要是流化床循环气压缩机与挤压造粒机组的动力消耗；其次是循环冷却水 131 m³/t，折 548.89 MJ/t（约 9.0%）；氮气 47 Nm³/t，折 295.16 MJ/t（约 4.9%）；热水 0.8 t/t，折 153.74 MJ/t（约 2.5%）；蒸汽 4.0MPa 0.041 t/t，折 151.004 MJ/t（约 2.5%）；蒸汽 1.2MPa 0.045 t/t，折 143.19 MJ/t（约 2.4%）；蒸汽 0.4MPa 0.03 t/t，折 82.89 MJ/t（约 1.4%）；仪表风 18 Nm³/t，折 28.62 MJ/t（约 0.5%）；燃料气 0.27 Nm³/t，折 9.369 MJ/t（约 0.2%）；蒸汽凝液回收 -0.069 t/t，折 -13.26 MJ/t（抵扣约 0.2%）；工厂空气 0.5 Nm³/t（0.585 MJ/t）与脱盐水（6.4×10⁻⁴ MJ/t）可忽略。即电力一项约占四分之三，蒸汽三项合计约 6.3%，属于典型的「电主型」聚烯烃装置。另：不同牌号电耗差异明显，规程 1.2.7.2 给出 11 个牌号用电量 341~411 kWh/t 区间。
资料来源：规程能耗计算章节。计算标准见规程原文。
07

装置关联

Unit Interconnections
Key
Takeaway
上游 6 项，下游 3 项。上游断料即本装置降负荷或停工。

上游进料 · 6 项

乙烯装置
物料：聚合级乙烯 28.57 万吨/年（0.927~1.013 t/t PE）　输送方式：管线
MTBE/丁烯-1 装置
物料：1-丁烯 1.56 万吨/年　输送方式：管线
1-己烯（外购）
物料：1-己烯 0.21 万吨/年　输送方式：罐区
氢气管网
物料：氢气（开车时最大）　输送方式：管线
异戊烷（外购）
物料：异戊烷 1042 t/年（诱导冷凝剂）　输送方式：罐区
UCAT-J/BMC-200 催化剂 + T2/T3/DC + D3（外购）
物料：淤浆催化剂 54.8 t/年 + BMC-200 17.2 t/年 + XCAT Trim 6.8 t/年 + T3 4 t/年 + DC 　输送方式：钢瓶/罐区
线性低密度聚乙烯（LLDPE）
化工二部

下游去向 · 3 项

颗粒储存 + 包装出厂
物料：LLDPE/HDPE 粒料 30 万吨/年（11 种牌号）　输送方式：皮带/料仓
地面火炬系统
物料：少量循环气 + 脱气仓排放气　输送方式：管线
废催化剂/废 T2
物料：经矿物油稀释后罐装送出界区　输送方式：槽车
装置内循环
  • 排放气回收：通过逐级压缩、冷却使共聚单体和异戊烷冷凝回收重新使用
  • PDS 出料系统：两套交替使用
  • 脱气仓内含湿氮气与残留烷基铝反应失活（避免产品中催化剂残留）
  • T2/T3/DC 催化剂系统检修时用矿物油冲洗
资料来源：规程上下游关联章节。
08

行业技术特点

Industry Position
规模等级国内大型 LLDPE/HDPE 装置（30 万吨/年）
装置类型气相法流化床（UNIPOL 工艺，冷凝态操作）
设计单位大庆石化工程公司（基础设计和详细设计）
技术许可方
  • 美国 UNIVATION 公司气相法流化床 UNIPOL 聚乙烯专利技术（含 APC+ 先进控制系统）
关键技术
  • UNIPOL 气相法流化床工艺（国际广泛采用的气相法聚乙烯技术）
  • 冷凝态操作技术：异戊烷作诱导冷凝剂，注入循环气后冷凝汽化潜热撤除反应热，产能可提高 50%
  • Ziegler-Natta 钛系催化剂（活性高，钛残留 1~3 mg/kg，无需脱除残余催化剂）
  • 催化剂体系：UCAT-J（普通 LLDPE）+ BMC-200（双峰）+ D3 改性剂
  • 助催化剂体系：T2（三乙基铝）+ T3（三正己基铝）+ DC（一氯二乙基铝）
  • 原料精制：13X 分子筛物理吸附脱水 + 负载铜催化剂脱 O2/CO + AL2O3·H2O 脱 CO2
  • 流化床反应器顶部扩大段气固分离，无需旋风分离器或其他分离设备
  • 聚合反应终止系统（I/II/III 型 + 自动/手动微型终止程序，CO/CO2 终止剂）
  • PDS 产品出料系统（两套交替使用）
  • 脱气仓：含湿氮气与烷基铝反应 3H2O + Al(C2H5)3 → 3C2H6 + Al(OH)3 失活
  • 循环气压缩机带膨胀透平（透平故障时启动 II 型终止程序）
  • APC+ 先进控制系统（UNIVATION 公司提供，用于产品产量和质量控制）
  • 颗粒掺混料仓：6 根贴壁掺混管沿料仓壁均匀间隔分布，外循环量 15% 料仓容量
  • 工艺无腐蚀，几乎所有管线和设备可采用碳钢材料，节省材料费用
  • 三废排放小，工艺废水少，废气在密闭系统排放
历次检修
  • 脱氧催化剂/脱 CO 催化剂/13X/3A/脱 CO2/CD 脱醇催化剂等精制床层 3~5 年定期更换
环保合规综合能耗 136.1 kg 标油/t PE（DFDA-7042）；聚合物钛残留 1~3 mg/kg；乙烯中 O2 ≤0.1 mg/kg(v)、CO ≤0.1 mg/kg(v)
资料来源：规程装置概况 / 技术特点章节。
09

财务关注点

Financial Focus
加工能力
30万吨/年 LLDPE/HDPE 粒料
SRC 规程 1.1.1
原料乙烯
28.57万吨/年（0.927~1.013 t/t PE）
SRC 规程 1.2.7.1
原料 1-丁烯
1.56万吨/年
SRC 规程 1.2.7.1
原料 1-己烯
0.21万吨/年
SRC 规程 1.2.7.1
异戊二烯诱导剂
0.10万吨/年（诱导冷凝剂）
SRC 规程 1.2.7.1
单位能耗
136.1kg 标油/t PE（DFDA-7042）
SRC 规程 1.2.7.2
单位电耗
395kWh/t PE（DFDA-7042）
SRC 规程 1.2.7.2
主要产品产量
DFDA-7042 21 万吨/年 + DFDA-7042N 9 万吨/年 + DFDA-9047 0.6 万吨/年 +…
DFDA-7042 21 万吨/年 + DFDA-7042N 9 万吨/年 + DFDA-9047 0.6 万吨/年 + DGDA-6094 0.5 万吨/年 + DNDC-7148/7149 0.5 万吨/年 + DMDA-8008 0.6 万吨/年
SRC 规程 1.3.1
副产品量
无副产品（规程 1.3.2 标注'无'）
SRC 规程 1.3.2
三剂年消耗
淤浆催化剂 54.8 t/年 + BMC-200 17.2 t/年 + XCAT Trim 6.8 t/年 + T3 4…约 120 t/年
淤浆催化剂 54.8 t/年 + BMC-200 17.2 t/年 + XCAT Trim 6.8 t/年 + T3 4 t/年 + DC 3 t/年 + T2 30 t/年 + D3 5 t/年
SRC 规程 1.2.7.1
催化剂初次装填合计
脱氧 22.4 t + 脱 CO 56.42 t + 13X 34.1 t + 3A 14.1 t + 脱 CO2 97…约 281 t（3~5 年更换）
脱氧 22.4 t + 脱 CO 56.42 t + 13X 34.1 t + 3A 14.1 t + 脱 CO2 97.94 t + CD 50.7 t + 乙二醇 5.8 t
SRC 规程 1.2.7.1
行业对标
国内大型 LLDPE/HDPE 装置（30 万吨级，UNIPOL 气相法流化床）
Note · 核算口径提示
1. 数据边界：本页所有数据均摘自规程原文，未做估算、外推或行业平均值填补。 缺失字段标注为「待补充」。
2. 口径一致性：物料量为规程设计值 / 典型工况值，非实际核算数据， 用于学习与量级判断。
3. 检修与折旧：涉及大修周期的装置，费用计提须按实际周期平滑， 避免年度间大幅波动。