1、聚酯生產(chǎn)工藝介紹,聚酯裝置生產(chǎn)的特點(diǎn)： 1、聚酯生產(chǎn)按其生產(chǎn)特點(diǎn)歸于化工生產(chǎn)，具有如下特點(diǎn)：高溫：從酯化反應(yīng)到縮聚反應(yīng)溫度從260度280度。 2、高壓，高真空操作：酯化反應(yīng)為徽正壓，縮聚反應(yīng)為高真空。此外，熔體在管道中的壓力最高可達(dá)到200公斤。 3、原，輔材料易燃易爆：聚酯生產(chǎn)的主原料PTA為白色粉末，當(dāng)空氣中達(dá)到一定質(zhì)量時(shí)，易發(fā)生爆炸，燃燒。EG蒸汽，熱媒等都是容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)品，故生產(chǎn)區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁煙火。 4、全自動化生產(chǎn)，采用先進(jìn)的DCS系統(tǒng)控制，對操作人員的素質(zhì)要求高。 單線的生產(chǎn)能力大，我公司的聚酯生產(chǎn)線設(shè)計(jì)日生產(chǎn)能力為600噸/天，為當(dāng)時(shí)國內(nèi)生產(chǎn)能力最大，因而操作的責(zé)任巨大，如有操

2、作失誤，損失巨大。 5、測試儀表多，種類繁多，并使用放射性元素做測源。 6、管道復(fù)雜。,聚酯合成的知識： 1、在工業(yè)上聚酯的合成主要有：以PTA和EG為原料的直接酯化法，及以 DMT和EG為原料的酯化交換法。PTA、EG法和DMT、EG法比較有以下優(yōu)點(diǎn)： ，PTA比DMT便宜，且生產(chǎn)的單耗少。，PTA法生產(chǎn)中無甲醇析出，減少了甲醇的回收，流程，并節(jié)省投資，由于不存在甲醇，可降低消防等級。，PTA法中，漿料配比EG含量較DMT法少，并能精減EG的回收工序，減少投資，并且回收的EG可直接回用，節(jié)省EG的單耗。所以，在新建的聚酯工程全面采用PTA、EG法，DTM、EG法工藝路線已被淘汰。 2、直接酯

3、化聚酯合成的原理：副反應(yīng)醚建的形成：主要在酯化階段形成，占總量的7080%，分為羥基醚化，EG的自醚化，BHET的自醚化，酯和醇的交換，形成的小分子醚化物。 3、環(huán)聚體的形成：低分子量的環(huán)聚體影響PET的加工制品的性能，主要在縮聚反應(yīng)后期的高溫高真空中形成，其結(jié)構(gòu)為含醚鍵的二聚體，四聚體。 4、降解：分為熱降解和熱氧降解，兩者均導(dǎo)致熔體粘度的下降，端羥基增高，色相變黃，B值升高。,酯化、縮聚的化學(xué)平衡： 酯化反應(yīng)為微放熱反應(yīng)，升高溫度，會使反應(yīng)向逆向反應(yīng)方向進(jìn)行，但升高溫度可加快反應(yīng)速度，根據(jù)平衡反應(yīng)理論，將生成物不斷從反應(yīng)體系中排除可促進(jìn)正反應(yīng)，升高溫度有利于生成物水的蒸發(fā)。加速從反應(yīng)體系中

4、排除，從而可一步促進(jìn)正反應(yīng)?？s聚反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度可促進(jìn)正反應(yīng)的進(jìn)行，還可加快反應(yīng)速度，降低壓力，有利于小分子的逸出促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。,聚酯生產(chǎn)的方式及選擇： 聚酯生產(chǎn)方式分為：間歇式，半連續(xù)和連續(xù)式生產(chǎn)。 1、間歇式生產(chǎn)具有生產(chǎn)靈活，生產(chǎn)品種多，品種變換容易，設(shè)備，操作方 便等優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)量不夠穩(wěn)定，批與批之間存在質(zhì)量差異且生產(chǎn)單耗較高。 2、半連續(xù)式介于二者之間。 3、連續(xù)式生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，設(shè)備的生產(chǎn)效率高，原料消耗低，在生產(chǎn)中，反應(yīng)器連續(xù)進(jìn)出料，理論上其中的任何一點(diǎn)的狀態(tài)都不隨時(shí)間變化，但對設(shè)備的可靠性要求高，某一點(diǎn)出問題都會影響產(chǎn)品質(zhì)量，故出現(xiàn)故障要及時(shí)處理，對管

5、理要求高，品種變化比較困難。,連續(xù)式生產(chǎn)的不同流程的特點(diǎn)： 我國自80年代起，自世界各國引進(jìn)了多條聚酯生產(chǎn)線，獲得大規(guī)模推廣的有美國杜邦，瑞士伊文達(dá)，德國吉瑪三家公司的工藝技術(shù)。 在90年代末，中紡院在消化吸收吉瑪技術(shù)的基礎(chǔ)上推出了我國自已的聚酯生產(chǎn)技術(shù)，首套國產(chǎn)聚酯裝置在江蘇儀征化纖，這些生產(chǎn)技術(shù)均為PTA、RG法。,本聚酯工程即采用了中紡院開發(fā)的四釜流程工藝路線，其特點(diǎn)： 1、采用四釜流程：兩端酯化、兩端縮聚，單線生產(chǎn)能力大，有較大的生產(chǎn)彈性，在50%120%生產(chǎn)范圍內(nèi)調(diào)整不影響產(chǎn)品質(zhì)量。 2、物料在反應(yīng)釜中的停留時(shí)間長，反應(yīng)溫度較低，反應(yīng)溫和，操作穩(wěn)定，產(chǎn)品的DEG含量較低，質(zhì)量較好。

6、3、采用乙二醇全部回收，循環(huán)使用，降低原料單耗。 4、采用乙二醇銻作催化劑，可減少DEG的生成，并不用添加穩(wěn)定劑，減少了雜質(zhì)。 5、工藝塔為特殊的浮閥塔，結(jié)構(gòu)簡單，EG的精餾效果好，效率高。 6、真空系統(tǒng)，預(yù)縮和終縮共用一套，減少占地，減少投資，采用刮板冷凝器，解決真空易堵問題，使用EG蒸汽做真空系統(tǒng)的噴射動力，EG可循環(huán)使用，減少EG精制工作量，并減少了污水排放量。 7、使用DCS控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動化的生產(chǎn)調(diào)節(jié)，控制精度高生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量好。,中紡院四釜流程的工藝概述： 聚酯裝置：漿料制制備，第一、二酯化，預(yù)縮聚，終縮聚，切片生產(chǎn)，輸送，包裝，尾氣淋洗，催化劑備，消光劑制備等。輔助裝置：熱

7、媒爐，過濾器清洗，化驗(yàn)室，公用工程。 生產(chǎn)能力、品種及質(zhì)量指標(biāo)：產(chǎn)能：600噸/天，20萬噸/年。 品種：半消光纖維級聚酯熔體和切片。 質(zhì)量指標(biāo)：特性粘度：0.620.66 M0.005dl/g M：一般為0.64。 端羧基：27mol/t 二甘醇：M0.005wt% M一般為1.01.2 熔點(diǎn)：260 凝聚粒子：510um0.4N/mg；10um 0N/mg色相L值：88APHA B值：42APHA 裝置特點(diǎn)：一頭二尾，酯化為一套，自縮聚開始為二套，可確保設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)，減少生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。直接紡絲，可省去多道式序，節(jié)約生產(chǎn)成本，且熔體不與外界接觸，保證無雜質(zhì)。連續(xù)化大生產(chǎn)，這要求設(shè)備可靠性好，對故障的

8、處理要及時(shí)，加強(qiáng)專業(yè)管理，及較高的操作素質(zhì)。自動化程度高。操作彈性大，可在50120%間調(diào)整產(chǎn)能，而不影響質(zhì)量。節(jié)能：乙二醇蒸汽作真空噴射動力，減少了乙二醇的回收工作。 三廢少。,工藝流程說明： 1、催化劑配制：催化劑配制為間歇操作，每次必須把滿桶料投盡，以防開包后的催化劑變質(zhì)在空氣中水解。配制時(shí)，按2.0wt%的配制濃度設(shè)定EG用量，在催化劑配制槽中，先通過質(zhì)量流量計(jì)加入一定量的EG，啟動攪拌器，用0.3MPA的蒸汽加熱，再加入催化劑，在60度上混合攪拌0.51小時(shí)，化驗(yàn)合格后下放催化劑供料槽，再由催化劑供料泵供系統(tǒng)使用。,2、消光劑配制：消光劑的配制為間歇操作，將二氧化鈦放在喂入裝置22M

9、01的平臺上，剪去封口，將二氧化鈦緩慢、均勻地加入到配制槽22M01中。配制時(shí)，先按50%濃度計(jì)算向22TA01計(jì)量加入EG，啟動攪拌器，加入二氧化鈦，攪拌混合1小時(shí)，配制成50%的二氧化鈦懸浮液，然后用二氧化鈦研磨機(jī)，經(jīng)循環(huán)槽進(jìn)行研磨，經(jīng)二次研磨的二氧化鈦懸浮液再加入到稀釋槽，計(jì)量補(bǔ)加新鮮EG，攪拌稀釋到10wt%經(jīng)過離心機(jī)22G01除去未分散開的二氧化鈦大顆粒后，進(jìn)入中間槽22TA04靜置2小時(shí)消除靜電，化驗(yàn)合格后用氮?dú)猓▔嚎s空氣）壓送通過過濾器22F01至供料槽22TA05，由二氧化鈦計(jì)量泵22P02、1/2供生產(chǎn)線使用。,3、漿料配制：PTA由人工介入到PTA日料倉11H01、1/2中

10、，經(jīng)稱量設(shè)備11M01進(jìn)行連續(xù)稱量，稱量計(jì)依靠螺桿進(jìn)料器和星形給料器進(jìn)料，通過離心稱量盤來計(jì)量PTA的加入量，使PTA粉料連續(xù)、均勻的加入漿料配制槽11TA01中，同時(shí)已配制好的催化劑溶液和循環(huán)使用的回用EG分別按一定的比例一同噴淋加入到11TA01中，在攪拌器11A01的攪拌下，使PTA和EG充分混合均勻，摩爾比為EG/PTA1.08，此過程為連續(xù)進(jìn)行的，漿料在配制槽的停留時(shí)間約為23小時(shí)。配制好的漿料用各開50%的漿料泵11P01送入第一酯化反應(yīng)釜12R01，泵的轉(zhuǎn)速可由12RO1的液位控制器進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。在漿料輸送管道上由一個質(zhì)量流量計(jì)和密度計(jì)，可連續(xù)記錄和指示漿料的流量和密度，來監(jiān)控E

11、G/PTA的摩爾比是否正確。,4、酯化：來自漿料配制槽11TAO1的PTA漿料由第一酯化反應(yīng)器12R01頂部進(jìn)入，通過攪拌器12A01混合和熱媒盤管進(jìn)行循環(huán)加熱，在260262度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，停留時(shí)間約為200分鐘，反應(yīng)的物料由第一酯化反應(yīng)器的底部自重及位差從側(cè)面進(jìn)入第二酯化反應(yīng)器13RO1的外室，依靠攪拌器13AO1攪拌和熱媒盤管進(jìn)行循環(huán)加熱，物料由外室流入內(nèi)室，在263度下繼續(xù)進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為90分鐘，已配制好的10wt%二氧化鈦懸浮液通過螺桿泵22P02定量地從第二酯化反應(yīng)器頂部加入到反應(yīng)器中。第二酯化反應(yīng)器底部出口作特殊設(shè)計(jì)，使反應(yīng)器內(nèi)物料不產(chǎn)生任何死角。反應(yīng)的酯化產(chǎn)物由反應(yīng)

12、器底部排出分別送到預(yù)縮聚反應(yīng)器15/25RO1。第一酯化反應(yīng)器內(nèi)生成的水和蒸發(fā)的乙二醇通過壓力控制器PRC12013調(diào)節(jié)一定流量從反應(yīng)器上部管道排出與第二酯化反應(yīng)器內(nèi)生成的水及蒸發(fā)的乙二醇一起進(jìn)入工藝塔13C01中，混合蒸汽壓力為0.11MPA（絕壓）。,由于工藝塔內(nèi)釜液的液面稍高于混合蒸汽入口，因此蒸汽中夾帶的少量PTA，齊聚物等被溶解在塔釜液乙二醇中，混合蒸汽經(jīng)過16塊塔板粗精餾，塔頂餾出物主要是水，占98.48%，其他為乙二醇，乙醛等，經(jīng)塔頂冷凝器13E01冷凝和回流罐13TO1部分回流，回流比1：1.2其余廢水冷至排放充許溫度后，送污水處理站處理。冷凝器13E01中未凝尾氣去尾氣輕淋洗

13、塔24CO1進(jìn)行吸收后排入污水系統(tǒng)。工藝塔第一塊塔板下有一特殊噴嘴，用循環(huán)乙二醇既可以沖洗第一塊塔板，也可以噴淋冷卻混合蒸汽，除去蒸汽中的夾帶物，第3，8，11塊塔板上分別裝有溫度指示計(jì)，經(jīng)計(jì)算與回流液的流量計(jì)算聯(lián)鎖，控制回流量以維持塔的正常操作溫度。工藝塔釜液含乙二醇99.04%，由塔底出料泵13PO2，一部分送第一和第二酯化反應(yīng)器，分別由流量計(jì)自動控制，使第一酯化反應(yīng)器中的EG/PTA的摩爾比約為1.65，剩余部分送至乙二醇收集罐17TO3該排出量由塔底液面控制器調(diào)節(jié)。工藝塔、酯化反應(yīng)器的加熱盤管及酯化產(chǎn)物夾套均由二次回路的液相熱媒蒸發(fā)器提供的蒸汽加熱。,5、預(yù)縮聚：來自第二酯化反應(yīng)器13

14、RO1的酯化產(chǎn)物憑借壓力差進(jìn)入預(yù)縮聚反應(yīng)器15/25RO1上室，通過熱媒盤管進(jìn)行加熱，然后再從上室流入反應(yīng)器下室，使酯化物料在272條件下進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為100分鐘。由于預(yù)縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)是在真空條件下進(jìn)行的，受壓力差的影響，物料進(jìn)入反應(yīng)器上室后沸騰狀態(tài)。因此不需攪拌，靠物料自身沸騰進(jìn)行混合，從而使反應(yīng)均勻進(jìn)行，當(dāng)物料進(jìn)入器下室后，在攪拌器下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)和EG蒸汽需要加熱，因此預(yù)縮聚反應(yīng)器內(nèi)，外室均設(shè)有熱媒盤管加熱。反應(yīng)器內(nèi)酯化，縮聚兩種反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，汽化的乙二醇不斷被真空系統(tǒng)抽走，管道中設(shè)有壓力指示及高壓報(bào)警裝置，以保證反應(yīng)在12KPA絕壓條件下進(jìn)行，抽出的乙二醇蒸汽首先進(jìn)入刮板冷

15、凝器15/25E01，入口處有刮板式攪拌器，以清除掉聚集在入口處結(jié)塊的齊聚物，進(jìn)入冷凝器的乙二醇蒸汽用40度的乙二醇液體進(jìn)行噴淋冷卻后一起流入乙二醇液封槽15/25TO1中，通過罐內(nèi)的粗濾見網(wǎng)溢流和乙二醇循環(huán)泵入口的過濾器濾去刮下來的齊聚物殘?jiān)?，大部分塊狀固體被粗濾網(wǎng)擋住沉積在液封罐套簡底部，定期放掉殘?jiān)?過濾后的乙二醇循環(huán)泵15/25P03經(jīng)乙二醇冷卻器15/25E03冷卻至40度，在噴淋系統(tǒng)中循環(huán)使用，多余的乙二醇送到乙二醇收集槽13TO2中，多余乙二醇的排放管道裝有控制閥與噴淋系統(tǒng)的底流量報(bào)警和液封罐的液位控制。液位報(bào)警進(jìn)行聯(lián)鎖。以保證噴淋系統(tǒng)的乙二醇噴淋量及液封罐的液位保持恒定，進(jìn)入刮板冷凝器15/25EO1中的未凝氣體，通過真空系統(tǒng)抽走。由于預(yù)縮聚反應(yīng)器中的物料是在較高的真空2000PA條件下進(jìn)行反應(yīng)的，因此采用乙二醇蒸汽噴射器17/27JO1使反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生真空。預(yù)聚合物經(jīng)預(yù)聚合物供料泵16/26P01出料，出料泵的轉(zhuǎn)速是由預(yù)聚物輸送管道的高壓報(bào)警裝置及終縮聚反應(yīng)器17/27RO1的液位，熔體出料泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行聯(lián)鎖控制的。預(yù)聚合物經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的三通閥進(jìn)入預(yù)聚合物過濾器16/26FO1進(jìn)行過濾，過濾器為雙聯(lián)結(jié)構(gòu)，兩個濾室互為備用。預(yù)縮聚反應(yīng)器的加熱盤管和預(yù)聚物夾