聚酯聚合培訓

1、新員工培訓教材第一章 公司簡介浙江紅劍集團有限公司位于長江三角洲最具經(jīng)濟活力的地區(qū)杭州市，公司的前身為1993年成立的蕭山紅山化纖實驗廠，1999年進行股份改制，成立了杭州紅山化纖有限公司。杭州紅山化纖有限公司成立之初，只有4條紡絲生產(chǎn)線，12臺加彈機，產(chǎn)能2萬噸/年。2000年公司開始了第一個戰(zhàn)略投資計劃，新增了4條紡絲生產(chǎn)線，17臺33H型加彈機。面對不斷擴大的市競爭，公司將第二個戰(zhàn)略投資計劃提前實施，于2001年至2002年再次擴產(chǎn)，新增紡絲生產(chǎn)線4條，20臺33H加彈機。至此，在短短的3年里，公司規(guī)模和效益增加了4倍，實現(xiàn)的跳躍式的發(fā)展，提前了二年完成了五年發(fā)展計劃。2002年，公司領(lǐng)

2、導決策引進聚酯熔體直紡生產(chǎn)裝置，應(yīng)對未來更激烈的市場競爭，使企業(yè)立于不敗之地，2002年6月，公司正式與中國紡織工業(yè)設(shè)計院簽訂了合同，引進年產(chǎn)20萬噸的聚酯熔體生產(chǎn)裝置。2008年，公司先后又向樹酯新材料和大功率LED節(jié)能燈領(lǐng)域進軍。至此，公司產(chǎn)業(yè)已涉及化工、紡織、新材料、房地產(chǎn)和高科技等領(lǐng)域。第二章 聚酯合成知識 聚酯工業(yè)是石油化工的重要組成部份，在合成纖維工業(yè)中占有很大的比重，產(chǎn)量居第一位。1、聚酯生產(chǎn)的特點：（聚酯生產(chǎn)按其生產(chǎn)特點應(yīng)歸于石油化工）1）、高溫：從酯化反應(yīng)到縮聚反應(yīng)溫度從260一直提高到280。2）、高壓、高真空操作：酯化反應(yīng)為微正壓，縮聚反應(yīng)為高真空；此外，熔體在管道中的壓

3、力最高可達200公斤。3）、原、輔材料易燃易爆：聚酯生產(chǎn)的主原料PTA（精對苯二甲酸）為白色粉末，當在空氣中達到一定量時，易發(fā)生爆炸、燃燒；EG（乙二醇）蒸汽、熱媒等都是容易發(fā)生爆燃爆炸的危險品，故生產(chǎn)區(qū)內(nèi)嚴禁煙火。4）、全自動化生產(chǎn)，采用先進的DCS系統(tǒng)控制，對操作人員的素質(zhì)要求高。5）、單線的生產(chǎn)能力大，我公司的聚酯生產(chǎn)線設(shè)計日生產(chǎn)能力為600噸/天，為目前國內(nèi)產(chǎn)能最大，因而操作的責任巨大，如有操作失誤，損失巨大。6）、測試儀表多，種類繁多，并使用放射性元素做檢測源。7）、管道復雜。2、聚酯工業(yè)合成的路線滌綸聚酯的化學名為：聚對苯二甲酸乙二醇酯，分子式為：HOCH2CH2OOCC6H4CO

4、nOCH2CH2OH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為原料的酯交換法。PTA、EG法：（酯化）HOOC苯COOH + 2HOCH2CH2OH HOCH2CH2OOC苯COOCH2CH2OH + 2H2ODMT、EG法：CH3OOC苯COOCH32HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC苯COOCH2CH2OH2CH3OH然后：（縮聚）nHOCH2CH2OOC苯COOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC苯COnOCH2CH2OH + (n-1)HOCH2CH2OH由上式可知，PTA、EG法和DMT、EG法的區(qū)別主要在于BHET的生成。聚酯于1941

5、年在英國首先以對苯二甲酸和乙二醇為原料合成。但最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的是DMT、EG法；一直到60年代，解決了PTA的精制問題，才開始PTA、EG直接酯化大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)滌綸。PTA、EG法和DMT、EG法比較有以下優(yōu)點：1）、PTA比DMT便宜，且生產(chǎn)的單耗少。2）、PTA法生產(chǎn)中無甲醇的回收，流程減短，并節(jié)省投資，由于不存在甲醇，可降低消防等級。3）、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，在新建的聚酯工程中已全面采用PTA、EG法，DMT、EG法工藝路線已被淘汰。3、直接酯化聚酯合成的原理：1）、主反應(yīng)酯化：H

6、OOC苯COOH + 2HOCH2CH2OH HOCH2CH2OOC苯COOCH2CH2OH + 2H2O縮聚：nHOCH2CH2OOC苯COOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC苯COnOCH2CH2OH + (n-1)HOCH2CH2OH2）、副反應(yīng)：（1）、醚鍵DEG的形成：主要在酯化階段，占總量的70%80%，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。（2）、環(huán)聚體的形成：低分子量的環(huán)聚體影響PET的加工和制品的性能，主要是在縮聚反應(yīng)后的高溫高真空中形成，其結(jié)構(gòu)為含醚鍵的二聚體、三聚體、四聚體。（3）、降解：分為熱降解和熱氧降解，兩者均導致熔體粘

7、度的下降，端羧基增高，色相變黃，B值升高。 3）、酯化、縮聚的化學平衡酯化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，會使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行；但升高溫度可加速反應(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)體系中排除，從而可進一步促進正反應(yīng)?？s聚反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度既可促進正反應(yīng)的進行，還可加快反應(yīng)速度；降低壓力，有利于小分子的逸出促進反應(yīng)的進行。4、聚酯生產(chǎn)的方式及選擇聚酯生產(chǎn)的方式分為：間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式生產(chǎn)。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)備簡單、操作方便等優(yōu)點，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

8、耗較高。半連續(xù)式介于二者之間。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)進出料，理論上其中的任何一點的狀態(tài)都不隨時間變化；但對設(shè)備的可靠性要求高，某一點出問題都會影響產(chǎn)品質(zhì)量，故出現(xiàn)故障要及時處理，對管理要求高，品種變化比較困難。5、連續(xù)式生產(chǎn)的不同流程的特點我國自80年代起，自世界各國引進了多條聚酯生產(chǎn)線，獲得大規(guī)模推廣的有美國杜邦、瑞士伊文達、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)上推出了我國自己的聚酯生產(chǎn)技術(shù)，這些生產(chǎn)技術(shù)均為PTA、EG法。杜邦技術(shù)特點：采用高溫快速酯化的三釜流程，產(chǎn)品反應(yīng)的停留時間短。伊文

9、達、吉瑪、中紡院：較低溫度和酯化的五釜流程，產(chǎn)品反應(yīng)的停留時間較長。現(xiàn)在這三家公司都在大力推廣最新開發(fā)的四釜流程。本聚酯工程即采用了中紡院開發(fā)的四釜流程工藝路線，具有如下特點；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。3）、采用乙二醇全部回收，循環(huán)使用，降低原料單耗。4）、采用sb（AC）3（醋酸銻）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為精餾效果好、效率

10、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。第三章 中紡院四釜流程的工藝概述1、聚酯裝置的概述 1）、聚酯裝置的組成 生產(chǎn)裝置：漿料制備，第一、二酯化，預(yù)縮聚，終縮聚，切片生產(chǎn)，輸送、包裝，尾汽淋洗，催化劑制備，消光劑制備等。 輔助裝置：熱媒爐，過濾器清洗，化驗室，公用工程。 2）、生產(chǎn)能力、品種及質(zhì)量指標產(chǎn)能：600噸/天 20萬噸/年品種：半消光劑纖維級聚酯熔體和切片。質(zhì)

11、量指標： 特性粘度：0.620.66 M1=±0.005dl/g M1一般為0.64端羧基：27mol/t二甘醇：M2±0.005wt% M2一般為1.01.2熔點：260凝聚粒子：510um0.4N/mg 10um：0 N/mg色值：L值88APHA B值：4±2APHA二氧化鈦：M3±0.05wt% M3一般為0.10.5%灰分（不含二氧化鈦）：0.07wt%Fe含量：3.0ppm水含量：0.4wt% 3）、裝置特點：（1）、一頭二尾，酯化為一套，自縮聚開始分為二套，可確保設(shè)計達標，減少生產(chǎn)風險。（2）、直接紡絲，可省去多道工序，節(jié)約生產(chǎn)成本，且熔體

12、不與外界接觸，保證無雜質(zhì)。（3）、連續(xù)化大生產(chǎn)，這要求：設(shè)備可靠性好，對故障的處理要及時，加強專業(yè)管理，及較高的操作素質(zhì)。（4）、自動化程度高。（5）、操作彈性大：可在50%120%間調(diào)整產(chǎn)能，而不影響質(zhì)量。（6）、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。（7）、三廢少。2、工藝流程說明 1）、催化劑配制催化劑配制為間歇操作，每天配制兩批，滿足24小時加入量，供聚酯生產(chǎn)線使用，每次必須把滿桶料投盡，以防開包后的催化劑在空氣中水解。配制時，按配制濃度2.0%設(shè)定EG的用量，在催化劑配制槽（21TA01）中，先通過流量計計量加入一定量的乙二醇，啟動攪拌器（21A01），再加入催化劑

13、。用0.3Mpa蒸汽加熱，在60溫度下混合攪拌0.51小時，使三醋酸銻充分溶解乙二醇中，配制成濃度為2.0Wt%的催化劑溶液。然后經(jīng)過濾器（21F01）濾去可能帶進的固體雜質(zhì)。借重力自流到催化劑供料槽（21T02），再由催化劑供料泵（21P01A/B）供經(jīng)反應(yīng)系統(tǒng)使用。2）、消光劑配制消光劑二氧化鈦（TiO2）自倉庫用叉車運來，貯存在聚酯裝置內(nèi)的（TiO2）制備間。二氧化鈦一般為25kg袋裝或桶裝，當袋裝時，貯存堆放不宜過高，以免二氧化鈦粉末被壓實，經(jīng)配制時的分散造成困難。二氧化鈦配制為間歇操作，每批配制過程平均需15小時。每兩天可配制三批，供聚酯生產(chǎn)線使用。人工將袋裝二氧化鈦放在喂入裝置（2

14、2M01）的平臺上，剪去封口，把二氧化鈦緩慢、均勻地加入到二氧化鈦配制槽（22TA01）中。配制時，先按配制濃度50%計算，向二氧化鈦配制槽（22TA01）中計量加入新鮮乙二醇，啟動攪拌器（22A01），加入二氧化鈦，攪拌混合1小時，配制成濃度為50%wt的二氧化鈦懸浮液，然后再用二氧化鈦研磨機（22M02），經(jīng)二氧化鈦循環(huán)槽（22TA02）進行2次循環(huán)研磨，每次約需4小時。由于在研磨過程中發(fā)熱量較大，采用夾套通7冷凍水進行冷卻降溫。為了安全運行，研磨機有聯(lián)鎖裝置，只有在通入冷凍水的情況下，研磨才能啟動。經(jīng)過二次研磨后的二氧化鈦懸浮液加入到二氧化鈦稀釋槽（22TA03）中，計量補加新鮮乙二醇，

15、攪拌稀釋成10%wt的二氧化鈦懸浮液。再用懸浮液輸送泵（22P01）經(jīng)TiO2離心機（22G01）除掉未分散的二氧化鈦大顆粒后，打入到中間槽（22TA04）中，在此靜置2小時。以消除配制過程中產(chǎn)生的靜電，取樣化驗合格后，用氮氣將懸浮液經(jīng)過濾器（22F01）壓送至二氧化鈦懸浮液供料槽（22TA05）中，由TiO2計量泵（22P02.1/2）供生產(chǎn)線使用。在二氧化鈦中切忌混入電解質(zhì)及其它雜質(zhì)。3）、漿料配制精對苯二甲酸（PTA）自PTA貯存庫，用車運至聚酯裝置內(nèi)，用電梯和電動葫蘆吊運到PTA日料倉上方，人工拆袋將PTA加入到PTA日料倉中。PTA自日料倉（11H01.1/2）落入PTA稱量裝置（1

16、1M01），通過離心稱量盤來連續(xù)稱量，稱量計依靠螺桿進料器和星形給料器進料，通過離心稱量盤出料所需力的大小來計量PTA的加入量。使PTA粉末連續(xù)、均勻地加入漿料配制槽（11TA01）中。同時，已經(jīng)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/PTA=1.08，此過程為連續(xù)進行的。漿料在配制槽中的停留時間約為2小時。配制好的漿料用各開50%的漿料泵（11P01.1/2）送入第一酯化釜（12R01），泵的轉(zhuǎn)速由12R01的液位和熔體出料磁（18/28P01）的速度控制器進行自動調(diào)節(jié)。在漿料輸

17、送管道上有一個質(zhì)量流量計和密度計，可連續(xù)記錄和指示漿料的流量和密度，來監(jiān)控EG/PTA的摩爾比是否正確。4）、酯化來自漿料配制槽（11TA01）的PTA漿料由第一酯化反應(yīng)器（12R01）R的頂部進入，通過攪拌器（12A01）混合攪拌和熱媒盤管進行循環(huán)加熱器，在260262溫度下進行酯化反應(yīng)，停留時間約200分鐘。反應(yīng)由的物料由第一酯化反應(yīng)器的底部靠自重及位差從側(cè)面進入第二酯化反應(yīng)器（13R01）的外室，依靠攪拌器（13A01）攪拌和熱媒盤管進行循環(huán)加熱，物料由外室流入反應(yīng)器內(nèi)室，在263溫度下繼續(xù)進行本化反應(yīng)，反應(yīng)時間為90分鐘。已配制好的10wt%二氧化鈦懸浮液通過計量泵（22P02.1/2

18、）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，使反應(yīng)器內(nèi)物料不產(chǎn)生任何死角。反應(yīng)后的酯化產(chǎn)物由反應(yīng)器底部排出分別送到預(yù)縮聚反應(yīng)器（15/25R01）。第一酯化反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)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)器反應(yīng)生成的水及蒸發(fā)的乙二醇一起進入工藝塔（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、齊聚物等到被溶解在塔釜液乙二醇中；混合蒸汽經(jīng)過16塊塔板精餾，塔頂餾出物主要是水，占98.48%，其它為乙二醇、乙醛等，經(jīng)塔頂冷

19、凝器（13E01）冷凝和順流罐（13T01）部分回流，回流比為1：1.2。其余廢水冷卻至排放允許溫度后，送污水處理場處理。冷凝器（13E01）中未凝尾氣去尾氣淋洗塔（24C01）進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斯社板，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計，經(jīng)計算器與回流的流量計聯(lián)鎖，控制回流量以維持塔的正常操作溫度。工藝塔塔釜液含乙二醇99.04%，由塔斯社底出料泵（13P02.A/B），一部分送回第一、二酯化反應(yīng)器，分別由流量計自動控制，使第一酯化反應(yīng)器中的EG/PTA的摩爾比約為1.65。剩余

20、部分送至乙二醇收集罐（17T03），該項排出量由塔斯社底液面控制器調(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加熱，由熱媒蒸發(fā)器提供的蒸汽加熱。第一酯化反應(yīng)器的部分熱媒盤管裝有閥門，如果生產(chǎn)負荷降低時，可以關(guān)掉幾組熱媒加熱盤管。5）、預(yù)縮聚來自第二酯化反應(yīng)器（13R01）的酯化產(chǎn)物憑借壓力差進入預(yù)縮聚反應(yīng)器（15/25R01）上室，通過熱媒盤管進行加熱，然后再從上室流入反應(yīng)器下室，使酯化物料在272條件下進行預(yù)縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時間為100分鐘。由于預(yù)縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)是在真空條件下進行的，受壓力差的影響，物料進入反應(yīng)器上室后呈沸騰狀態(tài)。因此不需要攪拌，靠物料自身沸騰進行混

21、合，從而使反應(yīng)均勻進行。當物料進入反應(yīng)器下室后，在攪拌器攪拌下繼續(xù)進行反應(yīng)，由于物料反應(yīng)和EG蒸汽需要加熱，因此，預(yù)縮聚反應(yīng)器上、下室均設(shè)有熱媒盤管加熱。反應(yīng)器內(nèi)酯化、縮聚兩種反應(yīng)同進行，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警裝置，以保證反應(yīng)在1kpa絕壓條件下進行。抽走的乙二醇蒸汽首先進入刮板冷凝器（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。進入冷凝器的乙二醇蒸汽用40的乙二醇液體進行噴淋冷卻后一起流入乙二醇液封槽（15/25T01）中，通過罐內(nèi)的粗濾網(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渣，大部分塊狀固體被粗濾網(wǎng)擋住沉積

22、在液封罐套筒底部，定期放掉殘渣。過濾后的乙二醇用乙二醇循環(huán)泵（15/25P03）經(jīng)乙二醇冷卻器（15/25E03）冷卻至40，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（13T02）中。多余的乙二醇的排放管道裝有控制閥與噴淋系統(tǒng)的低位流量報警和液封罐的液位控制、液位報警進行聯(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。進入刮板冷凝器（15/25E01）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絕壓）條件下進行反應(yīng)的，因此，采用乙二醇蒸汽噴射器（17/27J01）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

23、料泵的轉(zhuǎn)速是由預(yù)聚物輸送管道的高壓報警裝置及終縮聚反應(yīng)器（17/27R01）的液位、熔體出料泵（18/28P01）的轉(zhuǎn)速進行聯(lián)鎖控制的。預(yù)聚物經(jīng)特殊設(shè)計的三通閥進入預(yù)聚物過濾器（16/26F01）進行過濾，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)聚物夾套管（包括過濾器）由二次回路的液相熱媒加熱。反應(yīng)器夾套和氣相管線的夾套由熱媒蒸發(fā)器提供的氣相熱媒加熱。6）、終縮聚從預(yù)縮聚反應(yīng)器來的預(yù)聚物由底部進入終縮聚反應(yīng)器，在283、100pa條件下，經(jīng)180200分鐘完成終縮聚反應(yīng)，使物料的特性粘度由0.24提高到0.65，反應(yīng)結(jié)束時聚合物酯化率為99.8%，聚合度為100。終縮聚攪

24、拌器由63塊圓盤組合而成，并用八塊擋板把反應(yīng)器分為圓盤數(shù)不等的八個室?？s聚反應(yīng)過程中圓盤攪拌器以36rpm速度轉(zhuǎn)動，把物料由底部帶起形成溥膜，增加熔體表面積，有利于乙二醇的蒸發(fā)。物料在反應(yīng)器內(nèi)基本上呈柱塞流的形式慢慢向前移動，這樣縮聚反應(yīng)均勻。反應(yīng)終了的聚合物熔體由主熔體出料泵排出，經(jīng)熔體過濾器（18/28F01）送去切?；蚣徑z。正常生產(chǎn)時，根據(jù)生產(chǎn)量確定出料泵的轉(zhuǎn)速，其速度控制器與預(yù)聚物供料泵（16/26P01）聯(lián)鎖，控制最終反應(yīng)器的喂入量；如產(chǎn)量變化時，則可自動調(diào)節(jié)PTA漿料泵（11P01），以控制整個反應(yīng)系統(tǒng)的物料喂入量。熔體出料泵后的熔體輸送管道上，裝有一個特殊設(shè)計的在線粘度計，通過測

25、量熔體溫度、壓力的變化，計算出熔體的粘度。同時粘度計與終縮聚反應(yīng)器攪拌軸的電流信號及反應(yīng)器的真空度進行聯(lián)鎖控制，以保證最終產(chǎn)品的粘度穩(wěn)定。最終縮聚反應(yīng)過程中蒸發(fā)出來的乙二醇從終縮聚反應(yīng)器上部抽出，通過刮板冷凝器（17/27E01）用28乙二醇液體噴淋冷靜凝，噴淋的乙二醇在循環(huán)系統(tǒng)中采用7的冷凍水進行冷卻。在刮板冷凝器中末冷凝下來的氣體，進入乙二醇蒸汽噴射器17/27J01），噴射器分為三級，使終縮聚反應(yīng)器內(nèi)的物料在真空（100pa絕壓）條件下進行反應(yīng)，由于真空較高，反應(yīng)系統(tǒng)抽出乙二醇中夾帶的齊聚物較易附在刮板冷凝器的擋板處，因此，終縮聚刮板冷凝器的刮板比預(yù)縮聚刮板冷凝器的刮板長，使齊聚物全部被

26、刮出。另外，反應(yīng)系統(tǒng)中所需要的新鮮乙二醇，出除了在催化劑和Tio2配制過程中加入一部分外，剩余量的2/3從刮板冷凝器處加入，這樣既可稀釋齊聚物在乙二醇中的濃度，也可以沖洗反應(yīng)系統(tǒng)中的乙二醇管線。而其中1/3由乙二醇蒸發(fā)器（17/27E04）處加入。由刮板冷凝器出來的未凝氣體進入乙二醇噴射器，噴射器共分三級，各級的動力氣體來自乙二醇蒸發(fā)器，正常操作時溫度為202.6，壓力為0.098Mpa（絕壓）；三級噴淋泵第三級的排出壓力大約10kpa，液環(huán)真空泵（17/27P07）作為它的最后排放級。預(yù)縮聚反應(yīng)器和終縮聚反應(yīng)器刮板冷凝器的未凝氣體根據(jù)不同操作真空的要求分別進入乙二醇蒸汽噴射器。從真空系統(tǒng)出來

27、的未凝氣中含有乙醛，引到尾氣淋洗塔（24C01）進行吸收。終縮聚反應(yīng)器的加熱夾套，熔體夾套管（包括熔體出料泵、過濾器、粘度計），乙二醇蒸發(fā)器的加熱盤管均由二次液相熱媒加熱，乙二醇蒸汽噴射器由氣相熱媒加熱。7）、切片生產(chǎn)及輸送由終縮聚反應(yīng)器出來的聚合物熔體，經(jīng)熔體出料泵升壓，熔體過濾器過濾后，通過熔體分配閥后部分去直接紡長絲，剩余的部分去鑄帶頭進行鑄帶。隨后落入水下切粒機（19CU01/02/03/04）的導流板，用脫鹽水噴淋冷卻，使帶狀熔體的表面凝固，在半固化狀態(tài)下切斷成粒，并被水進一步冷卻和固化，當切處沖至切片干燥機的水分離器時，在此除去95%的水分，然后再由主風機進一步吹除切片表面水分，使

28、切片含水在0.2%wt左右。聚酯生產(chǎn)線設(shè)有四套鑄帶頭、切粒及干燥系統(tǒng)以及一套可移動式切刀系統(tǒng)。切粒過程使用脫鹽水，每臺切粒機循環(huán)用水量約30m3/h。脫鹽水分三路進入切粒機，一路從上部溢流，隨帶狀聚合物沿導流板流下；一路對導流上的帶狀聚合物進行噴淋冷卻；另一路自下部進入將切斷的粒子沖走，送入切片干燥機的水分離器。主切片干燥同水分離器下來的水流進脫鹽水貯槽（19T01），脫鹽水用循環(huán)泵（19P01）經(jīng)脫鹽水冷卻器（19E01）冷卻后送切粒機循環(huán)使用。循環(huán)系統(tǒng)中蒸發(fā)溢漏將消耗少量脫鹽水，需要定期補充新鮮脫鹽水。經(jīng)切片干燥機吹干后的切片落入超長切片分離器（即振動篩），將超長切片及切粒粉末分離出去，尺

29、寸合格的切片落入切片中間料斗（19H01/02），再經(jīng)風送系統(tǒng)將切片送至切片料倉（29H01/02/03）。8）、尾氣淋洗乙醛是酯化過程的副產(chǎn)物和縮聚過程熱降解的產(chǎn)物，存在于工藝尾氣中，裝置中設(shè)置尾氣洗滌塔（24C01），將工藝塔頂冷凝器（13E01）、液環(huán)泵的未凝尾氣引至尾氣洗滌塔，用生產(chǎn)水噴淋吸收，淋洗液送出裝置到污水系統(tǒng)。塔頂尾氣中仍含微量未凝乙醛，與通入的氮氣混合稀釋后高空排放。9）、熱媒加熱本裝置的酯化和預(yù)縮聚反應(yīng)器中的盤管、終縮聚反應(yīng)器、工藝塔、乙二醇發(fā)生器等設(shè)備、反應(yīng)器間的物料夾套等到，皆采用液相熱媒加熱、保溫；酯化和預(yù)縮聚反應(yīng)器的夾套、汽相夾套管、真空系統(tǒng)等，皆采用氣相熱媒加熱

30、。氣相熱媒是由一次熱媒通入熱媒蒸發(fā)器，將液相熱媒汽化而生成的。熱媒站送來的320熱媒稱為一次熱媒，裝置中不同設(shè)備、管線有不同的溫度要求，相應(yīng)設(shè)備各自的加熱回路，稱為二次回路。每個二次回路都有各自的溫度調(diào)節(jié)，通過控制一次熱媒進入二次回路的補充量，實現(xiàn)不同的溫度要求。每個二次回路回流的二次熱媒匯集送回熱媒站加熱升溫，循環(huán)使用。熱媒3媒槽（23T01）用于收集熱媒回路的排氣，并在裝置開車的升溫過程中吸收熱媒的膨脹量，23T01置于聚酯裝置最高層屋面上。3、主要設(shè)備的構(gòu)造和操作1）、第一酯化反應(yīng)器第一酯化反應(yīng)器為立式單室攪拌釜。釜內(nèi)設(shè)有盤管式內(nèi)加熱器。反應(yīng)器設(shè)有外部夾套用于加熱和保溫。本反應(yīng)器內(nèi)筒容積

31、為157m3。內(nèi)筒體和內(nèi)封頭分別采用304+16MnR的復合鋼板。夾套采用普通汽相熱媒夾套，夾套選用16MnR鋼板制造。內(nèi)盤管采用螺旋形盤管，具有獨立的熱媒出入口，盤管和內(nèi)件OCr18Ni9。攪拌器采用上裝式，漿葉位于反應(yīng)器內(nèi)筒上端。由于軸很長，軸下端設(shè)有支軸承。攪拌器采用雙端面機械密封，有獨立的潤滑、冷卻系統(tǒng)。攪拌器選用防爆電機驅(qū)動。2）、第二酯化反應(yīng)器第二酯化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)與第一酯化反應(yīng)器相似。本反應(yīng)器為立式夾套攪拌釜，在反應(yīng)器內(nèi)裝有長圓筒形隔離筒。將反應(yīng)器分為內(nèi)、外兩室，物料從外室通過內(nèi)室筒壁上的窄縫進入內(nèi)室，然后由內(nèi)室下部出，物料在攪拌下進行反應(yīng)，由內(nèi)盤管和夾套進行加熱和保溫，反應(yīng)器容積為

32、72m3。攪拌槳為上部安裝，下部設(shè)有支承軸承，內(nèi)加熱盤管結(jié)構(gòu)與第一酯化反應(yīng)器相同，夾套結(jié)構(gòu)和攪拌器密封結(jié)構(gòu)也相似。本反應(yīng)器內(nèi)筒和內(nèi)封頭分別采用304+16MnR復合鋼板，夾套采用16MnR鋼板，盤管和內(nèi)件采用OCr18Ni9。3）、預(yù)縮聚反應(yīng)器本反應(yīng)器為立式夾套反應(yīng)器。釜內(nèi)分上下兩室，下室負壓（真空）操作。物料從上室底部進入，然后從上室底部對稱位置流出釜外，物料再從釜外自下室的側(cè)面進入，最后從下室的底部流出。反應(yīng)器的上、下室均設(shè)有盤管加熱。盤管的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)均與第一、二酯化反應(yīng)器相類似。上室無攪拌器，依靠盤管加熱形成的內(nèi)蒸汽來起熱動力攪拌作用。下室設(shè)有攪拌器，依靠強制物質(zhì)循環(huán)攪拌和熱動力攪拌

33、共同起作用。反應(yīng)器的夾套形式與第一、二酯化反應(yīng)器相類似。反應(yīng)器容積為56m3。4）、終縮聚反應(yīng)器終縮聚反應(yīng)器為臥式雙軸圓盤真空反應(yīng)器。在臥置圓筒形夾套釜體內(nèi)，放置縱向串聯(lián)的兩根轉(zhuǎn)動主軸，在各軸上用鍵固定多塊成膜圓盤，形成兩個圓攪拌（成膜）系統(tǒng)。兩根主軸在釜內(nèi)的軸端支承在同一軸承支架上。該軸承采用聚酯熔體直接潤滑。各軸的另一端分別由前后兩端蓋上穿出，支承在固定于端蓋的軸承上。各軸封設(shè)有獨立的潤滑、冷卻系統(tǒng)，圓盤攪拌系統(tǒng)由懸掛在軸端的電機減速機傳動。反應(yīng)器容積為88m3。5）、刮板冷凝器為防止真空系統(tǒng)堵塞，在各級縮聚反應(yīng)器分別設(shè)有刮板冷凝器，容積分別為19m3、15.2m3。刮板冷凝器為一倒“T”

34、形結(jié)構(gòu)的真空容器。由反應(yīng)器引出的氣相物質(zhì)由刮版冷凝器橫筒遠離立筒處進入，冷卻后凝聚物沉積在開口附近及橫筒壁上，然后隨時由裝在橫筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刮板刮掉。氣體進入立置的噴淋塔后，流經(jīng)裝在塔內(nèi)的傘板，被下淋的EG冷卻，落入橫筒，然后通過堰版由下面的開口排出，未冷凝氣體被下游真空泵由冷凝器頂抽走。刮版內(nèi)端支承在特殊的自力滑軸承上。另一端穿過端蓋，支承在固定于端蓋的軸承上，外面與驅(qū)動電機、減速機相連，軸與端蓋間用特殊橡膠密封圈進行密封。器體采用Ocr18Ni9鋼板，內(nèi)件用Ocr18Ni9。4、影響酯化工藝工程的主要因素1）、EG/PIA摩爾比本工藝中，EG/PIA的摩爾比為1.08，提高摩爾比，可提高反應(yīng)速

35、度，縮短酯化反應(yīng)時間，但相應(yīng)的DEG含量和熱能消耗增加；摩爾比較低，漿料配制困難且輸送不方便，還有可能導致最終產(chǎn)品中端羧基含量變高。2）、催化劑本工程使用的催化劑誒sb(AC)3, sb(AC)3,可對酯化和縮聚反應(yīng)均起催化作用；催化劑過多，導致產(chǎn)品泵質(zhì)多，影響可紡性；催化劑不足，導致反應(yīng)速度低，需延長停留時間和提高溫度進行補償。3）、溫度提高反應(yīng)溫度能加快酯化反應(yīng)的速度，但DEG及乙醛的含量也會增加；縮聚反應(yīng)為微放熱反應(yīng)，按化學平衡原理，提高溫度會抑制正反應(yīng)進行；另一方面，能加速反應(yīng)進行，縮短達到化學平衡的時間，并能減小熔體粘度，有利于小分子物質(zhì)的逸出，促進正反應(yīng)；但溫度過高，會導致熔體的降

36、解。4）、壓力酯化反應(yīng)中適當?shù)募訅海饶茏屗肿诱舭l(fā)，又能適當抑制乙二醇的蒸發(fā)；過高，會妨礙水的蒸發(fā)；過低，會讓乙醇大量蒸發(fā)，使內(nèi)部的摩爾比失調(diào)?？s聚反應(yīng)中，在縮聚反應(yīng)的末期，小分子物質(zhì)的揮發(fā)速度會成為影響反應(yīng)的主要因素，降低壓力有利于乙二醇的逸出，促進正反應(yīng)。5）、第一酯化反應(yīng)釜化率PTA微溶于EG，但在酯化物中的溶解度佷大，通?？刂圃?9%以上，使加入的漿料中的PTA完全溶解，加快反應(yīng)速度。6）、停留時間酯化反應(yīng)中，停留時間短，酯化不足；時間長，DEG含量又會增加；縮聚反應(yīng)中，熔體的粘度隨停留時間的增加而提高，達一拐點后，熔體中的降解反應(yīng)占主導，導致粘度下降，質(zhì)量變差。）、攪拌速度攪拌在化

37、工生產(chǎn)中是傳質(zhì)、傳熱的重要手段；并在縮聚反應(yīng)中可大幅度的減少熱降解。5、原料、輔料的性質(zhì)及對產(chǎn)品的影響1）、PTA各項質(zhì)量指標及影響（1）、粒度：絕大多數(shù)末經(jīng)研磨的PTA的粒度平均在120±20µm為宜，粒度過小，則漿料的粘度高，輸送、攪拌阻力大，能耗高，在有攪拌情況下，酯化率下降，達到相同酯化率所需反應(yīng)溫度略高；粒度過大同樣會導致酯化率下降，達到相同酯化率需要反應(yīng)溫度較高。（2）、色相：PTA的色相是反映雜質(zhì)含量的綜合指標，通常APHA10，如略高，則PET色也升高。（3）、4CBA含量：25ppm，4CBA含量高，會導致色值升高，且4CBA為端基封閉劑，導致粘度下降，并

38、會導致齊聚物增多，影響紡絲斷頭率。（4）、PT酸含量：150ppm，為端基封閉劑，使粘度下降。（5）、金屬含量：10ppm，其中鐵2ppm，鉬ppm，主要影響色值。（6）、灰分含量：為不可燃燒的金屬氧化物的總含量，15ppm，過高會造成紡絲斷頭多，堵塞濾網(wǎng)。（7）、水分：水分過高會使PTA容易結(jié)塊，粘壁、堵塞下料管路，會影響計量精度和漿料摩爾比的準確性。2）、EG的各項質(zhì)量指標及影響（1）、密度、餾程、釜、含水率：實際為EG純度的反映。密度初餾點低表明水含量較多，密度或終餾點高表明DEG、TEG含量較多。（2）、酸值：EG的純度反映。（3）、灰分和金屬含量：影響同PTA。（4）、醛類：醛類會污

39、染環(huán)境，在酯化反應(yīng)中，一般從工藝塔排除。（5）、色相：影響最終產(chǎn)品的色值。（6）、氯離子：對不銹鋼有腐蝕。6、產(chǎn)品的檢驗指標及對后加工的影響聚酯產(chǎn)品的質(zhì)量指標如下：1）、特性粘度及偏差：聚酯的特性粘度與產(chǎn)品的平均分子量有密切的關(guān)聯(lián)，一般要求為0.640dl/g，相當于分子量20000，特性粘度偏差常規(guī)不超過0.02即可紡織，但要生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品，我公司的要求為不超過0.005；特性粘度的波動大會影響紡絲的穩(wěn)定性，導致斷頭、毛絲、染色差異。2）、端羧基含量：直接影響產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性，40mol/t時，表明酯化不足，活產(chǎn)生了較強烈的降解。3）、DEG含量：一定量的DEG有利于紡絲的加工，有利于染色；

40、但過高的DEG含量，會影響纖維的耐光，耐熱性能，故一般為.wt90；DEG的波動對纖維的染色影響特別大，故要嚴格控制DEG的偏差在0.05以內(nèi)。4）、熔點：反映PET的純度，在實際生產(chǎn)中，由于有副產(chǎn)品如DEG的產(chǎn)生，破壞了分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整，導致熔點下降，一般要求大于259，并且穩(wěn)定性要好。5）、鐵含量：Fe是降解反應(yīng)的催化劑，會影響紡絲，并影響色值。6）、凝集粒子：凝集粒子直徑超過纖維直徑的1/3時，會引起紡絲的飄絲斷頭，20um以上的粒子靠過濾器除去，10-20um一般誒影響紡絲的重要因素。凝集粒子過多會影響過濾器的使用壽命。第四章 工 藝 流 程 圖1、工藝流程圖的作用化工工藝圖包括工藝流程

41、圖（PED圖）、管道布置圖、設(shè)備布置圖，這些在聚酯廠的設(shè)計制造、施工安裝、試車投產(chǎn)等籌建活動中必不可少，也是工藝人員、操作人員在聚酯裝置中的運行操作，生產(chǎn)維護及其他技術(shù)活動中也是必不可少的。分為初步設(shè)計階段的流程圖和施工圖設(shè)計階段流程圖。 2、PFD，即物料流程圖，包括： 圖形：設(shè)別示意圖、流程線及對工藝條件有顯著影響的儀表控制點。 標注：設(shè)備位號及名稱、流程線中各物料的物理、化學特性數(shù)據(jù)表。 標題欄：工程項目名稱、圖號、圖名和設(shè)計階段。物料流程圖是在初步設(shè)計中完成物料衡算和熱量衡算繪制的，是設(shè)計審查的資料，進一步設(shè)計的依據(jù)及裝置開車的參考資料。1）、圖形：按設(shè)備外形簡單勾勒。2）、標注：工區(qū)

42、代號設(shè)備分類代號設(shè)備序號相同設(shè)備識別序號如：13-R01,13-p03A/B,13是工區(qū)代號，R或P是設(shè)備分類代號；01或03是設(shè)備序號；A/B是相同設(shè)別識別序號，說明有A、B兩臺，一臺使用，一臺備用；如果出現(xiàn)1/2，說明有1、2兩臺，但同時用50%開度運行，如一臺故障，另一臺自動升至100%。工區(qū)代號：11：漿料配制12：第一酯化13：第二酯化和工藝塔15/25：預(yù)縮聚16/26：預(yù)聚物輸送17/27：終縮聚18/28：熔體輸送與分配19：切粒系統(tǒng)21：催化劑配制22：消光劑配制23：熱媒系統(tǒng)24：尾氣淋洗29：切片輸送、貯存、包裝48：過濾器清洗設(shè)備分類代號：A：攪拌器R；反應(yīng)器CU：切粒

43、機E：冷凝器F：過濾器L:葫蘆P:泵 TA、T:槽、罐 J：真空噴射泵PFD的表示方法： A、主流程用粗實線表示；次流程及公用工程用細實線表示；流程方向用箭頭表示。 B、關(guān)鍵儀表控制點用相應(yīng)的儀表信號線表示。 C、要在流程線上標出物料名稱，并在表中將物料的組成、性質(zhì)標注。 D、各張和各頁之間的銜接要有名稱的標注。如：3、PID管道儀表流程圖PID圖是在PFD圖的基礎(chǔ)上，由工藝和儀表人員共同繪制的，用來完整地表示出生產(chǎn)裝置中設(shè)備、管道和儀表的示意圖。在設(shè)計過程中，它是設(shè)備布置圖、管道布置圖、模型建造以及續(xù)建配管詳圖的設(shè)計依據(jù)。1）、圖樣內(nèi)容包括（1）、圖形：設(shè)備示意圖、主輔管線、閥門、管件、儀表

44、檢測點和控制點符號。（2）、標注：設(shè)備位號及名稱、管段編號、儀表控制點閥號、閥門編號及規(guī)格、管線材質(zhì)變更代號及必要的標高和附加說明等。（3）、標題欄：工程項目名稱、圖號、圖名和設(shè)計階段。2）、設(shè)備的表示方法（1）、圖形：PID圖上的設(shè)備用實線畫出能夠反映其外形特征的主要輪廓，必要時畫出其具有工藝特征的內(nèi)件示意結(jié)構(gòu)。（2）、相對位置：設(shè)備間的高低位置一般按實際安裝情況示意畫出。（3）、設(shè)備的標注：設(shè)備位號及名稱、設(shè)備上各管口的編號。3）、管道的表示方法（1）、管道的畫法A、規(guī)定：工藝管道用粗實線；輔助物料管道用中實線；儀表管道用細實線；保溫管道用 表示；伴熱管道用 表示。B、交叉和轉(zhuǎn)彎：有交叉時

45、，橫線斷開，保持縱向連續(xù)，轉(zhuǎn)變時，用直角表示。管道一般盡量畫成水平或直線。（2）管道的標PID圖上全部管道均要有相應(yīng)標注。橫向標注在上方；豎向標注在左側(cè)，位置不夠，可用引線，引出后標注。管線從某臺設(shè)備（或管線）到另一臺設(shè)備（或管線）為止，為一根管線，即編一個號。例如：12 300 RBC 006 HNS （單管） 13 150/250 YXA 002 PPM (夾套) A B C D E其中：A 工區(qū)(即工段)代號 B 管道尺寸（即管道公稱直徑） C 管道規(guī)格（即管道等級代號） D 管道序號（即管段號） E 物料代號（即介質(zhì)代號）說明：A：工區(qū)代號（略） B：管道尺寸：單位為，對于夾套150/

46、250分別指內(nèi)管/外管尺寸。 C：管道規(guī)格，管道規(guī)格由三個字母組成。 第一個字母表示壓力等級： P： PN 1.0mpa Q: PN 1.6mpa R: PN 2.5mpa S: PN 4.0mpa Y: PN 32.0mpa 第二個字母表示主體材質(zhì) B: 碳鋼 H: 不銹鋼 X:夾套管 第三個字母區(qū)別了管道上使用的閥門、閥蘭及埑片的不同。 D：管道序號：用三位數(shù)表示，若此管線進入另一張管道儀表流程圖，其管道序號不變。 E:介質(zhì)代號(略)4）、閥門及管件閥門管件的標注內(nèi)容：種類代號、規(guī)格及序號。閥門代號：（1）、字母代號說明 V:普通閥門 VA:特殊閥門 SB:籃式過濾器 SY:Y型過濾器 S

47、F:視鏡 SP:取樣口 BP:排廢（2）、普通冷門代號 V2:截止閥 V3XX:球閥 V4XX:蝶閥 V5XX:止回閥 V8XX:節(jié)流閥 V96X:疏水閥5）、儀表控制點的表示方法工藝生產(chǎn)流程中，儀表及自動控制點是PID圖中的重要內(nèi)容。儀表的分類：從功能上分有檢測、計量、控制和調(diào)節(jié)儀表；從與現(xiàn)場設(shè)備和管道的連接關(guān)系、信號處理關(guān)系上分有：一次元件儀表和輸出功能型儀表。（1）、儀表符號A、一次元件型儀表：直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場有關(guān)設(shè)備和管道上，用來檢測和指示某種物理量信號和化學成份信號的在線儀表：溫度、壓力、流量、液位、PH值等。B、輸出功能型儀表：指將一次元件型儀表的檢測信號進行處理后，向現(xiàn)場執(zhí)行機

48、構(gòu)輸出控制、調(diào)節(jié)信號，或向儀表盤輸入指示值或報警信號的儀表系統(tǒng)。這種儀表一般由檢測、處理和輸出三部分組成。C、調(diào)節(jié)閥符號：R:記錄 T:溫度 P:壓力 L:液位 F:流量 V:粘度 S:速度 I:指示 C:控制D、儀表安裝符號：表示儀表安裝位置。 就地安裝。 就地儀表盤面安裝。 集中儀表盤面安裝。 就地儀表盤面安裝。 集中儀表盤后安裝。 E、儀表線路符號：指儀表信號的傳送方式，有機械線路、氣動線路、電氣線路。（2）、儀表代號和編號A、代號：首字母代表被測參量代號，后繼字母代表功能代號。見下表：字母 第一字母：被測變量或初始變量 后繼字母：功能A 分析 報警C 電導率 控制（調(diào)節(jié)）D 密度或比重 E 電壓（電動勢） 檢測元件F 流量 （比例）