【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的聚酯裝置成功實(shí)施大規(guī)模脫“瓶頸”增容改造，并承接了數(shù)套大容量聚酯裝置的技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計(jì)和工程承包。如年產(chǎn) 30萬噸的浙江恒逸 三期、桐昆三、四 期、 天圣化纖一期 40萬噸 等聚酯工程。 本項(xiàng)目聚酯裝置將采用國(guó)產(chǎn)化工藝和設(shè)備，走工藝技術(shù)、工程設(shè)計(jì)和設(shè)備制造國(guó)產(chǎn)化的道路，同時(shí)遵循“積極 、穩(wěn)妥、可靠、求實(shí)”的原則，對(duì)國(guó)內(nèi)無同類產(chǎn)品或尚無制造能力的部分設(shè)備，可在國(guó)際市場(chǎng)采購(gòu)解決。力求技術(shù)可靠、先進(jìn)，又大幅度節(jié)省建設(shè)投資。 采用國(guó)內(nèi)自主開發(fā)的工藝技術(shù)，以銻系組份為催化劑，精對(duì)苯二甲酸和乙二醇為原料的聚酯生產(chǎn)路線。日產(chǎn) 1200噸纖維級(jí)聚酯切片生產(chǎn)線采用五釜流程，即兩段酯化，兩段預(yù)縮聚和一段終縮聚。具有如下主要特點(diǎn)： （一）維持第一酯化反應(yīng)器達(dá)到較高的酯化率。酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆平衡反應(yīng)，在一定條件下存在平衡酯化率。而當(dāng)反應(yīng)接近平衡酯化率時(shí)，反應(yīng)速率大大降低，即其它參數(shù)的波動(dòng)（如回流 乙二醇量和料位變化）對(duì)酯化率的變化影響很小，因此有利于裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。 （二）充分發(fā)揮后縮聚反應(yīng)器圓盤轉(zhuǎn)子的傳質(zhì)功能。根據(jù)對(duì)縮聚過程速率受反應(yīng)控制和傳質(zhì)速率控制的臨界判別，確定預(yù)縮聚反應(yīng)器和后縮聚反應(yīng)器間的負(fù)荷分配，充分發(fā)揮后縮聚反應(yīng)器圓盤轉(zhuǎn)子的傳質(zhì)功能作用，提高裝置的生產(chǎn)能力。 （三）設(shè)置單臺(tái)工藝塔用于回收乙二醇。該工藝塔主要承擔(dān)兩臺(tái)酯化反應(yīng)器氣相物的分離，除此之外，還在乙二醇全回用流程中承擔(dān)縮聚反應(yīng)器氣相物的分離。 4－ 3 （四）采用乙二醇蒸汽噴射方式產(chǎn)生真空。它和采用水蒸汽噴射方式相比 較，采用乙二醇蒸汽噴射首先可降低裝置能量消耗；其次減少蒸汽凝液中水含量，并經(jīng)分離即可在裝置中循環(huán)使用。而水蒸汽噴射的凝液是作為廢水排放，因其中含有乙二醇等有機(jī)物，增加了污水排放和處理量。 （五）全回用乙二醇。本工藝流程中乙二醇在裝置中被全回用。兩個(gè)預(yù)縮聚反應(yīng)器的汽相凝液中含水量較高，送到工藝塔脫除水份，它連同后縮聚反應(yīng)器的汽相凝液和乙二醇蒸汽噴射泵的凝液直接加入漿料調(diào)配槽，因此無需再設(shè)置專用的乙二醇回收設(shè)施。不僅節(jié)省了投資，同時(shí)降低了乙二醇的單耗。 （六）避免真空系統(tǒng)堵塞問題。工藝流程中將新 鮮乙二醇加在后縮聚反應(yīng)器的刮板冷凝器和蒸汽噴射用的乙二醇蒸發(fā)器中，大大改善了后縮聚反應(yīng)器真空系統(tǒng)的操作工況，也提高了裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。 （七）設(shè)置尾氣淋洗塔，使排放達(dá)到環(huán)保要求。聚酯裝置的主要污染物是反應(yīng)過程的副產(chǎn)物乙醛，它存在于幾個(gè)反應(yīng)器的工藝尾氣中。本裝置設(shè)置淋洗塔，用 20℃的水噴淋，吸收尾氣中的乙醛。淋洗液送污水處理站，淋洗塔排放的尾氣與氮?dú)饣旌线_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后排放。 二、直接紡滌綸差別化 細(xì)旦及超細(xì) 纖維裝置 （一）工藝技術(shù)概況 滌綸長(zhǎng)絲工藝技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了由常規(guī)紡到高速紡及超 高速紡、小容量到大容量、切片紡到熔體直接紡等過程，其中高速紡特別是熔體直接紡的技術(shù)不斷完善，廣泛采用直接紡工藝路線。 多年來通過引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，使國(guó)內(nèi)已擁有較先進(jìn)的直接紡差別化 4－ 4 纖維工藝技術(shù)和設(shè)備，通過“嫁接”方式建設(shè)較大規(guī)模的直接紡差別化纖維裝置。以生產(chǎn)特性、多組合花色、特殊工藝的差別化纖維為主，以多品種、高質(zhì)量、高效益的戰(zhàn)略占領(lǐng)市場(chǎng)。 （二）工藝技術(shù)方案選擇 滌綸紡絲有切片紡和直接紡兩種工藝路線。熔體直接紡絲工藝 ,省去了鑄帶切粒、包裝輸送和切片結(jié)晶干燥、加熱再熔融過程 ,工藝流程短、基建投資費(fèi) 用省、建筑面積少、能耗和產(chǎn)品成本低。 切片紡工藝流程長(zhǎng)，投資大能耗高，但機(jī)臺(tái)數(shù)量不受熔體管道限制，更換品種方便，生產(chǎn)管理比較容易。根據(jù)本項(xiàng)目新建聚酯裝置，差別化纖維裝置緊靠聚酯裝置的有利條件，生產(chǎn)線多可滿足多品種方案，所以本裝置宜采用熔體直接紡工藝路線。 為充分發(fā)揮熔體直接紡和紡牽一步法的優(yōu)勢(shì)，本滌綸差別化纖維裝置擬采用“嫁接”方案，選用代表 二十一世紀(jì) 先進(jìn)水平的大容量 DIO組件及環(huán)吹風(fēng)工藝的 直接紡 生產(chǎn)滌綸超細(xì)纖維。 （三）工藝生產(chǎn)方法和特點(diǎn) 采用聚酯熔體直接紡工藝，具有工藝流程短、 單位產(chǎn)量基建投資費(fèi)用省、能耗和產(chǎn)品成本低的優(yōu)點(diǎn)。但直接紡對(duì)工藝連續(xù)性、穩(wěn)定性和均勻性要求高，由于受熔體管道長(zhǎng)度限制，生產(chǎn)操作的彈性小，產(chǎn)品也不宜經(jīng)常更換，操作和管理水平要求也高。 采用 目前世界上最先進(jìn)的 40 絲并 /位雙胞胎 高速紡絲、牽伸、卷繞 聯(lián)合機(jī)生產(chǎn) 滌綸 細(xì)旦超細(xì) 差別化纖維，不僅節(jié)省投資、占地及降低生產(chǎn)成本，而且絲的張力均勻、條干好、毛絲少。 采用新型紡絲箱體， 液相熱媒二次加熱氣相熱媒的加熱方式， 4－ 5 減少能耗，使整個(gè)裝置的能耗明顯低于市場(chǎng)上在運(yùn)行的滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)設(shè)備。 上油通過單獨(dú)的計(jì)量泵精確供 油，使上油均勻。 組件、噴絲 板 清洗采用真空煅燒法，技術(shù)成熟，環(huán)境污染小。 第二節(jié) 工藝流程 一、聚酯裝置 聚酯裝置采用國(guó)產(chǎn)化工藝技術(shù)，主要工藝流程簡(jiǎn)述如下： （一） PTA輸送 外購(gòu) 罐 裝 PTA由槽罐 車送至 PTA鏈板輸送到混合日 倉(cāng)庫(kù)貯存。 （二）漿料配制 原料 PTA 自 PTA 日料倉(cāng)采用回轉(zhuǎn)閥出料，通過振動(dòng)篩去除夾帶的異狀物，質(zhì)量流量計(jì)連續(xù)計(jì)量后，送入漿料調(diào)配槽。 原料 PTA 和 MEG 以及催化劑溶液按規(guī)定比例連續(xù)送入漿料配制槽中，由特殊設(shè)計(jì)的攪拌器使之充分混合并配制為恒定摩 爾比（ MEG/PTA）的漿料，經(jīng)漿料輸送泵連續(xù)送入酯化反應(yīng)器中。 （三）酯化反應(yīng) 酯化反應(yīng)系統(tǒng)共設(shè)置兩臺(tái)酯化反應(yīng)器。在第一酯化反應(yīng)器中酯化率可 達(dá)到 91%；第二酯化反應(yīng)器 控制酯化率在 %左右。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器溫度、壓力和液位，可控制反應(yīng)酯化率，同時(shí)保證裝置 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 兩個(gè)酯化反應(yīng)器 汽相物采用一個(gè)工藝塔用于乙二醇回收。分離的重組分乙二醇回流到兩個(gè)酯化反應(yīng)器中。塔頂輕組分冷凝后，凝液用 4－ 6 作塔的回流液，其余作為生產(chǎn)污水送污水處理系統(tǒng)處理。 （四）預(yù)縮聚反應(yīng) 預(yù)縮聚反應(yīng)系統(tǒng)共 設(shè)置兩臺(tái)預(yù)縮聚反應(yīng)器。第一預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力控制在 100mbar 左右，使用液環(huán)真空泵產(chǎn)生真空；控制第二預(yù)縮聚反應(yīng)器的操作壓力在 10mbar左右，其 單獨(dú)設(shè)置液環(huán)泵與乙二醇蒸汽噴射泵自成一套真空系統(tǒng) 。 在預(yù)縮聚反應(yīng)器及其真空設(shè)備之間設(shè)置刮板冷凝器，采用乙二醇噴淋以捕集汽相中的乙二醇及夾帶物。乙二醇凝液收集在液封槽中，以循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)，通過冷卻器降低溫度后循環(huán)使用。因乙二醇凝液中水含量較高 ， 送入酯化反應(yīng)系統(tǒng)工藝塔中進(jìn)行分離。 第二預(yù)縮聚反應(yīng)器采用齒輪泵出料，經(jīng)預(yù)聚物熔體過濾器過濾后送入 終縮聚反應(yīng)器中。 （五）終縮聚反應(yīng) 設(shè)置二 臺(tái)終縮聚反應(yīng)器，終縮聚反應(yīng)器中的操作壓力控制在1mbar 左右。通過控制真空度使熔體的聚合度達(dá)到指標(biāo)要求。為控制終縮聚系統(tǒng)真空度，采用冷凍水作為乙二醇噴淋液的冷卻介質(zhì)。 新鮮乙二醇加入在終縮聚反應(yīng)器的刮板冷凝器、乙二醇蒸發(fā)器和液環(huán)真空泵組中。終縮聚反應(yīng)器和乙二醇蒸汽噴射泵組氣相凝液水含量較低，無需分離即可直接回用。該部分乙二醇和預(yù)縮聚系統(tǒng)經(jīng)工藝塔分離后的乙二醇混合，可直接送到漿料配制槽用作漿料調(diào)配用。 采用乙二醇蒸汽噴射產(chǎn)生真空，用液環(huán) 泵作為它的排氣級(jí)。通過調(diào)節(jié)補(bǔ)加在噴射泵吸入口的乙二醇蒸汽量，控制操作真空度。噴射泵組的第一級(jí)混合冷凝器的真空度在 6 mbar左右，第二予縮聚反應(yīng)器的 4－ 7 刮板冷凝器的未凝氣引至這個(gè)混合冷凝器。設(shè)置乙二醇蒸發(fā)器，為噴射泵提供動(dòng)力蒸汽。 （六）熔體分配及切片生產(chǎn) 聚酯熔體采用齒輪泵出料和增壓，經(jīng)熔體過濾器過濾后，通過特殊設(shè)計(jì)的熔體分配系統(tǒng)，一部分送熔體直接紡長(zhǎng)絲裝置。另一部分送切片生產(chǎn)系統(tǒng)鑄帶切粒。 聚酯熔體從鑄帶頭擠出成型，采用除鹽水作為冷卻介質(zhì)，通過換熱器冷卻循環(huán)使用。 （七）切片 輸送和包裝 聚酯生產(chǎn)線設(shè)置一套切片密相氣力輸送線，將切片從切片中間料斗輸送到成品料倉(cāng)儲(chǔ)存和包裝。 （八）乙二醇分配及催化劑配制 新鮮 MEG 自原料罐區(qū)乙二醇儲(chǔ)罐經(jīng) MEG輸送泵送至聚酯裝置本系統(tǒng)，過濾后分配至裝置各用戶。 三醋酸銻作為縮聚反應(yīng)的催化劑，采用間隙調(diào)配方式，從供料槽連續(xù)計(jì)量加入到漿料配制槽中。 （九）二氧化鈦配制 二氧化鈦是纖維級(jí)聚酯切片常用消光劑。將二氧化鈦配制成濃度較高的消光劑懸浮液，經(jīng)研磨機(jī)研磨打碎聚集的大顆粒后，加入乙二醇稀釋到工藝要求的濃度 ，并再經(jīng)離心機(jī)分離其中大顆粒、過濾器過濾后，送入消光劑供料槽中，計(jì)量后連續(xù)送入第二酯化反應(yīng)器。 二、直接紡差別化 細(xì)旦長(zhǎng)絲 纖維裝置 （一）熔體輸送及分配 4－ 8 從聚酯裝置最終縮聚反應(yīng)器出來的熔體經(jīng)出料泵、熔體過濾器、熔體夾套管輸送至分配閥，再分配至各條紡絲箱體，為了滿足紡絲所需要的熔體壓力，在熔體管道中設(shè)置有增壓泵；為了克服熔體經(jīng)過增壓泵后所產(chǎn)生的溫升，保證熔體的質(zhì)量，增壓泵后設(shè)有熔體冷卻器。熔體在進(jìn)入紡絲箱體前先通過靜態(tài)混合器，并保證聚酯熔體在進(jìn)入紡絲的溫度和粘度相同。 （二）紡 絲 自熔體分配系統(tǒng)來的聚酯熔體以一定溫度進(jìn)入由汽相熱媒保溫的紡絲系箱體，經(jīng)計(jì)量泵定量后送至紡絲組件。 熔體在紡絲組件處被再次過濾和均化后擠出噴絲板，進(jìn)入環(huán) 吹風(fēng)室被一定溫濕度的側(cè)吹風(fēng)冷卻固化為絲束。 （三）卷繞 細(xì)旦超細(xì)差別化 纖維絲束進(jìn)入卷繞機(jī)后，經(jīng)過 熱輥 /導(dǎo)絲輥，卷繞頭上高速卷繞成纖維絲餅。 細(xì)旦 FDY 纖維絲束經(jīng)羅拉上油器上油后，進(jìn)入加熱的第一牽伸輥和加熱的第二牽伸輥，在兩輥之間完成全牽伸。牽伸后的絲束經(jīng)網(wǎng)絡(luò)噴嘴加網(wǎng)絡(luò)后，在高速卷繞頭上形成 FDY 絲餅。每對(duì)導(dǎo)絲輥?zhàn)詭щ姍C(jī)和變頻器，卷繞頭能 自動(dòng)無廢絲更換。在導(dǎo)絲輥之間設(shè)有網(wǎng)絡(luò)噴嘴。卷繞頭前設(shè)有檢絲器，用于檢測(cè)絲束斷頭、激活切斷器、絲束收集裝置和吸絲系統(tǒng)。卷裝定時(shí)自動(dòng)切換， 自動(dòng) 落筒。 （四）分級(jí)包裝 放于筒子車上的纖維絲餅，經(jīng)物檢、外觀檢查、分級(jí)后，按產(chǎn)品品種及其等級(jí)， 進(jìn)入自動(dòng)包裝生產(chǎn)線，經(jīng)過自動(dòng)包裝后 用叉車輸送至成品庫(kù)房。在成品庫(kù)房?jī)?nèi)用叉車碼放。 4－ 9 （五）紡絲油劑制備系統(tǒng) 桶泵將濃紡絲油劑送入紡絲油劑計(jì)量槽。除鹽水經(jīng)計(jì)量后注入紡絲油劑制備槽，開動(dòng)攪拌器，將濃縮的紡絲油劑從紡絲油劑計(jì)量槽中放至制備槽中，經(jīng)化驗(yàn)合格后的紡絲油劑，送至紡絲油劑 貯存槽。油劑靠重力由油劑貯存槽至卷繞紡絲油劑進(jìn)料槽，由油劑計(jì)量泵送絲束上油裝置。 （六）組件清洗 從紡絲機(jī)更換下來的紡絲組件立即在組件分解臺(tái)上進(jìn)行分解，紡絲組件及噴絲板送真空煅燒裝置清洗。清洗后的噴絲板必須放入超聲波清洗裝置進(jìn)一步清洗，經(jīng)過超聲波清洗以后，噴絲板用壓縮空氣吹干，經(jīng)鏡檢合格后分別放入塑料袋封存?zhèn)溆茫诮M件組裝臺(tái)上與清洗干凈的紡絲組件組裝后送組件預(yù)熱爐預(yù)熱備用。 （七）熱媒加熱系統(tǒng) 夾套管線、熔體分配閥、增壓泵和熔體分配管線的熱媒均由熱媒站供給。 紡絲箱體和部分熔 體管線由熱媒蒸發(fā)器產(chǎn)生的汽相熱媒加熱。熱媒蒸發(fā)器是一個(gè) U型管熱交換器。使用過的汽相熱媒通過冷凝器、溢流管線后回到熱媒蒸發(fā)器。汽相熱媒系統(tǒng)保證所有紡絲箱體和組件溫度相同。 三 、輔助生產(chǎn)裝置 （一）過濾器清洗 采用高溫水解法清洗聚酯裝置預(yù)聚物和終聚物過濾器濾芯，即過熱蒸汽解聚方式。過濾器濾芯先在清洗爐中用 310℃過熱蒸汽解聚 24 4－ 10 小時(shí)，然后是 24 小時(shí)熱堿洗， 24 小時(shí)熱水洗，再用 5～ 15MPa高壓水洗，最后是超聲波處理，鼓泡檢驗(yàn)。 （二）熱媒系統(tǒng) 熱媒站為聚酯裝置用戶提供熱源。熱媒 循環(huán)泵將恒定溫度的熱媒（～ 320℃）送至聚酯裝置，使用后溫度降低的熱媒通過循環(huán)管路回到熱媒站，通常稱該閉環(huán)系統(tǒng)的熱媒為一次熱媒。 為平衡熱媒溫度升高而產(chǎn)生的體積膨脹，在聚合樓的最高處設(shè)置熱媒膨脹槽以平衡體積變化量。在熱媒站設(shè)置熱媒收集槽，在停車或遇到其他緊急情況時(shí)，接收聚酯裝置排放的熱媒。 送至聚酯裝置中每個(gè)供熱回路循環(huán)的熱媒稱為二次熱媒。通過調(diào)節(jié)進(jìn)入每個(gè)二次回路的一次熱媒量，可以控制二次熱媒的溫度，實(shí)現(xiàn)工藝上對(duì)每個(gè)設(shè)備不同溫度的要求。 （三）原料罐區(qū) 乙二醇儲(chǔ)罐：外購(gòu)乙 二醇采用乙二醇槽車運(yùn)輸，經(jīng)乙二醇卸車泵卸料后，儲(chǔ)存于乙二醇儲(chǔ)罐中。 利用廠區(qū)原有的 兩臺(tái) 5000m3的乙二醇儲(chǔ)罐，經(jīng)乙二醇輸送泵送至聚酯裝置各用戶。貯存天數(shù)為 50 天左右。 水煤漿 儲(chǔ)罐：外購(gòu) 水煤漿采用 槽車運(yùn)輸，經(jīng) 水煤漿 卸料泵卸料并儲(chǔ)存于 水煤漿儲(chǔ)罐中。利用原有的 兩臺(tái) 1000m3的燃料儲(chǔ)罐，經(jīng) 水煤漿循環(huán)泵送至熱媒站使用。貯存天數(shù)為 30 天左右。 第三節(jié) 主要原材料規(guī)格及消耗 一、主要原材料規(guī)格 4－ 11 （一）精對(duì)苯二甲酸 分子量 外觀