工艺流程说明

1、第一节 概 述本聚酯工程是以精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料生产纤维级聚酯，设一条连续酯化、缩聚生产线，设计生产能力为日产450吨聚酯熔体（供熔体直接纺丝）及切片，一、装置组成聚酯生产包括主生产装置和辅助生产装置两大部分。包括以下生产工序：（一）浆料制备（二）酯化（三）预缩聚（四）终缩聚和熔体输送（五）切片生产及输送（六）尾气淋洗（七）催化剂制备（八）消光剂制备辅助生产装置包括以下部分：（一）热媒站（二）罐区（三）过滤器清洗（设在聚酯装置内）（四）化验室（设在聚酯装置内）二、工艺原理本装置利用先进的聚酯生产技术，以精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料，以醋酸锑（SbAC3）

2、为催化剂，经连续酯化、连续缩聚生成聚酯（PET）。PTA与EG酯化反应式如下：HOOCCOOH2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH2H2O再由生成的对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）进行缩聚反应nHOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OHHOCH2CH2OOCCOO nCH2CH2OH（n1）HOCH2CH2OH 由于PTA不溶于EG，但可溶于酯化物（BHET）中，因此，PTA和EG的悬浮液（浆料）在进入酯化反应釜后，很快地由非均相反应转为均相反应。在酯化反应的同时，还伴有少量的缩聚反应，当酯化率达约96.5时，进入缩聚反应器。在锑催化剂和真空条件下，随着不断抽走反

3、应生成的小分子EG，缩聚反应不断向正方向进行，聚合物的分子链逐渐加大，成为具有一定特性粘度的聚酯熔体。醋酸锑催化剂在浆料制备时加入。二氧化钛（TiO2）作为消光剂，在第二酯化反应器中加入。第二节 生产能力、产品品种及质量指标一、生产能力聚酯装置的设计生产能力为日产450吨聚酯熔体及切片。二、产品品种本装置的产品为半消光和有光纤维级聚酯熔体及切片，该熔体及切片可用作涤纶长丝和短纤维的生产。三、产品质量指标本装置生产的半消光纤维级聚酯切片的质量指标见表221。表221 半消光纤维级聚酯切片质量指标序号项 目单 位质量指标1特性粘度dl/gM12特性粘度偏差dl/g±0.013端羧基mol

4、/t284熔点（显微镜法）2605二甘醇含量wt%1.16二氧化钛含量偏差%M2±0.057凝聚粒子（10m）个/mg0.38色相 L黄色指数b值144.0±2.09铁含量ppm4.010含水量wt%0.411灰份（TiO2）%0.0512异状切片和粉沫%0.4 说明：典型产品M10.65，M20.35第三节 工艺流程说明 聚酯生产工艺流程简述如下：一、PTA卸料及贮存来自PTA仓库的PTA袋装料由叉车送至聚酯装置一层，用电梯将袋送至五层，用电动葫芦11L0102将袋吊至加料斗11M02.1/2的投料口处，人工开包进行卸料。PTA经加料斗被送到PTA日料仓11H01中。二、

5、浆料配制聚酯装置内设1台PTA日料仓11H01，其容积为150m3,可满足装置8个小时的需要量。PTA称量装置11M01对PTA粉料作连续计量后加入到浆料调配槽11TA01。用PTA的进料量调节乙二醇的加入量和催化剂加入量，以保证稳定的浆料配比。浆料调配是连续进行的，浆料调配槽装有搅拌器11A01，在搅拌作用下形成均匀的浆料悬浮液。配制好的催化剂溶液同时加入到浆料调配槽。浆料输送泵11P01.1/2是螺杆泵，它将浆料连续送入第一酯化反应器12R01。正常生产时两台泵各以50的负荷同时运转，当其中一台需维修时，另一台可自动升至100负荷运转。在浆料输送管路上装有质量流量计（密度计），用于测定浆料

6、中EGPTA摩尔比。三、第一酯化PTA浆料进入第一酯化反应器12R01，在搅拌器12A01搅拌和热媒加热情况下进行酯化反应，通过调节回用乙二醇的量可控制反应的摩尔比，反应生成的酯化物酯化率达91，在压力差作用下自流进入第二酯化反应器。反应生成的水连同乙二醇蒸汽进入工艺塔。由于第一酯化反应器中的热负荷中，需将物料从常温加热至反应所需温度260左右，该反应器设置了两个二次热媒回路，一个用于反应器内盘管加热，另一个用于反应器的夹套和其汽相夹套管线的加热和保温。通过调节一次热媒的补充量来改变二次热媒加热的温度，从而控制反应的温度。反应压力（0.25MPaG）是通过控制去工艺塔的汽相管线上阀门开度来调节

7、。反应器的高压报警与热媒泵联锁，通过泵终止供热，保护设备安全。反应器设置了两套料位计，用于料位调节、高低料位报警和联锁控制。四、第二酯化及工艺塔酯化物进入第二酯化反应器13R01反应继续进行。13R01是一个有内、外室结构的反应器，物料先进入外室，再通过套筒上的狭缝流入内室，内室设有加热盘管，并靠搅拌器循环加热，将物料温度提高到265。工艺塔回流的乙二醇以及消光剂的乙二醇悬浮液都加在内室，提高了反应摩尔比，进一步加速反应进行。在第二酯化反应器酯化率达到96，靠压差送到第一预缩聚反应器。一个二次热媒回路用于该反应器的盘管和夹套加热。反应器内反应温度是通过内盘管热媒回路上调节阀的动作，改变热媒流量

8、来控制的。反应器的气相管路与常压操作的工艺塔相通，未设单独的压力控制。反应器有两套液位计，用于料位调节、高低位报警和联锁控制。工艺塔13C01主要用于分离两个酯化反应器的蒸汽中的水和乙二醇。塔顶蒸汽经过列管式冷凝器13E01冷凝后进入凝液收集槽13T01，一部分作为回流液，其余作为废水经13E02A/B冷却后进入污水系统。13E01中未凝尾气去尾气洗涤塔25C01进行吸收后排入污水系统。塔釜乙二醇液经出料泵13P02A/B送出，一部分是作为两个酯化反应器回用乙二醇，一部分以喷淋的方式送到工艺塔第一块塔板处，其余部分送到回用乙二醇收集槽17T03。两台预缩反应器液环真空泵产生的乙二醇凝液中含水量

9、较高，集中到乙二醇收集槽13T02中，用泵13P03A/B送到工艺塔处理。工艺塔的热媒加热是与乙二醇蒸发器合用一组二次热媒回路。事故乙二醇收集槽13T03收集几个正压操作设备发生事故时安全阀泄压排放的蒸汽，包括两个酯化反应器，工艺塔与乙二醇蒸发器。五、第一预缩聚来自第二酯化反应器的酯化物进入第一预缩聚反应器14R01，在真空操作条件下，缩聚反应为主，酯化反应继续进行。物料先进入反应器的内室，再由外室出料。内室中设有加热盘管，将物料温度升高到272，通过改变加热回路中热媒流量可控制反应温度，所需真空是用液环泵吸入补充气体量来调节。反应器中有两套液位计，用于调节和报警，当料位超过高限时，联锁关闭物

10、料进料阀和内加热盘管热媒回路上的阀门。反应生成的小分子物通过汽相管线进入刮板冷凝器14E01，用乙二醇液作喷淋，捕集汽相中的夹带物，防止它进入真空系统管线，并使大部分汽相物冷凝，减小液环泵的工作负荷。凝液收集在液封槽14T01，液封槽内有滤网，经过滤的乙二醇通过循环泵14P02A/B和冷却器14E02A/B循环使用。多余乙二醇经旁通管线去真空泵后，排至乙二醇收集槽，该旁通管线上装有调节阀，它与喷淋乙二醇的低流量报警和液封槽的液位控制联锁，以保证乙二醇的喷淋及液封槽液位恒定。经刮板式搅拌器清除的齐聚物结块被液封槽滤网挡住，沉积在槽底，定期排放。真空泵尾气经洗涤塔洗涤后排入大气。六、第二预缩聚来自

11、14R01的预聚物自流进入第二预缩聚反应器15R01，该反应器是一个带有圆盘的卧式反应器，在物料入口侧设有加热盘管，使物料升温到275，在进料和出料侧分别设置两个物料温度检测点，反应温度的控制是用进料侧物料温度以及二次热媒出口温度的测定值调节一次热媒补充量来实现。反应器的操作压力约为1kPa(A)，由于真空度较高，15R01与后缩聚反应器17R01共用一套乙二醇蒸汽喷射真空系统。刮板冷凝器15E01的未凝尾气引至乙二醇蒸汽喷射泵的第一级混合冷凝器，通过改变进入喷射器气体管线上控制阀开度来控制反应器的操作压力。第一预缩聚和第二预缩聚反应器分别由各自的二次热媒回路进行加热。反应器15R01刮板冷凝

12、器15E01、液封槽15V01、循环泵15P02A/B和冷却器15E02A/B，在工艺流程上与第一预缩聚类同。七、预聚物过滤和输送第二预缩聚反应器15R01和终缩聚反应器17R01之间设置预聚物过滤器16F01，预聚物输送泵16P01.1/2将预聚物通过过滤器送入终缩聚反应器17R01。齿轮泵16P01.1/2同时操作，互为备台，正常时各以50负荷运转，其转速是可调的，通过调节转速来控制17R01中的液位。预聚物过滤器和输送管线共用一组二次热媒回路供热。八、终缩聚和熔体输送终缩聚反应器17R01是带圆盘转子的卧式反应器，反应器操作压力的变化对最终熔体特性粘度的变化最敏感，在控制上是通过反应器出

13、口特性粘度的测定值和圆盘转子转动电流的测定值调节进入乙二醇蒸气喷射器的蒸气量来实现的。在反应器进、出料侧各设置一个液位计，通过两个液位值来调节预聚物输送泵16P01.1/2的进料量，控制物料的停留时间。在17R01出口装有熔体出料泵18P01.1/2，泵的转速可调，其速度控制器与预聚物输送泵联锁，共同控制17R01的进料及液位。在熔体出料泵后的输送管线上装有在线粘度计，通过它的监测及联锁控制来保证最终产品的粘度稳定。熔体通过电动四通阀（18M01），一部分去新建直接纺长丝装置；一部分去直接纺短纤维装置，其余部分通过手动三通阀（18M02）去两台切粒机进行铸带切粒。与17R01配套的是刮板冷凝器

14、17E01、液封槽17T01、循环泵17P03A/B和冷却器17E02A/B。流程与预缩聚反应器的汽相冷凝基本相同，局部不同之处是刮板冷凝器17E01中需加入新鲜乙二醇，其加入量是通过17T01和回用乙二醇收集槽17T03的液位控制的。刮板冷凝器内汽相凝液含水量很低（0.1% ，循环系统中增加的乙二醇通过旁通管收集在17T03中，可直接用于PTA浆料的配制。乙二醇蒸汽喷射泵17J01用于为反应器17R01和15R01产生真空。乙二醇蒸发器17V01为它提供喷射用的饱和乙二醇蒸汽。三级喷射泵第三级的排出压力10kPa(A)，液环泵17P07A/B作为它的最后排放级。未凝气中含有乙醛，引至淋洗塔2

15、5C01进行吸收。每一级喷射之间设有混合冷凝器，喷淋乙二醇液使工作蒸汽和吸入蒸汽冷凝，凝液收集在液封槽17T02，通过循环泵17P06A/B和冷却器17E03A/B循环使用。这部分凝液的含水也很低，可以直接回用。由17T02的液位控制，这部分循环系统中增加的乙二醇液经由液环泵17P07A/B进入收集槽17T03。乙二醇蒸发器17V01用于产生动力乙二醇蒸汽，正常操作中需补加一定量的新鲜乙二醇。回用乙二醇收集槽17T03收集回用的乙二醇，包括：由工艺塔釜出料泵13P02A/B送入分离了水份的两个预缩聚反应器气相凝液；终缩聚反应器系统的凝液；蒸汽喷射泵系统的凝液。输送泵17P08A/B将回用乙二醇

16、送到浆料调配制槽11TA01，用于配制浆料。乙二醇蒸汽喷射泵与缩聚反应器的气相管线公用一套二次热媒回路，乙二醇蒸发器与工艺塔公用一套二次热媒回路。九、切片生产 熔体经手动主通阀18M02分配到2台切粒机的铸带头18CU0102，熔体自铸带头挤出、铸带，随后落入导流槽，用除盐水喷淋冷却，水下切粒机19CU0102将带条切断成要求规格的粒子，并进一步冷却、固化，最后经干燥机19D0102将水分离，并用风机吹除粒子表层水份。干燥后的切片经切片分级器19G0102除去超长切片，合格切片收集在切片中间料斗19H01中。本装置设2条切片生产线，2台切片分级器的切片进入一个切片中间料斗，设置一条输送线，将切

17、片用气力输送方式送到切片包装间的切片料仓，并通过切片包装机打包。在切片中间料斗下设人工装袋，以便在输送线临时故障时就地人工打包。切片冷却用的除盐水循环使用，循环水用泵19P0102输送，通过冷却器19E01A/B达到所需温度。切片生产过程中会蒸发和随切片带走一定量的水，补加的除盐水加入在贮槽19T01中，该槽上方带有过滤网，可滤去水中带入的聚合物粉末，以保证循环用水的清洁。十、切片输送及包装来自切片中间料斗中的切片喂料站29M01靠气流输送到切片成品料仓29H01/02，开车初期不合格产品可送至料仓29H02。输送用压缩空气来自空压站，经压缩空气过滤器29F01，进入喂料站的空气调节装置，将压

18、力调至输送要求即可使用。切片料仓中的切片由切片包装机29M02进行打包，每包1吨重，用叉车将其运送到切片库，然后送到原切片纺丝车间进行切片纺。十一、尾气淋洗乙醛是酯化过程的副产物和缩聚过程热降解的产物，存在于工艺尾气中。装置中设置尾气洗涤塔25C01，将工艺塔顶冷凝器13E01、液环泵14P03A/B的未凝尾气引至25C01，用20的生产水喷淋吸收，淋洗液送出装置到污水系统。夏天生产水温度高时可加入适量冷冻水作为冷却介质，将喷淋液冷却到要求的温度。塔顶尾气中仍含微量未凝乙醛，与通入的氮气混合稀释后高空排放。十二、催化剂配制催化剂配制是间歇操作，每天调配两批，满足24小时加入量。桶装醋酸锑经喂料

19、装置21M02加入到配制槽21TA01中，同时定量加入新鲜乙二醇，配制成浓度2wt%的溶液。21TA01带蒸汽夹套，用0.3MPa蒸汽加热可提高醋酸锑的溶解速度。分析浓度合格后，催化剂溶液要21F02过滤后放流到供料槽21T02。催化剂溶液用泵21P01A/B输送到浆料调配槽11TA01。催化剂的加入量由PTA质量流量计通过泵出口调节阀进行控制。十三、消光剂配制本装置设一套消光剂（TiO2）配制系统，每天制备一批供生产所需。新鲜乙二醇经流量计计量后送入消光剂配制槽22TA01，在搅拌器搅拌下，将袋装的TiO2通过喂入装置22M01也加入到配制槽22TA01中，混合一段时间后将悬浮液以一定的速度

20、送入TiO2研磨机22M02进行第一次研磨，经研磨的悬浮液进入消光剂循环槽22TA02，第二次启动研磨机，研磨后悬浮液被送入消光剂稀释槽22TA03中。新鲜乙二醇通过流量计计量后加入到该稀释槽22TA03中，悬浮液被稀释到规定的浓度，在搅拌器作用下混合一段时间后，泵22P01将其通过过滤器22F04过滤后连续送入消光剂中间槽22TA04，中间槽内的悬浮液按要求至少存放2小时以上以便脱活性，取样分析合格后，悬浮液在氮气压力下经过滤器22F01过滤后进入消光剂供料槽22TA05中，供料槽中的TiO2悬浮液由计量泵22P02.1/2连续定量地送入第二酯化反应器。十四、过滤器清洗装置中熔体过滤器的滤芯经一定使用周期后，要进行清洗，本装置采用高温水解法清洗。（一）高温水解：将生产线上拆卸下来需清洗的脏滤芯（