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时间:2019-06-29
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1、仪化聚酯装置生产工艺简介一合成聚酯的工艺路线1、对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)的生产对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)是合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的中间体,目前BHET的生产方法有三种,即酯交换法、直接酯化法和环氧乙烷法,从而形成聚酯生产的三大工艺路线。直接酯化法是直接使用高纯度对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)发生酯化反应生成BHET,所以也称之为PTA直缩工艺PTA:PurifiedTerephthalicAcid精对苯二甲酸直接酯化法对苯二甲酸消耗低,不需设甲醇回收装置,而且其酯化过
2、程不需要催化剂,故得到广泛采用。2、缩聚得到BHET后,缩聚反应便可开始进行,其化学反应式如下:3、熔体的后加工(1)送纺丝工序喷丝头挤出(2)直接切粒成为聚酯切片(3)继续进行缩聚成为高粘度的熔体仪征化纤采用的是吉玛PTA连续直缩法。其主产品的生产包括原料及其配制、酯化、缩聚、后加工等四个工序组成。原料:PTA和EG催化剂:三醋酸锑(SbAC3)消光剂:二氧化钛(TiO2),起到消光和着色两重作用二PTA直缩工艺聚酯生产工艺流程PTA-EG浆料送入酯化系统,经两个反应釜完成酯化反应,酯化产品则
3、继续进行缩聚反应。缩聚过程分为预缩聚和终缩聚,其中预缩聚分两段完成,最终缩聚则采用特殊结构的圆盘反应器。配套外围装置PTA和EG的输送、贮存和浆料配制;催化剂溶液和消光剂悬浮液的配制;熔体直接纺丝或切片;乙二醇回收;热媒加热、冷冻水制取等吉玛连续直缩工艺的特点酯化反应不需要加催化剂,系酸自催化,产品中带入的杂质少生产主流程采用双泵各50%负荷运行,一台泵故障时,另一台泵可自动承担100%,保证了生产的连续性和提供不停车检修的条件采用具有特殊结构的圆盘反应器。这种反应器中的物料通道没有死角,反应物
4、料在这里被拉成膜片状,有利于反应的进行,缩短反应时间,提高产品质量最终缩聚的真空系统由三级EG蒸汽喷射器和EG液环泵串联组成,并用EG蒸汽代替水蒸汽作为蒸汽喷射泵与液环泵的工作介质,基本上解决了喷射器的堵塞问题,而且还减少大量含EG的废水。三聚酯生产原料的配制1PTA的卸料、贮存和输送工艺概述仪化聚酯生产用PTA的来源有二:一是市售的袋装或槽车装PTA,二是PTA中心生产后通过通过管道输送供应的PTA。所有PTA到达聚酯中心时先卸料,并且为了生产的连续进行,原料PTA必须有足够的数量贮存备用。同
5、时从卸料站到贮料站或是由贮料仓到日料仓,都要采用一定的手段来输送,整个PTA原料准备过程如下图所示:外购PTA卸料贮料仓日料仓浆料配制输送输送(1)卸料卸料系统包括:气柜:因PTA粉末与空气中的氧混合会引起爆炸,故PTA卸料、贮存和输送中皆使用氮气,且设置氮气缓冲设备,简称气柜。槽车卸料站:对外购袋装PTA,人工将其一袋一袋倒入固定槽车;外购活动槽车既可直接卸往贮料仓,也可卸到固定槽车中,再由氮气送到贮料仓中卸料鼓风机站:将氮气压缩增压用于卸料。(2)贮存贮料仓:PTA由槽车通过输送管线,输送到
6、PTA贮料仓中。每个贮料仓的最大贮料能力为3500立方米,可存放2880吨PTA。日料仓:贮料仓中的PTA经螺旋加料器由氮气输送到每条生产线的日料仓。日料仓的最大贮存空间为50立方米。(3)PTA的输送输送系统是向浆料配置工序输送PTA,维持聚酯生产线日料仓所需的正常料位。氮气通过罗茨风机压缩、加压到0.085MPa,经冷却、过滤后,将由贮料仓的旋转加料器放出的PTA,经管道送往日料仓。2PTA-EG浆料的配制(1)浆料的配制过程浆料配制在浆料配置槽中进行,EG溶液由供料槽通过输送泵经流量控制器
7、送入浆料配制槽中。PTA从日料仓经PTA计量系统连续加入到浆料制备槽,并由搅拌器搅拌成为浆料。搅拌器采用四层桨式搅拌叶,满足不同液位的工作状况。浆料用螺杆出料泵送至第一酯化釜(2)PTA-EG的摩尔配比对生产的影响a)工业上为了加快反应速度及补偿EG于高温下的蒸发损失,往往让EG稍过量,仪化聚酯生产中的浆料配比按PTA:EG=1:1.138(摩尔比)配料1EG输送泵2搅拌器3PTA日料仓4振动筛5浆料制备槽6螺杆出料泵b)PTA-EG的摩尔比与产物的二甘醇摩尔比是影响产物PET中二甘醇含量的重要
8、因素之一,一般说来,EG用量越多,二甘醇的生成量也越多。羟乙酯基之间反应时,一种情况是生成聚合物和EG,另一种情况则是生成聚合物和水,前者属于正常的聚酯合成反应,后者由于大分子中形成了醚键结构,属于副反应;另一方面EG较多时,EG之间或EG与羟乙酯基之间更容易发生反应,都会在大分子中产生醚键。严重影响聚酯的熔点。四聚酯合成工艺过程1、酯化a)酯化系统工艺流程由二个酯化釜和一座工艺塔组成。第一酯化釜由环形隔板分为内外两室。内室设有推进式搅拌器,底部进料浆料经搅拌分散加热进行酯化反应,之后内室物料再
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