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1、第21卷第2期聚酯工业Vol.21No.22008203PolyesterIndustryMar.2008酯化工艺塔的改造罗志毅(常州兆隆合成材料有限公司,江苏常州213023)摘要:阐述了聚酯酯化反应以及工艺塔的工作原理,分析实际运行中存在的问题,通过对原设备改造,提高了酯化各项工艺稳定性,降低了生产污水的化学需氧量。关键词:聚酯;工艺塔;回流EG中图分类号:TQ323.41文献标识码:B文章编号:100828261(2008)0220044203ab均相反应,其反应速度u为:u=K·CPTA·CEG。0前言式中:K反应速度常数;a和b分别为PTA和EG的常
2、州兆隆公司的PET装置单系列生产能力为反应级数。150t/d,采用PTA法四釜流程连续生产装置,以精酯化反应温度的作用:除改变反应常数K,更主对苯二甲酸和乙二醇为原料,经过浆料配制、酯化、要的是提高PTA在反应物料液相中的溶解度,加快预缩聚、终缩聚等工艺,生产熔体和聚酯切片。在均相中的反应,当PTA溶解后,反应物料变成单[1]投产初期,由于酯化反应控制不够稳定,造成产一的液相,即达到“清晰点”。品品质波动,废水排放COD较高。通过对原有钟纺酯化反应压力的作用:决定EG含量,压力高即工艺塔的改造,优化停留时间、温度、压力、游离EGEG含量高,故反应速度快。但是压
3、力高又会妨碍酯的含量等各影响参数,得到良好的效果。化副产物水的蒸发甚至导致水解反应发生。另外,压力高,EG蒸发速度慢,在酯化物料中停留时间增1酯化反应简介长,同时加速副产物二甘醇(DEG)的生成。聚酯生产中,酯化反应是很重要的反应阶段,比工艺塔的作用:在酯化反应器中生成的水和蒸较理想的酯化反应生成的单体应当具备相对均一的发的EG进入工艺塔进行分离,水、少量的EG和乙酯化率和链长,酯化率和链长都与PTA的粒径、停醛从塔顶分离,同时EG,少量的水、DEG和夹带的留时间、温度、压力、酯化反应釜内游离EG的含量低聚物等回入酯化反应器。有关,影响因素列于下式:2原酯化系
4、统及其问题α=f(↑↓μPTA,↑↑t,↑↑T,↑↑p,↑↑CEG),n=f(↑↓μPTA,↑↑t,↑↑T,↓p,↓↓CEG),原酯化系统工艺流程如图1所示。wDEG=f(↑↑CEG,↑↑t,↑↑T,↑↑p),CEG=f(↓↑T,↑↑p,↑↑Mr)。式中:α为酯化率;n为单体链长;wDEG为二甘醇的质量分数;CEG为酯化反应釜内游离EG的含量;μPTA为PTA的粒径;t为酯化反应釜停留时间;T为酯化反应温度;p为酯化反应压力;Mr为酯化反应釜内EG和TPA的量比。酯化反应是可逆反应,其反应方程式为:HOOCC6H4COOH+2HOCH2CH2OHHOCH2CH
5、2COOC6H4COOCH2CH2OH+2H2O。由于PTA仅能部分溶解于EG,所以反应初期图1原有酯化系统工艺流程物料呈浆状Fig.1Theorginalesterificationsystemprocessdiagram,是非均相与均相同时存在的体系。对收稿日期:2007211213;修回日期:2007211229。作者简介:罗志毅(19772),男,甘肃兰州人,工程师,从事聚酯生产工艺技术工作。第2期罗志毅:酯化工艺塔的改造45酯化反应器R201中生成的水和EG的蒸气,通算,进行以下改造:过气相管线进入工艺塔T201进行分离,水、少量的(1)增加EG罐B
6、201增加收集EG的缓冲量。EG和乙醛从塔顶分离后,通过自动控制阀C202排(2)T201的液位控制在气相管线以下开溢流管出。EG,少量的水、DEG和夹带的低聚物仍然通过线,保证工艺塔塔底EG的液位不变,避免EG通过气气相管线回入酯化反应器。系统多余的EG通过计相管线回入酯化反应器,保证塔底EG的温度稳定。量泵P201排出待回用。(3)回流EG流量精确分配收集罐的EG由以上的工艺控制满足酯化反应的各种要求,但P201打出,通过流量计及控制阀C204的精确控制,是在实际操作过程中,存在以下问题:进入酯化釜。保证整个工艺塔的传质和传热稳定,(1)酯化系统压力的控制
7、:由图1可知,系统压避免了淹塔等工艺事故。力通过C201进行稳定调节。工艺塔T201的出水根(4)B201的液位控制增加控制阀C203,对据敏感板的温度,通过C202进行控制。实际生产中EG收集罐的液位进行调节,达到EG回用的目的。压力的变化直接造成敏感板的温度的波动,同时系(5)酯化系统压力的控制增加收集废水的缓统排水也会影响到压力,虽然可以通过设定PID参冲罐B202和喷淋泵P202;通过流量计及控制阀C2数,对温度、压力进行调节,但是在2种因素的互相06的精确控制,在不影响压力的前提下达到稳定工干扰下,很难通过自动控制C201和C202达到温度艺塔的分离
8、。和压力的同时稳定。4改造效果(2)回
