提高三釜PET装置反应均匀性的对策
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ － １ ７ 。
３
— ２
—１
０
１
２
３
４
５
６
ｔ ／ ｄ
图 １ 波动对 熔体 熔点的影响
Ｆｉ ｇ ． １ Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｃ ｔ ｕ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｎ ｍｅ ｌ ｔ ｍｄｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ
第２ ７卷第 １ 期
２ ０１ ４－ ０１
聚 酯 工 业
Ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ￣
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ７ Ｎｏ． １
Ｊ ａ ｎ ．２ ０１ ４
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ － ８ ２ ６ １ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ０ ３
０ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ
优化和工艺管理时必须重点关注的问题。酯化釜为
： 一
音
全混釜 ， 其停 留时 间分 布很 长， 但对 Ｐ Ｅ Ｔ均匀性 的 影响 是 间 接 的 ， 原 因见 １ ． ４ ． １中论 述 。但 在缩 聚部
作者简介 ： 况成承（ １ ９ ６ ６一） ， 男， 河南 洛阳人 ， 高级工程师 ， 研究方 向为石油化工 、 化纤 、 塑料加工工艺。
第１ 期
况成承 ， 等： 提高三釜 Ｐ Ｅ Ｔ装置反应均匀性 的对策
一 １ ｐ ） ／ ［
Ｏ ０ Ｏ
是分子质量分布宽度 的决定性因素， 是在进行工艺
—
原料 中 Ｐ ｒ Ａ 品质 的稳 定 性 对 反 应 均 匀 性 影 响 较 大 。在 工 艺 条 件 和 过 程 控 制 稳 定 时 ， 如 产 品 的
Ｄ Ｅ Ｇ含量 、 端羧基值 、 熔点及 ｂ 值等出现突发性 、 阶 段性变化 ， 多与 Ｐ Ｔ Ａ品质有关 ， 主要与 Ｐ Ｔ Ａ粒径分 布、 ４ 一 Ｃ Ｂ Ａ及 酸含量等有关。Ｐ Ｔ Ａ粒径分布的波 动影 响浆 料性 能 ， 而 杂 质含 量 变 化 直 接 引 起 的反 应 系统副反应变化 ， 最终都会影 响酯化及缩聚的反应
关键 词 ： 聚酯 ； 反应 均匀性 ； 工 艺优化 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ３ ． ４ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ８ ８２ － ６ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － － ０ ０１ ０ － ０ ４
Ｏ 前 言
本 文 所讨 论 的 Ｐ Ｅ Ｔ反应 均 匀 性 ， 是 指 物料 各 个 质 点 的反应 温度 、 反 应压 力 、 反应 时 间及 参 与反应 的 概率 、 链增 长速 度 的均一 性 ， 并 由此 决定 的产 品分子 质量分 布 宽度 及其 变化情 况 。 由于 Ｐ Ｅ Ｔ化 学 反 应 均 匀 性 直 接 影 响 其 成 品分
分布 。
１ ． １ 原 料 品质 的 稳定 性
内在 品质 指标 的 变化 情 况 ， 从 中可 以看 出 每 一 次波 动 的前 后 ２天对 产 品 品质 影 响 最 大 ， 随 后 又会 逐 渐 恢 复 到正 常生 产 的状态 。
２ ５ ５
２ ５ ５
２ ５ ４ ２ ５ ４ ２５ ３ ２５ ３ ２ ５ ２ ２ ５ ２
速度 、 均匀性 及 产 品品质 的均 匀性 。 １ ． ２ 过程 稳定 性
过程稳定性是反应稳定 和均匀的基础 ， 是产 品
好 的内在 品质 的保证 。过 程不 稳定 性包 括 突发性 设
备故障及生产过程可控性差 ， 例如低聚物流量波动 、 环 封 阀开 度波动 及 热媒炉 燃烧 不好 等 。 任何突发的设备故障 、 设备仪表 的工作性能改 变和可控性差 、 工艺的误操作的等引发的生产波动 ， 必然引起传热传质过程的波动 ， 对反应 均匀性 和产 品内在品质的均匀性造成 冲击。特别是上游的酯化
提 高三 釜 Ｐ Ｅ Ｔ装 置 反 应 均 匀性 的对 策
况成承 ， 曹克贺 ， 石继红 ， 李 炜 ， 樊 娟 ， 王学利
（ １ ．中国石油化工股份有限公司洛 阳分公 司 ， 河南 洛阳 ４ ７ １ ０ １ ２； ２ ． 东华 大学 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ５ １ ）
摘要 ： 概括 了影 响 Ｐ Ｅ Ｔ反应均匀性的主要因素 ， 指出 Ｐ Ｅ Ｔ生产 中反应的均匀性是影响熔体 品质 的重要 因素。通过分析 杜邦 三釜 Ｐ Ｅ Ｔ装置及其工艺的特点 ， 提出提高三釜 Ｐ Ｅ Ｔ 装置反应的均匀性 的对策 ， 可 以从合 理分配各釜 反应程 度 ， 以控制进 入 终聚釜的物 料黏度 ； 控制 物料流量平稳 ， 同时避免超负荷运行 ； 控制终聚釜搅拌转速及终聚釜进 、 出 口的液位 等几方 面考 虑。
在Ｐ Ｅ Ｔ反应过程 中， 原料 因素 、 传热和传质 的 时间和空间差异及温度 、 压力等基本化学反应条件
是导 致连 续化 学过 程均 匀性 差异 和高 分子 产物 分子 质量 分 布差异 的重 要 原 因 。 同时 ， 物 料 返 混 程度 及 停 留时 间也会 直接 影 响产物 的分 子 质量分 布及 组成
工性 能 的 目的。
本文围绕杜邦工艺 的三釜工艺流程装 置特点 ，
讨 论缩 聚反应 的均 匀性及 改终产 品品质的均匀性 的 影响 时 间最长 。
图 １— ４列 出了 ４次 全 线 波 动后 一 段 时 间切 片
１ 影响 Ｐ Ｅ Ｔ反应 均匀性 的主要因素
釜， 由于其 全混 特性 ， 反 应条 件 的变化 导致 出酯 化釜
子质量分布宽度和内在 品质 ， 所 以需要进 一步分析
Ｐ Ｅ Ｔ装 置 的 内在 特 性 ， 进 一 步 稳 定并 优 化 各 反 应 段
的工艺条件 ， 从而提高反应的均匀性 ， 使分子质量分 布宽度变窄 ， 以达到改进切片内在品质、 改善熔体加
３
— ２
—１
０
１
２
３
４
５
６
ｔ ／ ｄ
图 １ 波动对 熔体 熔点的影响
Ｆｉ ｇ ． １ Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｃ ｔ ｕ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｎ ｍｅ ｌ ｔ ｍｄｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ
第２ ７卷第 １ 期
２ ０１ ４－ ０１
聚 酯 工 业
Ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ￣
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ７ Ｎｏ． １
Ｊ ａ ｎ ．２ ０１ ４
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ － ８ ２ ６ １ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ０ ３
０ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ
优化和工艺管理时必须重点关注的问题。酯化釜为
： 一
音
全混釜 ， 其停 留时 间分 布很 长， 但对 Ｐ Ｅ Ｔ均匀性 的 影响 是 间 接 的 ， 原 因见 １ ． ４ ． １中论 述 。但 在缩 聚部
作者简介 ： 况成承（ １ ９ ６ ６一） ， 男， 河南 洛阳人 ， 高级工程师 ， 研究方 向为石油化工 、 化纤 、 塑料加工工艺。
第１ 期
况成承 ， 等： 提高三釜 Ｐ Ｅ Ｔ装置反应均匀性 的对策
一 １ ｐ ） ／ ［
Ｏ ０ Ｏ
是分子质量分布宽度 的决定性因素， 是在进行工艺
—
原料 中 Ｐ ｒ Ａ 品质 的稳 定 性 对 反 应 均 匀 性 影 响 较 大 。在 工 艺 条 件 和 过 程 控 制 稳 定 时 ， 如 产 品 的
Ｄ Ｅ Ｇ含量 、 端羧基值 、 熔点及 ｂ 值等出现突发性 、 阶 段性变化 ， 多与 Ｐ Ｔ Ａ品质有关 ， 主要与 Ｐ Ｔ Ａ粒径分 布、 ４ 一 Ｃ Ｂ Ａ及 酸含量等有关。Ｐ Ｔ Ａ粒径分布的波 动影 响浆 料性 能 ， 而 杂 质含 量 变 化 直 接 引 起 的反 应 系统副反应变化 ， 最终都会影 响酯化及缩聚的反应
关键 词 ： 聚酯 ； 反应 均匀性 ； 工 艺优化 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ３ ． ４ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ８ ８２ － ６ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － － ０ ０１ ０ － ０ ４
Ｏ 前 言
本 文 所讨 论 的 Ｐ Ｅ Ｔ反应 均 匀 性 ， 是 指 物料 各 个 质 点 的反应 温度 、 反 应压 力 、 反应 时 间及 参 与反应 的 概率 、 链增 长速 度 的均一 性 ， 并 由此 决定 的产 品分子 质量分 布 宽度 及其 变化情 况 。 由于 Ｐ Ｅ Ｔ化 学 反 应 均 匀 性 直 接 影 响 其 成 品分
分布 。
１ ． １ 原 料 品质 的 稳定 性
内在 品质 指标 的 变化 情 况 ， 从 中可 以看 出 每 一 次波 动 的前 后 ２天对 产 品 品质 影 响 最 大 ， 随 后 又会 逐 渐 恢 复 到正 常生 产 的状态 。
２ ５ ５
２ ５ ５
２ ５ ４ ２ ５ ４ ２５ ３ ２５ ３ ２ ５ ２ ２ ５ ２
速度 、 均匀性 及 产 品品质 的均 匀性 。 １ ． ２ 过程 稳定 性
过程稳定性是反应稳定 和均匀的基础 ， 是产 品
好 的内在 品质 的保证 。过 程不 稳定 性包 括 突发性 设
备故障及生产过程可控性差 ， 例如低聚物流量波动 、 环 封 阀开 度波动 及 热媒炉 燃烧 不好 等 。 任何突发的设备故障 、 设备仪表 的工作性能改 变和可控性差 、 工艺的误操作的等引发的生产波动 ， 必然引起传热传质过程的波动 ， 对反应 均匀性 和产 品内在品质的均匀性造成 冲击。特别是上游的酯化
提 高三 釜 Ｐ Ｅ Ｔ装 置 反 应 均 匀性 的对 策
况成承 ， 曹克贺 ， 石继红 ， 李 炜 ， 樊 娟 ， 王学利
（ １ ．中国石油化工股份有限公司洛 阳分公 司 ， 河南 洛阳 ４ ７ １ ０ １ ２； ２ ． 东华 大学 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ５ １ ）
摘要 ： 概括 了影 响 Ｐ Ｅ Ｔ反应均匀性的主要因素 ， 指出 Ｐ Ｅ Ｔ生产 中反应的均匀性是影响熔体 品质 的重要 因素。通过分析 杜邦 三釜 Ｐ Ｅ Ｔ装置及其工艺的特点 ， 提出提高三釜 Ｐ Ｅ Ｔ 装置反应的均匀性 的对策 ， 可 以从合 理分配各釜 反应程 度 ， 以控制进 入 终聚釜的物 料黏度 ； 控制 物料流量平稳 ， 同时避免超负荷运行 ； 控制终聚釜搅拌转速及终聚釜进 、 出 口的液位 等几方 面考 虑。
在Ｐ Ｅ Ｔ反应过程 中， 原料 因素 、 传热和传质 的 时间和空间差异及温度 、 压力等基本化学反应条件
是导 致连 续化 学过 程均 匀性 差异 和高 分子 产物 分子 质量 分 布差异 的重 要 原 因 。 同时 ， 物 料 返 混 程度 及 停 留时 间也会 直接 影 响产物 的分 子 质量分 布及 组成
工性 能 的 目的。
本文围绕杜邦工艺 的三釜工艺流程装 置特点 ，
讨 论缩 聚反应 的均 匀性及 改终产 品品质的均匀性 的 影响 时 间最长 。
图 １— ４列 出了 ４次 全 线 波 动后 一 段 时 间切 片
１ 影响 Ｐ Ｅ Ｔ反应 均匀性 的主要因素
釜， 由于其 全混 特性 ， 反 应条 件 的变化 导致 出酯 化釜
子质量分布宽度和内在 品质 ， 所 以需要进 一步分析
Ｐ Ｅ Ｔ装 置 的 内在 特 性 ， 进 一 步 稳 定并 优 化 各 反 应 段
的工艺条件 ， 从而提高反应的均匀性 ， 使分子质量分 布宽度变窄 ， 以达到改进切片内在品质、 改善熔体加