聚酯装置说明、危险因素以及防范措施标准版本

文件编号：RHD-QB-K3585 （解决方案范本系列）

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聚酯装置说明、危险因素以及防范措施标准版

本

聚酯装置说明、危险因素以及防范

措施标准版本

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一、装置简介

(一)装置发展及类型

1．装置发展

聚酯工艺产生于20世纪40年代，在50年代实现了工业化，是利用基础化工原料生产合成纤维的工艺技术。20世纪70年代以后，各国针对聚酯存在的吸水率低、不易染色、易产生静电等缺点进行了改性研究，取得了较多成果，使聚酯工业有了飞速的发展。70年代末，我国从前西德引进了第一套直接酯化连续缩聚生产涤纶树脂的工业化生产装置。经过几

十年的发展，聚酯在我国三大合成纤维工业中已占有举足轻重的地位。截止到20xx年底，我国聚酯装置的产能已经达到1115×10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a，占世界总产量的三分之一左右。进入21世纪，随着工艺技术的不断发展，我国聚酯装置正向工艺技术更先进、经济效益更好的方向发展。

2．生产工艺路线

聚酯通常是由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应而制得的一种高分子缩聚物。目前用途最广的聚酯是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚反应所生成的聚对苯二甲酸乙二醇酯。生产聚酯的工艺技术主要取决于精对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯及乙二醇的生产发展。用于合成聚对苯二甲酸乙二醇酯中间体的主要原料路线有以下几种：一种是酯交换法(简称DMT

法)；另一种是直接酯化法(简称PTA法)；第三种是环氧乙烷酯化缩聚路线(简称环氧乙烷法)。

酯交换法(DMT法)：是将以对苯二甲酸与甲醇反应生成易于精制提纯的对苯二甲酸二甲酯，或采用对二甲苯合并氧化、酯化制成对苯二甲酸二甲酯，再将提纯的对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换反应制得聚酯。该方法在聚酯工业化的初期，未找到有效提纯对二甲苯的方法的时候得以广泛应用。

直接酯化法(PTA法)：是以精对苯二甲酸与乙二醇为原料，进行直接酯化连续缩聚的反应制得聚酯。到90年代初期，PTA法的产量已经超过了DMT 法，成为聚酯工业的主流生产工艺。

环氧乙烷法因为使用环氧乙烷代替乙二醇(EG)，可省去环氧乙烷水解工序，合成反应生成物为单一的对苯二甲酸双β—羟乙酯(BHET)，不需要回收设

备，工艺流程短，成本低，所以是较有前途的生产方法。

从工艺流程上来看，PTA法连续化生产以前以六釜流程为主，即三段酯化，二段预缩，一段后缩，该流程技术较落后，物耗、能耗较高，已经基本被淘汰。现在的生产流程是以吉玛公司、钟纺公司、伊文达公司为代表的五釜流程，或以杜邦公司、莱茵公司为代表的三釜流程为主。五釜流程即二段酯化，二段预缩，一段后缩，三釜流程即一段酯化，一段预缩，一段后缩。他们共同的特点是技术先进、工艺流程简化、生产控制先进、装置操作弹性大。

二、重点部位及设备

(一)聚酯装置主要原料危险性分析

1.聚酯装置主要原料安全特性

在聚酯生产整个工艺过程中，存在有PIA、乙二

醇(EC)、二氧化钛(TiO2)、三醋酸锑或三氧化二锑(Sb2O3)、热媒(HTM)、二甘醇(DEG)、三甘醇(TEG)等多种易燃易爆，有毒有害介质见表3—64、表3—65。当生产不稳定或发生泄漏时很容易酿成重大事故，危及生产和人身安全。

2．聚酯装置主要原料危险性分析

聚酯装置为关键生产装置及重点生产部位，其装置特点是生产连续化，流程复杂化，介质危险程度高。这些特点决定了装置的管理要细化，操作人员要有较高的技术素质。

(1)聚酯装置为负压下生产的装置，主要物料为精对苯二甲酸和乙二醇，均为易燃易爆品，加热物料的载体为热媒，为有毒物质。

(2)主要中毒物料为EG和三氧化二锑，长期接触

EG会引起慢性中毒，三氧化二锑加热能放出氧化锑剧毒烟雾。

(3)热媒热载体，温度很高，一般在330左右，所以操作时必须穿防热服、手套和面罩。

(4)由PTA装置输送PTA粉末和由PTA中间料仓向聚酯装置送PTA粉末采用氮气输送。防止粉尘爆炸。并对输送PTA的氮气进行氧含量分析。

3.聚酯装置主要危险物质分

根据聚酯装置工艺流程特点，以及装置设备、管线的实际布置情况，调查装置所使用有毒有害危险化学晶的实际分布如表3—66、表3—67。(二)重点单元及部位

1.主反应器系统

聚酯装置的主反应器系统由酯化反应器、预缩聚反应器和后缩聚反应器组成。由于其采用的工艺条件

及操作参数的不同，整个生产流程具有高温、高压、高真空等特点，因此对反应器的结构要求不同，反应器的形式既有立式、又有卧式。在实际生产中，若出现大的故障，如第一酯化反应器搅拌机封泄漏、预缩聚反应器气相系统结焦、后缩聚反应器气相系统结焦等，将影响装置的正常安全生产，严重时需要紧急停工处理(该部分是事故多发区)。

2．热媒加热系统

聚酯装置的热能是通过热媒的二次热传递来实现，热媒加热系统由热媒炉、泵以及各一次热媒蒸发器和二次热媒蒸发器组成。热媒系统属于高温、高压，因此对设备及管线的要求严格。在实际生产中，热媒炉内盘管冲刷、热媒泵机封磨损、一次与二次热媒部分阀门磨损出现泄漏，都将造成严重事故。

3．制冷系统

聚酯预缩聚及后缩聚气相真空系统中，乙二醇冷凝器、换热器的冷冻水由冰机提供。冰机出现故障，直接影响预缩聚和后缩聚的真空效果，严重时造成预缩聚、后缩聚气相真空管线堵塞，停工处理。

4．重点部位

根据聚酯生产的特点，以及在实际生产中总结的经验，并依据中国石化总公司关键生产装置的界定原则，在聚酯装置中：主反应装置、热媒炉区、PlA输送为关键生产装置，中间罐区为重点生产部位。

(1)热媒炉区：由热媒炉、热媒闪蒸罐和热媒循环泵组成。

(2)中间罐区：由新鲜EG罐、粗EG罐、新鲜TEG罐、粗TEG罐、热媒储罐和燃料油罐。

(3)PTA输送区：由PTA储存料仓、PTA日料仓及若干氮气罐和输送风机组成。