聚酯装置终聚釜反应机理及工艺优化探讨
提高三釜PET装置反应均匀性的对策

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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
杜邦聚酯酯化釜快循环原因及处理
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关 键 词 :E ; 化 ; 循 环 P T酯 快 中 图分 类 号 :Q 2 . 1 T 3 34 文献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 88 6 (0 7 0 - 0 - 10 -2 1 2 0 )50 1 4 0 0
O 概 述
洛 阳石 化 聚酯 装 置 以精对 苯 二 甲酸 (T 和 乙 P A) 二 醇 ( G) 原料 , 用 美 国杜邦 公 司 的直 接 酯 化 、 E 为 采
经过 长期 生 产 实 际的 观察 , 现 在 酯化 釜 出现 发 快循 环前后 , 一些 温 度及 压 力 检测 点 发 生 了明显 变
表 1 酯化快循环对工艺参数的影响
T b e 1 Efe to se i e t n f s ic l t n o r c s a a t r fe trtc t n a l f c fe t rf a i a tcr u a o n p o e sp r me e s o s e i a i i o i ] o
徐 晓 颖
( 国 石化 洛 阳 分公 司 聚 酯车 间 , 南 中 河 洛 阳 4 11 ) 7 0 2
摘要 : 对杜邦酯化工艺中出现 的酯化釜快循环现象进行 阐述和分析 , 说明 了快循环发生是 因为工 艺条件处于 临界状 态 , 由于 P A原料及工艺参数 的变化 , r r 导致快循环的出现。根据原料优化工艺参数可以减少 酯化快循环现象的发生。
聚酯生产工艺设计
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聚酯生产工艺设计(1)、生产流程PTA法合成聚酯过程包括酯化和缩聚两个阶段, 每个阶段根据反应程度的不同,可以采用1~3个反应器; 根据反应器数量的不同, 可以将合成工艺分为三釜流程和五釜流程。
杜邦技术采用三釜流程, 即酯化釜、预缩聚釜和终缩聚釜; 而吉玛、钟纺和伊文达技术均采用五釜流程, 即第一酯化釜、第二酯化釜、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜和终缩聚釜。
五釜流程每个阶段的反应较均匀, 副产物少; 三釜流程的反应均匀性稍逊色, 但流程短, 可减少设备和管道的数量。
从发展上看, 三釜流程更有前程。
三釜流程与五釜流程的缩聚工艺条件基本相似, 但酯化工艺条件差别较大。
五釜流程采用较低酯化温度和较低操作压力; 而三釜流程则采用较高的EG/PTA摩尔比和较高的酯化温度, 目的是强化反应条件, 加快反应速度, 缩短反应时间。
五釜流程的总反应时间约为6~10h; 而三釜流程为3.5~4.0h。
整个生产过程中, 各阶段温度是逐渐提高的, 由酯交换阶段的230℃左右升到后缩聚釜的287℃左右; 各阶段压强是逐渐降低的, 由酯交换阶段的常压到后缩聚釜的133 32~400Pa(绝压)进行操作。
另外, 除主生产线外, 还有EG再生及催化剂、辅药配制装置。
(2 )、生产设计设计单系列生产能力为300吨/天,采用PTA法五釜流程连续生产装置,如图1所示,以PTA装置的精对苯二甲酸和乙二醇为原料,经过浆料配制、酯化、预缩聚、终缩聚等工艺,生产熔体和聚酯切片。
PTA和EG及添加剂一起加入混合缸中进行混合, 浆料配制为间隙式, 每隔几小时配一批料。
开始反应时,PTA颗粒悬浮于EG之中,酯化反应为多相反应,反应速率取决于PTA颗粒在反应物中的溶解速度,酯化反应速率较低。
PTA的溶解速度是随着酯化产物(即对苯二甲酸乙二醇酯及其低聚体)含量的增加而增加,当达到清晰点之后,PTA完全被溶解于体系中,反应呈均相反应,反应速率取决于PTA与EG的反应速率,且与反应物中的PTA与EG浓度有关,反应速率较高。
聚酯终聚釜的对中及其运行分析
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生 泄 漏 , 此 , 必要 加 以改进 。 因 有
外侧 与 设 备 本 体 相 连 部 分 不 是 钢 体 , 是 波 纹 而
管, 有较 大 的轴 向和 径 向膨 胀 量 。
2 使 用 一 般 双 端 面 机 封 的 对 中 技 术 要 求 及 步 骤 2 1 冷 对 中 .
摘 要 : 绍 了 聚 酯 装 置 终 聚 釜 的对 中 装 配 过 程 及 在 对 中 过 程 中所 采 用 的 新 工 艺 , 对 该 装 置 在 运 行 介 并
过 程 中 存 在 的 问 题 提 出 了解 决 措 施 。
关键词 : 酯 ; 聚釜 ; 纹管 ; 封 ; 中 聚 终 波 机 对 中 图 分 类 号 :Q 2 . T 334 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 9—0 4 ( 0 2 0 —0 7 10 0 5 2 0 ) 3 19—0 3
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第 2 0卷 第 3 期 20 0 2年 5月
石 化 技
术 与 应 用
Vo . 0 No. 12 3 M a 2 02 y.0
P to he c lT c n lg & Ap lc to er c mi a e h oo y p ia in
作 者 简 介 : 建 设 (99 )男 , 南 焦 作 人 , 程 师 , 事 设 王 16 , 河 工 从
备管理 工作 。
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石
化
技
术
与 应
用
第 2 卷 (ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
步骤 :
3 采 用 的 措 施 洛 阳 石 化 聚 酯 釜 采 用 新 型 机 封 , 纹 管 有 较 波 大 的 膨 胀 量 , 需 热 对 中 , 需 冷 对 中 即 可 , 对 不 只 冷
论PTA法聚酯生产工艺参数的工业优化刘高才

论PTA法聚酯生产工艺参数的工业优化刘高才发布时间:2021-08-03T10:40:22.227Z 来源:《防护工程》2021年10期作者:刘高才[导读] 聚酯生产中工艺参数的优化是很重要的一项工作,直接影响装置的平稳运行和产品质量。
在进行任何参数变更之前,必须对目前状况进行清楚的分析,以作为进行变更或讨论影响质量偏差因素的基础。
珠海华润化学材料科技有限公司 519050摘要根据生产实际,以各工艺参数对PTA法聚酯生产各阶段的影响,利用数学函数关系,分析了各反应阶段中对反应过程影响较大的主要参数,论述了对PTA法聚酯工艺参数的优化方法,对实际生产中工艺调优有一定的指导作用。
关键词 PTA 聚酯工艺参数优化0前言聚酯生产中工艺参数的优化是很重要的一项工作,直接影响装置的平稳运行和产品质量。
在进行任何参数变更之前,必须对目前状况进行清楚的分析,以作为进行变更或讨论影响质量偏差因素的基础。
本文结合四釜(两段酯化、两段缩聚)PTA法聚酯生产工艺参数,探索了利用数学函数关系,论述聚酯生产各阶段工艺参数的工业优化,以期指导聚酯装置的平、稳、优运行。
符号缩写:T——反应釜中物料温度P——反应釜的绝对压力t ——物料在反应釜中的停留时间Mri——内部摩尔比或总的进料摩尔比CEG——游离乙二醇的浓度CH2O——游离水的浓度Ccat——催化剂浓度C+H——氢离子的浓度DEG——二甘醇含量,%DEG0——进料聚合物的二甘醇含量,%—COOH——羧端基含量—COOH0——进料聚合物羧端基含量μPTA——PTA粒径α——酯化率nSTi——聚合物链长nSTo——进料聚合物链长Color-b——产品的色值(b值)Colraw——原料的色值为了用公式方便地表示工艺参数影响的方向,采用下列简化公式:—公式仅表示函数关系 Y=f(X)—方向箭头(↑;↓)放在每个参数的左边,以表示该工艺参数影响的方向。
Y=f(↑X)中表示当X增加时,Y缓慢增加Y=f(↑↑X)中表示当X增加时,Y增加Y=f(↑↑↑X)中表示当X增加时,Y明显增加Y=f(↓X)中表示当X增加时,Y缓慢减小Y=f(↓↓X)中表示当X增加时,Y减小Y=f(↓↓↓X)中表示当X增加时,Y明显减小Y=f(↑↓X)中表示当X增加时,Y有一个最佳值Y=f(↑↑↓X)中表示当X增加到一定值后,Y值不再增加0PTA法多釜连续聚酯生产反应机理本公司30万吨/年聚酯项目,采用中国纺织工业设计院开发的两段酯化、两段缩聚的四釜PTA法聚酯生产工艺,设计生产能力900吨/天。
聚酯终缩聚釜液位波动的原因及对策
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FN搅拌器 采用 杜 邦 专 利 设 备 鼠笼 式 搅 拌 器 , I
它由 10多块金属栅网平行排列而成 , 3 随着搅拌在 洛阳石 化 2 0万 ta / 聚酯采用美 国杜邦生产工 艺, 以精对苯二 甲酸 (T ) P A 和乙二醇 ( G 为原料, E )
收 稿 日期 :0 61 -8 20 —00 。
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第2 0卷第 3 期
2 0 .5 0 7( )
聚 酯 工 业
Poy se n sr l e tr I du ty
Vo . 0 No 3 I2 .
M a 00 v2 7
聚 酯 终 缩 聚 釜液 位 波 动 的原 因及 对 策
程 军博 , 钱
( 洛阳石化聚酯车间 , 河南
露
洛阳 4 11) 7 0 2
摘要 : 从生产实践 出发 , 深入分析和探讨 了聚酯终缩聚釜液位波 动的原 因: 包括终 缩聚釜液位控 制阀故障或 动作 滞后 , 液位 测量系统故 障或控制器故障 , 搅拌故 障或转速波动 , 相关工艺参数发 生波动等 。找 到了控制和预 防终缩 聚釜液 位波动 的关
Sl : 瓣混 合簟; 暮 瓣鼍^簟册 ]f装 g s 腑化查; F P强聚查; l 辩 聚查 1P: J FN:
2 3 搅 拌故 障或转 速 波动 .
图 1 杜 邦聚酯 工艺流 程图
F g 1 Fl w h r fDu o tP i. o c a t o P n ET e h o o y tc n lg
以三 氧 化二锑 或 乙二醇 锑为催 化 剂 , 过酯 化 、 缩 经 预 聚 和终缩 聚 , 生成 聚酯熔 体 ( E ) 其 中终 缩 聚反应 PT , 是最关 键 的 。
聚酯装置工艺流程
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聚酯装置工艺流程
《聚酯装置工艺流程》
聚酯是一种重要的合成材料,在现代工业生产中拥有广泛的应用。
聚酯装置工艺流程是指将聚酯原料通过一系列化学反应和物理处理,转化成最终的聚酯产品的工艺流程。
下面将介绍一般的聚酯装置工艺流程。
1. 原料准备
聚酯的制备原料主要是对二甲酸和乙二醇。
首先要对原料进行准备,保证原料的质量和纯度。
2. 聚酯反应
将对二甲酸和乙二醇按一定的比例混合,并在一定的温度和压力下进行聚酯反应。
在这一步骤中,聚酯链会不断延伸,形成线性高分子聚酯。
3. 精制处理
在聚酯反应后,需要进行精制处理,以去除杂质和调整产品的结构和性能。
通常采用蒸馏、冷凝和洗涤等方法进行精制。
4. 聚酯成型
精制处理后的聚酯可以进行成型。
常见的成型方法有注塑、挤出和吹塑等,通过不同的成型方法可以制备出不同形状和规格的聚酯制品。
5. 后续处理
成型后的聚酯制品通常需要进行后续处理,例如切割、切边、表面处理等,以满足不同用途的要求。
以上就是一般的聚酯装置工艺流程。
在实际生产中,还有许多细节和技术要点需要注意,以确保产品质量和生产效率。
聚酯作为一种重要的合成材料,在未来将继续发挥重要作用,聚酯装置工艺流程也将不断完善和创新。
聚合过程中粘釜产生原因、危害及防止措施
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聚酯聚合反应釜

聚酯聚合反应釜1. 简介聚酯聚合反应釜是一种用于聚酯聚合反应的装置。
聚酯是一类重要的合成高分子材料,广泛应用于纺织、塑料、涂料等领域。
聚酯聚合反应釜通过控制反应条件和提供合适的反应环境,实现聚酯的聚合过程。
2. 反应原理聚酯聚合反应是指通过酯化反应或缩聚反应,将含有羟基和羧基的单体分子聚合成高分子聚酯。
其中,主要的反应原理是酯化反应,即羟基和羧基之间的酯键形成。
聚酯聚合反应釜提供了合适的反应条件和催化剂,促进反应的进行。
3. 反应釜结构聚酯聚合反应釜通常由反应釜本体、加热系统、搅拌系统、冷却系统、进料系统、出料系统等组成。
•反应釜本体:一般采用不锈钢材料制成,具有良好的耐腐蚀性和高温抗压性能。
•加热系统:通过电加热、蒸汽加热或油加热等方式,提供反应釜所需的温度。
•搅拌系统:通过搅拌器将反应物均匀混合,促进反应的进行。
•冷却系统:通过冷却介质流过反应釜外壁或内部换热器,控制反应温度。
•进料系统:将单体、溶剂、催化剂等物料加入反应釜。
•出料系统:将反应产物从反应釜中取出。
4. 反应条件聚酯聚合反应的条件对反应的效率和产物性能有重要影响。
常见的反应条件包括温度、压力、催化剂、溶剂等。
•温度:通常在150-250°C范围内进行反应,温度过高会导致副反应的发生。
•压力:一般在常压下进行,也可根据需要调节反应压力。
•催化剂:常用的催化剂有有机酸、碱催化剂等,可以提高反应速率和选择性。
•溶剂:可用作反应介质,有助于反应的进行和产物的分离。
5. 反应过程聚酯聚合反应一般分为预聚合和聚合两个阶段。
•预聚合:将单体、催化剂、溶剂等加入反应釜中,通过加热和搅拌使反应进行。
预聚合过程中,单体分子通过酯化反应或缩聚反应形成较短的聚合物链。
•聚合:在预聚合的基础上,进一步加热反应釜,控制反应温度和时间,使聚合物链进一步生长,形成目标聚酯。
6. 应用领域聚酯聚合反应釜广泛应用于纺织、塑料、涂料、电子材料等领域。
•纺织:聚酯纤维是一种重要的合成纤维,广泛应用于纺织品制造。
聚酯多元醇反应釜-概述说明以及解释

聚酯多元醇反应釜-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:聚酯多元醇反应釜是在聚酯多元醇生产中起着关键作用的设备。
通过化学反应将原料中的多元醇和酸酐等物质在反应釜内进行反应,从而合成聚酯多元醇。
反应釜的设计和运行对于产品质量和生产效率有着重要影响。
在本文中,我们将详细探讨聚酯多元醇反应釜的基本原理、结构和工作原理,以及其在生产中的应用。
通过深入了解反应釜的功能和特点,我们可以更好地理解其在聚酯多元醇生产中的重要性,同时也可以展望未来反应釜的发展趋势,为生产提供更好的技术支持和指导。
1.2 文章结构:本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
引言部分将介绍聚酯多元醇反应釜的背景和意义,以及本文的研究目的。
通过对该主题的概述,读者可以更好地了解聚酯多元醇反应釜在化工生产中的重要性。
正文部分将详细介绍聚酯多元醇反应釜的基本原理、结构和工作原理,以及在聚酯多元醇生产中的应用。
读者将通过这一部分了解到反应釜在生产过程中的具体作用和重要性。
结论部分将对本文进行总结,强调聚酯多元醇反应釜的重要性,并展望未来反应釜的发展方向。
最后,给出结论,为读者提供更全面的认识和思考。
1.3 目的:本文的目的是探讨聚酯多元醇反应釜在化工生产中的重要性和应用。
通过了解聚酯多元醇反应釜的基本原理、结构和工作原理,以及在生产过程中的应用,可以更好地理解和掌握这一关键设备在生产过程中的作用。
同时,通过总结反应釜的重要性和展望未来发展方向,可以为行业提供一定的参考和思路,促进反应釜技术的进步和发展。
通过本文的研究,旨在为聚酯多元醇反应釜的使用和优化提供理论支持和实践指导,促进化工生产的高效、安全和可持续发展。
2.正文2.1 聚酯多元醇反应釜的基本原理聚酯多元醇反应釜是一种用于生产聚酯多元醇的设备,其基本原理是通过一系列的化学反应将原料混合在一起并在特定的温度和压力下进行反应,最终得到所需的聚酯多元醇产品。
在反应釜中,一般会添加聚酯原料、催化剂和其他助剂,然后加热反应釜使其达到适当的温度,促使反应发生。
聚酯装置热媒系统优化改造

第33卷第6期2020-11Voy.33No.6Noa.2020聚酯工业Polyester Industied/:10.3969/j.imn.1008-8261.2020.06-014聚酯装置热媒系统优化改造刘相平(洛阳实华合纤有限责任公司,河南洛阳471012)摘要:为了节约电能,降低装置综合能耗,对聚酯装置1次热媒循环泵进行改造,2次热媒泵增加跨线,停用多台2次热媒泵,通过生产上的跟踪调整,在实现了安全平稳生产的前提下,显著减少了装置的电能消耗,达到了节能减排的目的。
关键词:能耗;热媒泵;改造;节能中图分类号:TQ323.41文献标识码:A文章编号:1008-8261(2020)06-0055-030前言近年来,化纤行业处于长周期深度调整状态,各化纤工厂处于微利或亏损边缘,如何最大限度地降低生产成本是各企业目前的主要方向。
某公司聚酯装置采用五釜流程工艺技术,以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为原料,按照一定的量比进行浆料配制后送入酯化釜,在约260C的温度下进行酯化反应,达到要求的酯化率后,进入缩聚反应器,最终成为具有一定黏度要求的聚酯熔体。
当前国内很多聚酯装置2次热媒系统采用气相热媒加热,具有非常好的节能效果。
而该装置热媒系统导热介质为传统的液相热媒氢化三联苯,其特点是1、2次热媒系统大功率热媒泵较多,导致电能消耗大,装置根据实际情况,利用大检修时间对热媒系统进行了改造,取得了明显效果。
1热媒系统流程热媒加热单元是聚酯装置的重要组成部分,其运行方式为燃料在炉子中燃烧,冷媒以盘管的形式进入热媒炉并得到加热,形成1次热媒回路。
将1次热媒回路中的高温热媒送到各反应器等加热用户使用,然后再返回到1次热媒回路,构成2次热媒回路。
热媒在整个供热过程中循环使用。
1次热媒以炉子为中心,1次热媒输送泵为动力构成1个高温热媒的循环回路。
2次热媒以反应器,熔体管道等热媒用户为中心,2次热媒输送泵为动力构成循环回路。
聚酯合成反应原理相关知识精选全文

可编辑修改精选全文完整版聚酯合成反应原理相关知识 第一节 聚酯合成的主反应一、直接酯化段反应机理目前,PTA 酯化反应一般不需要加催化剂,因为PTA 分子中的羧酸本身就可起催化作用,这种催化实际上为氢离子催化,因为,在没有催化剂存下的直接酯化反应被认为是一个酸催化过程。
(一)外加酸催化反应。
在反应体系中,适当地加入少量的强酸做催化剂,可缩短反应时间,在较短的时间内获得较高的转化率。
1、 强酸离解产生氢离子。
HAH++A-2、 PTA 分子质子化。
CO OHCOO H ++H+CO OHCOOH3、质子化的PTA 分子与EG 作用生成一个不稳定的中间体。
OH C OH CO OH ++H OC H 2C H 2OHOH O H C O +COOH C H 2C H 2OH H[]4、中间体很不稳定,马上进行分子内的重新排列生成酯化物。
OH O H C O +COOH C H 2C H 2OH H[]C OO C H 2C H 2OHCOO H OH 2+H++PTA 中的另一个羧基同样发生上述反应,最后得到BHET,由于反应过程为平衡可逆过程,所以,为了顺利的进行酯化反应,必须不断的把小分子副产物从反应区域内移走。
(二)PTA 自催化反应PTA 在加热,加压和有水存在时,可以离解为酸根和氢离子:HOOC --COOH2OOHHOOC -COOHδ-从而使羧酸基碳原子正电性加强,形成类似的质子化PTA 分子,并与EG 发生如下反应:δCOHCOOHC O OHCOOH2CH 2δ+-OH -HO HCOOHC OH O +OHCH 2CH 2C OO-+HOOC -(中间体)不稳定的中间体重排后可得酯化产品。
因此,这种两分子PTA 与一分子EG 的酯化反应,实质上是一分子PTA 与一分子的EG 的酯化反应;另一分子PTA 是在起催化剂的作用。
二、缩聚反应机理与酯化反应,BHET 进行缩聚反应时一般需要催化剂。
聚酯装置流程与聚酯生产概述

聚酯装置流程与聚酯⽣产概述聚酯装置流程与聚酯⽣产概述-----------------------作者:-----------------------⽇期:第⼀章聚酯装置流程介绍 18万吨/年聚酯装置是中国纺织设计院设计的国产化⽣产线, 在⼯艺上以精对苯⼆甲酸(PTA)和⼄⼆醇(EG)为原料,采⽤直接酯化连续缩聚的五釜⼯艺流程,装置设计负荷为⽇产500吨。
该聚酯装置具有单系列⽣产能⼒⼤、⽣产弹性⼤、化⼯料品种少、原料消耗低、三废少等特点。
在控制系统上,聚酯装置采⽤了先进的集中分散DCS 控制系统,具有操作控制⽅便、⼈机联系好、功能齐全、可靠性⾼等特点。
本聚酯装置的产品为半消光纤维级聚酯熔体及切⽚,可⽤于直接纺制涤纶长丝或短纤。
聚酯⽣产装置包括主⽣产装置和辅助⽣产装置两⼤部分。
主⽣产装置包括以下⽣产⼯序:(⼀)PTA 卸料及输送(设PTA 库房两座,两座库房⾯积共9800m 2,贮存周期约25天)(⼆)浆料制备(三)酯化(第⼀、⼆酯化及⼯艺塔)(四)预缩聚(第⼀、⼆预缩聚,预聚物过滤及输送)(五)终缩聚(终缩聚、熔体输送及过滤)(六)切⽚⽣产、输送及包装(七)尾⽓淋洗(⼋)催化剂制备(九)消光剂制备辅助⽣产装置包括以下部分:(⼀)热媒站(配备单台热负荷800万⼤卡的热媒炉三台,两⽤⼀备)(⼆)罐区(设容积5000m 3的⼄⼆醇贮罐两个,贮存周期约52天;设容积1000m 3的燃料油贮罐两个,贮存周期约32天。
)(三)过滤器清洗(四)化验室聚酯装置主⼯艺流程图如下:终缩聚预缩Ⅱ预缩Ⅰ酯化Ⅱ酯化Ⅰ浆料配制EG动⼒蒸汽外购原料PTA通过叉车将PTA贮存于PTA仓库,⼈⼯将PTA投⼊链板输送前的⼩料仓后,⽤链板输送⽅式将PTA送到聚酯⼤楼的⽇料仓。
另⼀主要原料⼄⼆醇贮存在罐区,⽤泵通过管线送⼊车间。
催化剂三醋酸锑(或⼄⼆醇锑)⽤桶装、消光剂⼆氧化钛⽤袋装运⼊聚酯⼤楼四楼。
聚酯装置主要由催化剂配制、⼆氧化钛配制、浆料配制、酯化、缩聚、切⽚⽣产及包装等⼏个⼯序组成。
聚酯装置酯化反应器的结构和国产化之路
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聚酯装置酯化反应器的结构和国产化之路本文详细介绍了聚酯装置的主反应釜--酯化反应器的常见结构型式,加热方式,工艺要求等。
1 酯化工艺对反应器的要求酯化过程主要目标是达到缩聚工艺要求的酯化率,不同的缩聚工艺对酯化率要求稍有差异(96 %~98 %) 。
酯化反应是一个可逆平衡反应,在一定工况条件下存在一个反应所能达到的最高酯化率,即它的平衡酯化率。
降低反应压力、增大原料量比,可以提高平衡酯化率,而温度变化对平衡酯化率影响很小。
在压力高于常压条件下,平衡酯化率只能达到95 %~96 % ,在反应压力降低到接近常压,平衡酯化率可以提高到97 %以上。
酯化过程需要从外界吸收大量热,包括物料的升温,水和乙二醇的蒸发以及酯化反应本身的吸热等。
为此要求反应器提供相应热负荷。
在酯化过程,有大量的水和乙二醇从物系中脱除。
不同酯化工艺下的蒸发强度不同,对反应器中蒸发空间大小的要求也不同。
高的原料量比、较低反应压力都会使反应器中蒸发强度大大增加。
2 反应器的个数多为配置2个酯化反应器,通过分段酯化(逐步降低反应压力) 达到工艺要求的酯化率。
生产装置中有配置1 个酯化反应器的,但它的酯化率只达到92 %~94 %。
在它的下一个反应器下部(该反应器是塔式) ,主要进行的仍是酯化反应。
为此需要向酯化物再加入乙二醇,使酯化反应能继续进行。
为在单个反应器中达到92 %~94 %酯化率,采用了高温(285 ℃以上) 、高原料量比(~2. 0)的酯化工艺,为此付出的代价是增大副产物二甘醇和乙醛的生成,并增大乙二醇循环量而使反应器热负荷增加。
3 反应器结构型式3..1 搅拌槽反应器酯化过程要脱除大量水和乙二醇,搅拌槽反应器的结构型式是适合工艺要求的。
搅拌槽中设盘管加热器,管内侧热媒对流给热系数和管外侧搅拌给热系数在同一个数量级,且管内侧给热系数的数值较小。
第一酯化反应器的热负荷大,在需要的热媒流量下,盘管中热媒流速~3 m/s ,这一流速下盘管的阻力已达~300 kPa 。
伊文达四釜连续聚酯工艺说明
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伊文达连续四釜聚酯工艺介绍我公司聚酯装置是全套引进瑞士伊文达公司高速膜专利聚酯工艺技术,工程设计除公用工程和土建由上海纺织设计院设计,其余均由伊文达公司设计,设备配置是关键设备从国外进口、主要设备国同行较高水平,为了便于大家更进一步了解我公司的聚酯装置,现简要介绍各工序的工艺流程:一、PTA系统PTA可以采用袋装或集装箱形式送至仓库储存,集装箱PTA通过行车吊至液压平台后,启动液压将平台倾斜至一定角度后,将PTA 送至PTA输送槽;袋装PTA由各投料口相应的葫芦吊至投料口经吸尘器去除粉尘后再将PTA送至PTA输送槽。
输送槽中PTA用链管机经振动筛去除杂物后送至PTA储存料仓供浆料配制用。
整个PTA输送储存系统用氮气保护以减少系统中氧气的含量(氮气由S-04进,由F-01出),输送槽上端安装一放空过滤器和一只抽风机,便于输送槽进PTA,过滤器定期用脉冲压空来清洁。
PTA输送能力40m3/h,储罐容积1800m3。
二、EG(乙二醇)系统EG供应有两种形式,一种由EG罐区经流量计量后送到我公司EG中间罐;另一种是将外送EG槽车中EG经过滤后由卸料泵送到我公司EG中间罐。
中间罐用氮气保护,中间罐中EG经EG输送泵和过滤后送到EG顶罐,再由顶罐送到各EG用户。
三、添加剂系统1、红、兰度剂EG经计量后加入到配制罐中,红、兰度剂经天平计量后手动加入到配制罐中,手动启动搅拌器搅拌一定时间后特红、兰度剂分散均匀后,手动打开相对应的阀门将配制好的红、兰度剂悬浮液放到相对应的成品罐,再由相对应的计量泵送到二酯化第四室。
红、兰度剂在切片中浓度通常在0—5ppm之间。
2、DEG(二甘醇)桶装DEG倒入DEG储存罐,(储存罐用氮气保护)再经计量泵计量后送到浆料配制罐中。
3、催化剂EG经计量后加入到配制罐中(由配制程序进行操作),EG加热升温脱水后,开启搅拌,再按要求称量一定量催化剂手动加入到配制罐中再进行升温,待催化剂完全溶解后按配制浓度加入适量EG进行稀释,将催化剂EG溶液进行冷却,浓度检测合要求后放入到成品罐中。
聚酯树脂固化反应动力学机理分析
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聚酯树脂固化反应动力学机理分析聚酯树脂是一种常见的合成高分子材料,具有良好的力学性能和化学特性,广泛应用于建筑、制造业和航空航天等领域。
其主要特点是耐高温、耐腐蚀、耐候性好、硬度高、耐磨损性强等。
所以在各个领域中起着非常重要的作用。
固化反应是聚酯树脂制备中不可避免的一个过程。
反应动力学是研究化学反应速率随反应条件变化的规律和反应机理的一门科学。
在聚酯树脂的固化反应过程中,反应速率往往受到各种因素的影响,如温度、催化剂类型和浓度、反应物浓度等。
因此,深入了解聚酯树脂固化反应动力学机理对于提高聚酯树脂的制备效率和性能具有重要意义。
聚酯树脂的固化反应过程通常是通过酸催化剂催化的缩聚反应来实现的。
由于聚酯树脂分子内部存在着碳酸酯基,所以可以通过加入一含有羟基的多元醇(如乙二醇、丙二醇等)与酸催化剂的混合物来触发聚酯树脂的缩聚反应。
在反应过程中,酸催化剂会与羟基结合,生成形成羟基酸,在此过程中不断生成新的酸催化剂,而羟基酸则可以进一步通过缩聚反应形成聚酯树脂分子。
聚酯树脂固化反应动力学机理包括两个部分:化学反应和传质过程。
其中,化学反应包括聚合反应和交联反应两个步骤。
聚合反应是单体分子的加成反应,而交联反应是多个分子之间的反应。
在聚酯树脂的固化反应过程中,聚合反应产生的线性聚合物和交联反应产生的三维网络结构对聚酯树脂性能的影响巨大。
聚酯树脂的聚合反应和交联反应都是一个放热反应,反应速率随温度升高而增快。
这是由于化学反应只有在分子的高能状态下才能发生,而分子的动能与温度成正比,因此反应速率与温度成正比。
此外,催化剂的类型和浓度也是影响聚酯树脂固化反应速率和动力学机理的因素之一。
一般来说,氧化镁、硫酸、甲酸等都是常用的酸催化剂。
聚酯树脂的固化反应过程中还需要考虑传质过程的影响。
传质过程是指反应物和产物之间的物质传递过程,它是影响化学反应速率的因素之一。
传质过程一般分为分子扩散和对流传质两种情况。
分子扩散是指分子在等温等压条件下在气体、液体或固体中传递过程,而对流传质是指物质通过流体运动而发生传递。
聚酯纤维酯化釜工作原理
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聚酯纤维酯化釜工作原理今天咱们来唠唠聚酯纤维酯化釜那点事儿。
你知道聚酯纤维吧,那可是在咱们生活里到处都能看到的东西呢。
像你身上穿的好多衣服,说不定就有聚酯纤维的成分。
而这酯化釜啊,在聚酯纤维的生产过程里可是个超级重要的角色。
咱们先想象一下酯化釜这个大容器,就像是一个超级神奇的魔法锅。
在这个锅里啊,发生着一场超级有趣的化学派对。
这个酯化釜里主要有两种特别重要的原料在聚会,一种是多元醇,就把它想象成一个热情好客的主人吧,另一种是多元酸,那就是前来赴宴的客人啦。
当它们在酯化釜这个大场地里相遇的时候,就开始了奇妙的反应。
多元醇和多元酸开始互相靠近,就像人们见面握手一样。
它们之间开始交换一些小的化学基团。
多元醇会拿出自己的羟基( - OH),多元酸呢会拿出自己的羧基( - COOH)。
这两个小基团一碰到一起啊,就像是两个小零件组合起来一样,会脱掉一分子的水(H₂O)。
这个过程就叫做酯化反应啦。
你看,这多像两个人一起合作完成一个小任务,然后产生了一个新的东西。
在酯化釜里,这个反应可不是只发生一两次哦,而是好多好多这样的反应同时在进行呢。
随着时间的推移,越来越多的多元醇和多元酸结合起来,形成了一种叫做酯的东西。
这个酯啊,就是朝着聚酯纤维这个大目标迈出的重要一步。
而且啊,这个酯化釜可不能是个随随便便的地方。
它得有合适的温度和压力呢。
就像咱们人一样,在合适的环境里才能更好地工作或者玩耍。
对于酯化釜来说,温度就像是给这个化学派对调节气氛的音乐。
如果温度太低,多元醇和多元酸就像没睡醒的人,反应慢吞吞的,不愿意好好合作。
要是温度太高呢,又像是派对太疯狂了,可能会产生一些乱七八糟的东西,不是我们想要的酯啦。
压力也是个关键因素呢。
你可以把压力想象成这个化学派对的场地大小。
如果压力不合适,多元醇和多元酸在这个酯化釜里就会觉得很拥挤或者很空旷,也不利于它们好好地进行反应。
在这个酯化釜里,还有一些小帮手呢。
比如说催化剂。
这个催化剂就像是派对里的主持人,它虽然不直接参与多元醇和多元酸的结合,但是它能让这个结合的过程变得更加顺利,就像主持人能让派对的气氛更加活跃,让大家更快地熟悉起来一样。
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聚酯装置终聚釜反应机理及工艺优化探讨曹克贺;孙荣召【摘要】通过对终聚反应机理及工艺优化的探讨,以提高聚酯装置生成熔体的质量。
具体方法是根据生产负荷的变化,控制入口液位在适当范围内,并通过调整搅拌转速,使釜内物料达到最佳成膜效果,以保证物料在正常真空度条件下以最低的反应温度、最短的停留时间完成终聚反应,同时最大限度地减少副反应。
通过以上措施,有效降低了聚酯熔体的端羧基含量及 b 值。
因此终聚反应工艺优化的核心是控制终聚釜入口液位,稳定真空度及真空蝶阀开度。
%Based on the discussion of final polycondensation reaction mechanism and process optimization,in order to improve the quality of polyester device generates melt.The specific method is according to the change of production load,control the entrance level within an appropriate range,and by adjusting the stirring speed,the reac-tor materials to achieve the best film effect,to ensure that the material finish final polymerization in the normal vacu-um conditions with the shortest residence time and the lowest reaction temperature,while minimizing side reaction. Through the above measures,effectively reducing the carboxyl end group content and b value of polyester melt. Therefore,the core of final polycondensation optimization of reaction process is to control the final polycondensation autoclave entrance level,stable vacuum and vacuum valve opening.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P38-41)【关键词】终聚釜;温度;成膜效果;真空度【作者】曹克贺;孙荣召【作者单位】中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471012;中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471012【正文语种】中文【中图分类】TQ340.6在采用杜邦工艺三釜流程的聚酯装置中,反应物料将在终聚釜中通过缩聚反应生成熔体,其特性粘数、端羧基含量及色值的大小及稳定性将直接影响下游纺丝装置的平稳生产及成品丝的内在质量。
在具体生产过程中,通过调整和优化终聚釜的工艺参数,稳定主反应,减少副反应,将是改善熔体质量,提高其可纺性的主要措施。
笔者针对聚酯装置生产中出现的问题进行具体分析,对终聚釜的反应机理进行探讨,在此基础上对终聚釜在不同负荷下的工艺参数进行了优化。
中石化洛阳石化聚酯装置CP-1线自2011年完成检修后,熔体端羧基含量持续偏高,如图1所示。
分析原因主要包括两个方面:一是参与反应的PTA原料异常,主要是平均粒径偏高、PT酸含量超标,导致酯化率下降,进入终聚釜的预聚物端羧基含量升高;二是聚酯装置终聚釜的工艺参数设定不合理,导致聚酯反应中副反应增加,熔体热降解加剧。
2.1 终聚釜的结构杜邦工艺聚酯装置的终聚釜为卧式圆柱体型双层夹套结构,夹套中间通入气相热媒加热。
该终聚釜内部尺寸为:直径D=2.4 m,长度L=11 m。
釜体进料口和出料口均在釜体下部,上部出口侧为抽取EG、水及不凝气等小分子气相管线。
釜体内沿轴向为一无中轴的鼠笼式搅拌,搅拌由釜体两端封头外的轴承产生支撑,并由出口端电机及传动机构带动。
釜体搅拌除了框架外,还包括从入口侧至出口侧沿轴向共134层网格,网格间距由密集到稀疏,网眼由小到大。
所有网格的中心为0.6~0.8 m直径的无网眼孔洞。
如图2所示。
2.2 终聚反应机理缩聚反应是聚酯合成过程中的链增长反应。
通过这一反应,单体与单体、单体与低聚物、低聚物与低聚物将逐步缩聚成聚酯。
整个缩聚反应过程分为初期、中期、末期3个阶段,终聚反应处于缩聚反应中、末期阶段。
中期阶段的特点是缩聚反应依靠不断打破平衡去逐步提高产物分子质量。
因此,系统中原料和单体浓度将随着不断转化为不同聚合度的缩聚物而逐步降低,同时物料粘度相应增大。
为了使缩聚反应能维持较好的反应速度,并且有利于小分子产物的排除,主要采用升高温度、提高真空度和增加反应物的比表面积的办法。
当反应到达末期阶段,系统中的物料粘度很高,传热和传质的效果很差,小分子产物的排除更加困难,反应速度越来越低,同时逆反应和裂解作用相应加剧,产物分子质量不再增高。
因此该阶段缩聚反应更依赖于系统排除小分子产物、打破原有化学平衡的能力。
2.3 工艺条件的影响影响终聚反应的工艺条件包括反应温度、反应液位、搅拌转速和反应压力(真空度),具体作用分述如下:2.3.1 反应温度具体生产中应根据装置负荷的变化,将温度控制在282~288℃之间。
实践表明,在装置不超负荷运行时,如果反应温度超出上限,熔体质量下降就比较明显。
2.3.2 反应液位终聚釜的反应液位包括入口液位和出口液位,正常情况下两者保持相对稳定的差值,因此生产中控制入口液位。
具体调整过程中以下几点必须予以考据:a)提高反应液位的作用不仅可以延长缩聚反应时间,而且可以提高反应液面面积及成膜面积,增加小分子副产物(乙二醇和水等)的抽出效果;b)由于终聚釜内物料粘度大,传热传质效果差,如果不考虑成膜效果而一味延长物料停留时间,不仅不利于反应副产物的排出,而且还会导致缩聚反应逆反应加剧,形成热降解,影响熔体质量;c)随着生产负荷的提高,同比提高反应液位只能确保物料停留时间。
如想进一步强化反应,必须在此基础上进一步提高液位;d)根据终聚釜的结构特点,当液位处于35%~40%时(如图3所示),物料成膜面积最大;e)如果熔体密度按1.18×103kg/m3计算,终聚釜充满时液位为2 800mmH2O,在考虑出入口液位差后,终聚釜入口液位应控制在450~1 000mmH2O之间,并根据生产负荷的变化做相应调整。
2.3.3 搅拌转速有资料记载:反应中经搅拌形成膜面的面积与搅拌转速的0.3次方成正比[1]。
因此,提高搅拌转速将对终聚反应有明显促进。
同时,搅拌可使釜内熔体加热均匀,反应速度均一,生成熔体内在质量稳定。
但过高的搅拌转速会导致搅拌功率迅速增大。
有资料显示:搅拌功率与搅拌转速的3次方成正比[1]。
为确保液膜更新效果及搅拌的平稳运行,实际生产中搅拌转速控制在2.0~2.8 r/min之间,并随负荷的提高同步升高。
2.3.4 反应压力降低釜内反应压力(提高真空度)可以加快反应副产物的抽出速度,同时能有效抑制副反应。
其参数选择范围控制在1~3 mmHg。
综合以上分析,优化终聚反应的基本思路为:为促进缩聚反应、抑制副反应,应通过选择合适的反应液位及搅拌转速,使反应熔体获得最佳的成膜效果,保证反应在较低的反应温度及较短的物料停留时间内达到规定的聚合度,同时做到真空系统调节灵敏、快捷、有余量。
3.1 校正终聚釜液位显示调整前终聚釜工艺参数如下(见表1所示)。
正常情况下,终聚釜出口液位比进口液位低80~120 mmH2O,所以此前认为出口液位显示偏高。
重新校正后显示为1 300 mmH2O,因为搅拌转速偏高且扭矩正常,故仍然判断为出口液位显示不对,未校正好。
经过反复尝试,判断为釜内缩聚副产物(EG、水)无法顺利抽出所致。
于是又对终聚釜入口液位进行校正,校正后显示为1 600 mmH2O。
反复校正后最终确认反应釜进出口液位严重超高。
因为反应液位超出了反应釜满量程的50%以上,造成反应成膜效果大幅下降,副产物抽出困难,正反应受到抑制;同时反应停留时间大幅延长,造成熔体热降解加剧。
这最终导致熔体质量下降。
3.2 调整相关工艺参数终聚釜各工艺参数按表2进行逐步调整:经过一周的工艺调整后,至2月26日,终聚搅拌扭矩从73.5升至75.5,反应压力升至2.1 mm-Hg,真空蝶阀开度降至20%以下。
标志着终聚釜的反应能力及真空系统富余量得到大幅改善。
同时经对无油丝进行分析,显示熔体质量已达到优等品。
3.3 全面优化终聚反应工艺参数在解决以上问题的基础上,按照终聚反应机理分析及优化终聚反应的思路,对聚酯装置CP-1线终聚釜的工艺参数全面优化如下,如表3所示:针对终聚釜结构的分析,使调整后终聚釜入口液位更接近釜体40%量程液位,反应成膜效果在下调搅拌转速后仍得到有效提高;搅拌转速的下调可有效降低搅拌扭矩,提高终聚搅拌运行的平稳性。
调整后,在反应温度不变的情况下,终聚反应压力平均值上升0.15 mmHg,终聚系统真空蝶阀开度平均值下降10%左右,因此真空系统富余量更大,粘度调节更快捷、灵活。
同时生产平稳,熔体质量良好、稳定。
3.4 进一步完善工艺纪律针对本次终聚釜液位计的显示错误,本次优化过程中进一步完善了工艺纪律:a)每月对终聚釜进出口液位进行一次例行校正,必要时安排疏通液位计正压端;b)发现或判断终聚釜进出口液位显示异常,立即安排进行电仪校正或对正压端进行疏通。
在进行针对CP-1终聚系统的调整和优化后,从3月初开始,熔体质量取得大幅改善,端羧基含量平均值已降至32.6 mol/t以下,每月超出规定指标32.0 mol/t 的次数由调整前的15~20次下降至3次以下。
具体见图4所示:经加样分析,CP-1线熔体生产的无油丝b值变化趋势如下,如图5所示:a)根据生产负荷的变化,控制入口液位在450~1 000 mmH2O之间,并通过稳定搅拌转速,使釜内物料达到最大成膜面积和最佳膜面更新效果;b)使参与终聚反应的物料在真空度为(2.1± 0.3)mmHg、真空蝶阀开度在20%以下的条件下,以最低的反应温度、最短的停留时间完成终聚反应。
【相关文献】[1]黄志恭.聚酯缩聚工艺及反应器优化分析[M].合成纤维工业,2003,8.。