聚酯装置酯化反应器的结构和国产化之路
聚酯装置流程与聚酯生产概述
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。
酯化缩聚设置了五个反应器，其中两个是酯化反应器，两个是预缩聚反应器，一个后缩聚反应器。
聚酯反应器热态试验装置的设计_制造及试验运行
聚酯反应器热态试验装置的设计、制造及试验运行潘春华(南京化学工业公司化工机械厂)摘 要 介绍了聚酯反应器热态试验装置的设计、制造与试验运行过程。
运行结果表明,该试验装置运行良好,达到了设计要求。
关键词 聚酯反应器 热态试验装置 设计 试验运行 聚酯反应器是聚酯装置的核心设备(以前这类设备全部依赖进口)。
1996年南化公司化工机械厂为仪征化纤公司成功地制造了这类设备,且经过两年多时间的运行考核,装置的产量和消耗等各项指标都达到或优于设计值,装置性能达到90年代国际水平。
聚酯反应器带有鱼鳞状夹套结构和内加热盘管,实际运行过程中夹套和加热盘管中充满高温热媒(联苯),以使反应器内保持高温。
聚酯反应器在出厂前,按要求均必须模拟实际运行工况,对反应器进行热态试验,以考核反应器能否保持真空,内加热盘管等内构件有无变形和有无热媒泄漏。
聚酯反应器等设备在国内属首次制造。
这类设备的热态试验装置在国内也是首次应用。
如何设计、制造出热态试验装置,是保证反应器设备能否合格出厂的前提。
在无资料参照的情况下,笔者设计制造了一套试验装置,经实际运行考核,达到了设备热态试验的要求。
1 热态试验装置的设计1.1 热态试验装置流程根据设备技术条件要求,反应器热态试验时,热媒(联苯)按一定速率升温到某一温度(一般反应器控制在320～330℃),保温1h;按一定速率降温到100℃,保持1h;按一定速率再次升温,达到某一温度时,保温1h;然后按一定速率降温,到达100℃后自然冷却。
同时,反应器内始终要求严格保持真空。
热态试验装置的主要设备有热媒加热炉、热媒储罐、高位槽、水冷器、热媒输送泵、过滤器、连接管路以及测量热媒温度和压力等的仪表。
热态试验装置流程如图1所示,热媒经热媒输送泵进入热媒加热炉,加热后进入被试验设备,再回到输送泵进口,完成热媒的循环过程。
试验用热媒采用与实际运行时相同的传热介质SANTOTHERM66(联苯)。
联苯是一种良好的载热体,在聚酯装置反应器中被广泛应用,但其渗透性极强、易燃烧,使用时应特别注意。
最新国产三釜聚酯装置介绍
最新国产三釜聚酯装置介绍咨询电话：(0086)571 82718253 转 773【作者：未知】【发布时间：2006/10/24 14:36:32】【字体：大中小】【关闭】该技术为中国聚酯技术的一个重大进步,作为聚酯技术的管理人员有必要向各位同行介绍一下，加强一下各位朋友对聚酯发展的新动向的了解。
新三釜聚酯装置是中国纺织机械（集团）有限公司（CTMC）北京英诺威逊聚合技术有限公司自主开发的拥有完整知识产权的新技术。
该装置包含新型双区酯化釜、新型多层预缩聚釜和原创性栅缝降膜终缩聚塔各一台，三者均不设机械搅拌。
双区酯化釜和多层预缩聚釜已成功用于宜兴市明阳化纤厂470吨/日聚酯工程。
栅缝降膜终缩聚塔中试结果令人耳目一新，不仅聚合速度显著高于传统的卧式圆盘或鼠笼搅拌釜，还能直接生产圆盘或鼠笼釜无法得到的高粘聚酯产品，取消SSP。
目前已有数家世界著名聚酯生产企业希望北京英诺威逊聚合技术有限公司向其授权或与其合作完成栅缝降膜塔直接生产高粘聚酯技术商品化。
新型双区酯化釜理想型酯化反应器优化设计原则：◇酯化前期物料全混型流动，用酯化物溶解PTA粉末，避免非均相反应麻烦；酯化后期保持平推流动，提高酯化反应速度；◇强化传热，以合理的方式满足酯化巨大的热量需求；◇简化结构，降低建设投资和运行成本。
酯化反应器现状：目前，国内外酯化反应器主要有两类：Zimmer和Inventa配置两台搅拌釜串联，第二酯化釜采用内外室或多层结构向平推流靠近。
这种配置酯化率可达97%，能满足工艺要求，但占用空间大，制造维修运行成本较高。
DuPont采用单台自然循环酯化釜，无机械搅拌，结构简单，维修及运行成本较低。
该釜为外置循环，占用空间较大。
浆料注入外循环管后和回流的酯化物混合升温，浆料中水份和部分EG迅速蒸发，两相混合流体从下封头进入列管换热器。
与浮力相比，气泡水平运动的推动力十分微弱，较多气泡垂直上升进入进料管口上方区域列管，其余列管气泡含量较低，部分含气泡较少的列管内物料密度较高，可能向下倒流，影响传热和酯化速率。
TPS系统在国产化聚酯装置的应用
作者简 介： 赵华磊 （９ ６ ）男 ， 社旗 人 ， １７ 一 ， 河南 工程师 ， 现从事仪表 自动化 维护 工作。
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聚 酯 工 业 个酯化 反应 器 的蒸 气 中 的水 和 Ｅ Ｇ。１ 一０ ４Ｒ １处 于 真 空操作 条件 ， 以缩 聚反 应 为 主 ， 化反 应 继 续 进行 。 酯
内的其他生产装备全部 由国 内厂商设计 制造。因
光剂制备等 ， 基本采用 Ｐ Ｃ或就地盘单独控制 。 Ｌ
图 １ 工 艺 流 程 简 图
Ｆｉ １ Ｐｒ ｃｅ ｓｆｏ ｓ ｅ ｇ． ｏ ｓ ｌ ｗ ｈｅ ｔ
下 面 简 单 介 绍 主 装 置 的 生 产 工 艺 流 程 （ 图 见 １ 。来 自 日料仓 １一 ０ ） Ｈ １的 Ａ粉料 经 Ａ称量 装 １ 置 １一 １ Ｐ Ａ粉 料 作 连续 计量 后加 入 到 浆料 调 Ｍ０ 对 Ｔ １ 配槽 １一 Ａ １ 用 Ａ 的进 料 量 调 节 Ｅ 的 加 入 量 １Ｔ ０ ， Ｇ 和催 化剂 （ 乙二 醇锑 Ｓ ： Ｅ 加 入 量 ， ｂ（ Ｇ）） 以保 证 稳 定 的浆料 配 比 。浆 料 调 配 是 连 续 进行 的 ， 搅 拌 器 在 １一０ 作 用 下 形 成 均 匀 的浆 料 悬 浮 物 。配 制 好 的 １Ａ １
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第 ２ 卷第 １ １ 期
２ ０ ．１ ０ ８（ ）
聚 酯 工 业
Ｐｏｙ ｓｅ ｎｄ ｓｒ ｌｅ ｔｒＩ ｕ ｔｙ
Ｖｏ ． ． １ ２１ Ｎｏ １
Ｊｎ． ０ ８ ａ ２０
Ｔ Ｓ系统 在 国 产 化 聚 酯 装 置 的 应 用 Ｐ
赵 华 磊
关 键 词 ：Ｅ 控 制 ； ４
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： ０ － ６ （０ ８ ０ － ４ － １ ８８ １ ２０ ） １ ０ ７０ ０ ２ ０ ４
最新国产三釜聚酯装置介绍
最新国产三釜聚酯装置介绍咨询电话：(0086)571 82718253 转 773【作者：未知】【发布时间：2006/10/24 14:36:32】【字体：大中小】【关闭】该技术为中国聚酯技术的一个重大进步,作为聚酯技术的管理人员有必要向各位同行介绍一下，加强一下各位朋友对聚酯发展的新动向的了解。
新三釜聚酯装置是中国纺织机械（集团）有限公司（CTMC）北京英诺威逊聚合技术有限公司自主开发的拥有完整知识产权的新技术。
该装置包含新型双区酯化釜、新型多层预缩聚釜和原创性栅缝降膜终缩聚塔各一台，三者均不设机械搅拌。
双区酯化釜和多层预缩聚釜已成功用于宜兴市明阳化纤厂470吨/日聚酯工程。
栅缝降膜终缩聚塔中试结果令人耳目一新，不仅聚合速度显著高于传统的卧式圆盘或鼠笼搅拌釜，还能直接生产圆盘或鼠笼釜无法得到的高粘聚酯产品，取消SSP。
目前已有数家世界著名聚酯生产企业希望北京英诺威逊聚合技术有限公司向其授权或与其合作完成栅缝降膜塔直接生产高粘聚酯技术商品化。
新型双区酯化釜理想型酯化反应器优化设计原则：◇酯化前期物料全混型流动，用酯化物溶解PTA粉末，避免非均相反应麻烦；酯化后期保持平推流动，提高酯化反应速度；◇强化传热，以合理的方式满足酯化巨大的热量需求；◇简化结构，降低建设投资和运行成本。
酯化反应器现状：目前，国内外酯化反应器主要有两类：Zimmer和Inventa配置两台搅拌釜串联，第二酯化釜采用内外室或多层结构向平推流靠近。
这种配置酯化率可达97%，能满足工艺要求，但占用空间大，制造维修运行成本较高。
DuPont采用单台自然循环酯化釜，无机械搅拌，结构简单，维修及运行成本较低。
该釜为外置循环，占用空间较大。
浆料注入外循环管后和回流的酯化物混合升温，浆料中水份和部分EG迅速蒸发，两相混合流体从下封头进入列管换热器。
与浮力相比，气泡水平运动的推动力十分微弱，较多气泡垂直上升进入进料管口上方区域列管，其余列管气泡含量较低，部分含气泡较少的列管内物料密度较高，可能向下倒流，影响传热和酯化速率。
国产化聚酯装置的现状和展望
国产化聚酯装置的现状和展望【作者：郭兴永】我国聚酯工业的现状我国聚酯工业发展简况:最早的世界聚酯是由杜邦公司于1928年用脂肪族二酸与脂肪族二醇合成的，但因其熔点低(～65 `}C )、易水解、不耐碱而无实用价值。
1941年英国的温菲尔德(whinfield )选用对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)合成聚对苯二甲酸乙二酯，制成具有实用价值的聚酯，自此以后，聚酯工业逐渐发展起来。
我国聚酯起步较晚，70年代初，金山、辽化和天化从国外成套引进了DMT生产工艺路线的聚酯生产装置。
上世纪70年代中国内地开始在上海、辽宁、天津等地建设大型连续化聚酯生产装置。
1985年，仪征化纤一期工程正式投产，标志着内地聚酯工业开始快速发展。
到1990年，中国内地聚酯年产能力达到115万吨，占世界总产能的9％，居世界第四位。
90年代前后，国家又相继批准引进十余套聚酯装置。
但由于引进的先进连续缩聚技术和设备价格高昂，投资成本太大，1998年以前受资金、原料制约，中国内地聚酯产能和产量增速缓慢。
1998年，中国内地聚酯年产能力为275万吨，排在美国、韩国及中国台湾省之后，位居世界第四位。
在1999年到2000年期间，聚酯业的利润高起，当时每吨聚酯切片利润高达2000元左右，在高额利益的驱使下，吸引了大量民营资本，加之国产聚酯技术的日渐成熟投资下降，使聚酯发展迅速升温。
随着市场发育逐步成熟，中国内地资源配置作用在纺织领域更加趋向明显。
内地许多民营纺织企业在生产规模扩大后，直接感受到了来自原料的制约。
为了延伸产业链，抵御市场风险，获取更大效益，这些企业想方设法上聚酯项目，致使国内东部地区在2000年前后形成一股兴建小聚酯装置（主要是间歇式聚合装置）热潮，其中江苏省局部地区几乎每个乡镇都建了聚酯厂。
到2000年底，中国内地聚酯年产能力达到568万吨，产量512万吨，一跃成为世界第一。
进入21世纪后，中国内地聚酯工业发展又有重大突破。
我国第一套大型聚酯国产化装置在仪化投产
我国第一套大型聚酯国产化装置在仪化投产
佚名
【期刊名称】《《新材料产业》》
【年(卷),期】2001(000)001
【摘要】我国第一套大型聚酯国产化装置——10万吨/年聚酯装置12月12日在江苏仪征化纤股份公司涤纶一厂顺利建成投产并生产出合格产品。
专家认为,这一装置的投产改变了我国聚酯工业发展过去长期依赖引进技术和成套设备进行建设的局面,结束了我国聚酯工程引进的历史,也向世界表明了中国具有国际先进水平的大型聚酯工业综合成套技术能力,为今后我国聚酯制造工业的发展以及聚酯装置降低投资运行成本、提高国际竞争力作出了贡献。
【总页数】1页(P45)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325
【相关文献】
1.我国第一套大型重质原油直接延迟焦化装置在辽河石化建成投产 [J], 杨元彬
2.仪化大型国产聚酯装置投产 [J],
3.国内第一套国产化技术600t/d聚酯装置 [J], 许建明;赵明娟
4.仪化20万t／a聚酯专用料装置投产 [J], 郑宁来
5.加速发展大型化肥装置大力调整化肥工业结构──为我国第一套年产30万吨合成氨、52万吨尿素大化肥投产二十周年而作 [J], 潘连生
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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。
聚酯装置简介和重点部位及设备
Whoever you admire most in your heart, don't have to become that person, but use that person's spirit and methods to become yourself.精品模板助您成功（页眉可删）聚酯装置简介和重点部位及设备一、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2003年底，我国聚酯装置的产能已经达到1115X104t／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。
聚酯装置酯化反应器的结构和国产化之路
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 。
聚酯缩聚工艺及反应器优化分析================
１，２反应压力 聚酯缩聚过程中，降低操作压力，有利于小分
子物脱除，平衡特性粘数相应提高。操作压力是 决定反应所能达到最高特性粘数的关键因素。 １．３反应温度
提高聚醋缩聚反应温度，反应速率常数增大， 且小分子物的界面浓度降低，因此温度高还可以 使平衡特性粘数明显增大。 １．４ 反应物浓度
与盘环比较，笼网上的镂空面积要小得多。 在相同动力粘度下，笼网的最小成膜转速比盘环 小，即相同介质条件下其成膜状况更好。同样，它 的粘附膜面积比盘环的大得多，而下垂膜面积会 相对减小。另外，由于它采用的操作温度要比圆 盘式高５℃以上，使反应速率增大，并使熔体的动 力牯度减小，下垂膜面积增大，加快脱挥速率。
成膜状况好坏是由形成的下垂膜状况决定， 影响下垂膜成膜的主要因素是介质的动力粘度、 转速和盘环（笼网）结构参数。较宽的盘环（较密 的网格）有利于熔体成膜。在一定的粘度条件 下，转速达到某一Ｉ临界值，盘面（笼网）上能形成 完整的下垂膜，此转速称为最小成膜转速。表２ 所列是最小成膜转速的冷模试验数据。最小成膜
作为第二一缩聚反应器，实心盘产生的粘附膜 面积较大。另外，通过在盘上设置能够对流体起 搅动作用的部件，促进盘问流体的充分混合。对 盘数的要求是使盘问距满足盘问流体达到完全混 合，即每块盘相当于一个全混釜。在满足反应速 率对比表面积要求前提下，与盘环相比，较小直径 实心盘的驱动功率要小得多。
圈盘反应器与槽式反应器比较，有以下优势： 一足它在流型Ｅ是多个全混釜的串联，反应速率 较高；二是脱挥面积（主要是粘附膜面积）要比槽 式反应器的大得多，因此可以达到较高聚合度；三 是脱挥产生的物料夹带较少，有利于装置运转稳 定；四是它采用低转速、小盘径，动力消耗较低。 ４ ２．２圆盘反应器作为后缩聚反应器
聚酯装置说明、危险因素以及防范措施(最新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改聚酯装置说明、危险因素以及防范措施(最新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes聚酯装置说明、危险因素以及防范措施(最新版)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2003年底，我国聚酯装置的产能已经达到1115×104t／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。
一种酯化反应器的制作方法
一种酯化反应器的制作方法摘要本文介绍了一种酯化反应器的制作方法。
该反应器采用了一种简单而有效的设计，适用于工业生产中的酯化反应。
通过逐步详细介绍反应器的组件和制作过程，希望能够为相关领域的研究人员和工程师提供参考和启示。
简介酯化反应器是一种广泛用于化学工业中的反应装置，用于酯化反应的进行。
它的设计和制作对于反应的效率和产品质量具有重要影响。
本文将介绍一种制作方法，帮助读者了解如何制作一个高效的酯化反应器。
反应器的组成部分酯化反应器由多个组件组成，每个组件都有特定的功能。
下面将详细介绍这些组件的制作方法。
反应器本体反应器本体是反应器的核心部分，用于容纳反应物和反应过程。
它通常由高温高压耐受的材料制成。
制作方法： 1. 准备合适的材料，如不锈钢或玻璃钢等，以满足反应条件的要求。
2. 根据设计要求，切割合适尺寸的材料板。
3. 使用焊接或粘接技术将板材连接成目标形状，确保密封性能达到要求。
4. 对反应器本体进行抛光和清洁，以消除可能存在的缺陷。
5. 对反应器本体进行耐高温高压测试，确保其性能满足工业要求。
加热装置加热装置用于提供反应器内部的适宜反应温度。
根据不同的反应需求，可以采用不同的加热方式，如电加热、介质加热等。
制作方法： 1. 根据反应器尺寸和工艺要求，选择合适的加热装置类型，如加热棒、加热器等。
2. 安装加热装置，确保其与反应器本体之间有良好的热传导接触。
3. 进行加热装置的电气或热传导连接，保证稳定的加热效果。
搅拌装置搅拌装置用于保持反应物的均匀混合，提高反应效率。
其设计应考虑到反应物的黏稠度和反应速率等因素。
制作方法： 1. 根据反应体系的特性，选择合适的搅拌方式，如机械搅拌、磁力搅拌等。
2. 安装搅拌装置，确保其与反应器本体之间的连结牢固。
3. 调整搅拌装置的转速和搅拌方式，使其达到最佳混合效果。
反应控制装置反应控制装置用于监测和控制反应的参数，如温度、压力、流速等。
其设计应具备稳定性和可靠性。
PTA装置的几种工艺路线及装置用空气压缩机介绍
中温、中压的氧化反应可以将流程中产生的全部余热蒸汽、尾气充分地加以利用，建立了完全意义上的能量平衡；由于压缩机组采用可变转速机械进行驱动，使得装置具有很高的操作灵活性，特别是对于变工况的调节。压缩机组可以实现和工艺流程完美的协调，并在任何一个可能的操作点上保持高效率运行。与其它两种氧化反应方式相比，中温、中压的氧化工艺技术成熟，运行稳定、操作和维护费用低。
单轴和多轴离心压缩机在石油、化工流程中都有着广泛的应用。从统计数据中可以看到，单轴型离心式压缩机的应用无论在数量还是在使用领域上都比多轴型离心压缩机要大得多。这是因为单轴型离心压缩机运转中超强的稳定性所决定的。而且这也是众多石化企业青睐单轴压缩机的重要原因。然而，不可否认的事实是：PTA装置中采用多轴型离心压缩机的数量要远多于单轴型压缩机，而且拥有很好的运行业绩。
2.高压氧化反应
高温氧化反应在大型PTA装置中应用是近几年才开始的。由于提高了氧化反应器内的压力和温度，使得流程中产生的余热蒸汽、尾气流量大，温度高，可以转化为较多的能量以提供给压缩机的消耗，甚至略有剩余；为有效利用能量，以Dupont公司为代表的专利技术对流程中的
尾气进行了高温氧化处理，最大可能地提高尾气膨胀机的输出功率。因此，在其空气压缩机组的配置方案设备清单中将增加一套发电机组或者是启动电机与发电机组的联合设备。如果具备很好的条件，如：装置中的多余电量允许并网对外销售，那么高压反应方式无疑具有很好的经济性。不足的是，高压反应方式要求过高的一次性投资，还有过大的使用、维护费用；为了保证发电机组的正常工作，空气压缩机组所有动设备其转速必须恒定在1500rpm，降低了压缩机组调节性能，影响了装置的运行效率及变工况调节的灵活性。
酯化反应装置
酯化反应装置介绍酯化反应是一种将酸与醇反应形成酯的化学反应。
在化工工业中，酯化反应装置被广泛应用于生产酯类化合物，如食品添加剂、溶剂、润滑油和染料等。
酯化反应装置通常由反应釜、加热系统、冷却系统、搅拌系统、进料系统、产物分离系统等组成。
本文将详细介绍酯化反应装置的结构、工作原理、操作注意事项及其在工业生产中的应用。
结构酯化反应装置的主要组成部分包括：1. 反应釜反应釜是酯化反应装置的核心组件。
通常采用不锈钢材料制成，具有耐腐蚀性和高温耐受性。
反应釜内部通常配有搅拌装置，以保证反应物充分混合，并提高反应速率。
2. 加热系统加热系统用于提供反应所需的温度。
常见的加热方式包括电加热、蒸汽加热和热风循环加热等。
加热系统需要具备精准的温度控制能力，以确保反应在适宜的温度范围内进行。
3. 冷却系统冷却系统用于降低反应温度，避免反应过程中产生的过热。
常见的冷却方式包括水冷却和空气冷却。
冷却系统的设计需要根据反应过程中的热量释放量和温度要求来确定。
4. 搅拌系统搅拌系统用于混合反应物，并提供较大的界面面积，以促进反应物质的转化。
搅拌系统通常采用机械搅拌器或磁力搅拌器，具有搅拌效果均匀、能耗低的特点。
5. 进料系统进料系统用于将反应物料输送至反应釜中。
进料系统通常包括进料泵、管道、阀门等组件，需要具备流量可调、密封性好的特点。
6. 产物分离系统产物分离系统用于将反应产物从反应混合物中分离出来。
常用的分离方式包括蒸馏、结晶、萃取等。
产物分离系统需要根据反应产物的性质和纯度要求来设计。
工作原理酯化反应的工作原理主要包括酸醇酯化和酯水解两种反应类型。
其中，酸醇酯化是酸和醇之间的酯化反应，酯水解是酯和水之间的反应。
在酸醇酯化反应中，酸和醇在反应釜中通过搅拌系统充分混合，加热系统提供适宜的反应温度。
在反应过程中，酸与醇发生酯化反应，生成酯和水。
产物分离系统将反应混合物中的酯和水进行分离，得到所需的酯产物。
在酯水解反应中，酯和水在反应釜中进行反应。
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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 。
因为管道阻力是与流速的平方成正比,所以不宜再通过增加管内流速提高总传热系数。
另外,不能忽视管外侧液体沸腾蒸发对传热的贡献.酯化反应器搅拌桨首要功能是传热,在满足传热要求下,即可满足对搅拌的混合、悬浮功能的要求。
鉴于传热阻力主要并不在盘管外侧,所以搅拌装置更现实的要求是它的高效,即用较低功率消耗满足工艺要求。
搅拌槽反应器作为第一酯化反应器有一定局限性。
其一表现在它要求较长的反应时间。
第一酯化反应器的热负荷很大,需要相应的传热面积,反应器中盘管本身就占据了相当大的空间,物料覆盖盘管相应4 h 以上的停留时间。
反应时间的延长将增加副产物生成量,而由于上述对反应时间的限定,给酯化工艺的优化带来局限。
其二表现在设备体积大而给运输带来困难。
以400 t/ d 搅拌槽反应器为例,其筒体内径已达4. 6 m。
而公路运输对超大设备是有
限制的。
其三表现在它的功率消耗大,指反应器的搅拌功率和盘管热媒输送泵的功率消耗。
反应器的能力越大,上述问题越突出。
3. 2 外热式反应器
这里称之为”外热式”的反应器是把加热器放在反应器之外,它在结构上是一个加热器和一个反应器的串联,物料在加热器和反应器之间作循环,反应生成的水连同乙二醇进入到反应器脱除。
与搅拌槽相比,两个设备的单个体积小得多,因此它的设备运输不存在上述问题。
加热器采用列管式,物料走管程,气相热媒在壳程。
传热系数主要决定于管程中物料对流给热系数大小,所以管程物料的流速对传热起关键作用。
这种”外热式”反应器,根据物料流动动力区别,又分为自循环和强制循环两种型式。
自循环是依靠进入加热器前后物料的密度差而形成循环,强制循环是通过设置循环泵使物料循环。
显然,强制循环可以使物料在管程获得高得多的流速,因此它的传热系数要较自循环大得多。
自循环的动力是物料在加热器前后的密度差,只有增大物料在加热器前后的温度差,才能提高循环的流速。
自循环式反应器酯化温度～285℃,在这样高温度下,酯化过程中副产物的生成量增加。
比较计算生产装置中搅拌槽反应器和自循环外热式反应器工况数据和它们的加热面积,可知后者的传热系数要较前者的小得多。
对于反应器内设的列管式加热器,在酯化物在管内流速0. 6 m/ s (搅拌循环量) 、壳程为液相热媒条件下,传热阻力主要来自管内,而它的总传热系数与上述盘管的基本相同。
设置循环泵的强制循环”外热式”加热器,可以使管内流速超过1 m/ s ,壳程采用气相热媒,所以它的总传热系数会高于盘管加热器。
”外热式”反应器的功率消耗很小,因为它无需设置搅拌装置和盘管热媒输送泵。
而一个400 t/ d设内盘管的搅拌槽反应器,上述两项的电机功率超过150 kW。
4 第二酯化反应器
槽式反应器和”外热式”反应器的物料流型都属于”全混釜”, 其特点是物料间停留时间的差异大,且反应速率较低。
采取串联全混釜方式可以克服上述弊端。
多在第二酯化反应器结构上作文章,使得一个反应器在流型上成为若干全混釜的串联。
其中一种型式是在搅拌槽中设置套筒,物料流经套筒上的缝隙,依次通过外室、内室。
物料进入外室,反应压力降低,平衡酯化率提高,反应推动力增大。
进入内室,受盘管加热使物料温度提高,且消光剂加入内室增大物质的量的比,反应速率增加。
它的酯化段,包括第一酯化反应器,在流型上成为3个全混釜的串联。
另外一种型式是卧式搅拌槽,用隔板分成若干个室,物料自隔板溢流,依次通过各室,并在每个隔室设置搅拌装置。
反应器中各个室的压力、温度相同,分离塔回流的乙二醇和催化剂(消光剂) 加入后,各室物料的量比仅稍有差异,各室的平衡酯化率区别不大,所以反应的推动力并没有相应增加。
卧式反应器的料位是无法调节的,它在结构上比立式槽复杂得多。
5 反应器的加热方式
反应器的加热可以采用气相热媒或液相热媒。
采用液相热媒,可以通过调节热媒温度准确地控制物料温度。
另外,在生产负荷变化时,可以通过改变热媒温度满足生产要求。
这是液相热媒的优势。
但使用液相热媒需设置输送泵。
搅拌槽反应器的加热盘管只能使用液相热媒。
气相热媒较液相热媒的优势,一表现在它的传热效果好得多,以反应器夹套的加热为例做比较,夹套中气相热媒冷凝给热系数是液相热媒对流给热系数的约6倍,对于一个400 t/ d 酯化反应器,采用气相热媒的夹套可以承担反应器热负荷的～20 %. 二表现在可以降低反应器的设备造价,包括以下几部分:盘管加热面积减少;夹套的造价降低,液相热媒夹套需要采用螺旋盘绕的”L”形结构以提高它的传热效果,这种结构加工复杂,而气相热媒夹套的结构要简单得多;反应器筒体壁厚可以减小,特别是对于真空下操作的缩聚反应器,筒体厚度决定于承受的外压大小,而气相热媒的操作压力较液相热媒低得多。
三表现在气相热媒无需输送设备,它在系统内自身循环。
6 国内的设计和制造加工能力
国产化聚酯装置目前采用的是搅拌槽反应器(夹套采用液相热媒) ,已有设计和制造加工经验。
据悉,目前国内的科研与生产单位正在合作开展高效搅拌桨的研制。
国内生产装置使用的”外热式”反应器是自循环式,它的列管换热器有上千根管子,其制造加工质量的关键在于管板上管口的焊缝质量(有上千个接口) ,要保证在～300℃工作状态下不出现热载体的渗漏。
虽然在国内生产装置中还没有使用强制循环”外热式”反应器的,但是在自循环反应器流程的基础上,采用这种型式的反应器作第一酯化反应器,基本不存在风险。
7 结论
推荐配置2台酯化反应器,第一酯化反应器采用强制循环”外热式”,第二酯化反应器采用带套筒的立式搅拌槽。
如若第一酯化反应器仍采用立式搅拌槽,夹套加热应采用气相热媒,并适当提高盘管的热媒温度,这样可以减少盘管面积而缩短反应时间,使反应器体积减小
本文来自：中国聚酯工业网/a/juhegongyi/2010/0428/43.html。