一、裝置簡(jiǎn)介
(一)裝置發(fā)展及類型
1.裝置發(fā)展
聚酯工藝產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代，在50年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，是利用基礎(chǔ)化工原料生產(chǎn)合成纖維的工藝技術(shù)。20世紀(jì)70年代以后，各國(guó)針對(duì)聚酯存在的吸水率低、不易染色、易產(chǎn)生靜電等缺點(diǎn)進(jìn)行了改性研究，取得了較多成果，使聚酯工業(yè)有了飛速的發(fā)展。70年代末，我國(guó)從前西德引進(jìn)了第一套直接酯化連續(xù)縮聚生產(chǎn)滌綸樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，聚酯在我國(guó)三大合成纖維工業(yè)中已占有舉足輕重的地位。截止到2003年底，我國(guó)聚酯裝置的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到1115X104t/a，占世界總產(chǎn)量的三分之一左右。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)聚酯裝置正向工藝技術(shù)更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益更好的方向發(fā)展。
2，生產(chǎn)工藝路線
聚酯通常是由二元酸和二元醇經(jīng)酯化和縮聚反應(yīng)而制得的一種高分子縮聚物。目前用途最廣的聚酯是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇經(jīng)酯化和縮聚反應(yīng)所生成的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。生產(chǎn)聚酯的工藝技術(shù)主要取決于精對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯及乙二醇的生產(chǎn)發(fā)展。用于合成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中間體的主要原料路線有以下幾種：一種是酯交換法(簡(jiǎn)稱DMT法);另一種是直接酯化法(簡(jiǎn)稱PTA法);第三種是環(huán)氧乙烷酯化縮聚路線(簡(jiǎn)稱環(huán)氧乙烷法)。
酯交換法(DMT法)：是將以對(duì)苯二甲酸與甲醇反應(yīng)生成易于精制提純的對(duì)苯二甲酸二甲酯，或采用對(duì)二甲苯合并氧化、酯化制成對(duì)苯二甲酸二甲酯，再將提純的對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)制得聚酯。該方法在聚酯工業(yè)化的初期，未找到有效提純對(duì)二甲苯的方法的時(shí)候得以廣泛應(yīng)用。
直接酯化法(PTA法)：是以精對(duì)苯二甲酸與乙二醇為原料，進(jìn)行直接酯化連續(xù)縮聚的反應(yīng)制得聚酯。到90年代初期，PTA法的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)了DMT法，成為聚酯工業(yè)的主流生產(chǎn)工藝。
環(huán)氧乙烷法因?yàn)槭褂铆h(huán)氧乙烷代替乙二醇(EG)，可省去環(huán)氧乙烷水解工序，合成反應(yīng)生成物為單一的對(duì)苯二甲酸雙盧—羥乙酯(BHET)，不需要回收設(shè)備，工藝流程短，成本低，所以是較有前途的生產(chǎn)方法。
從工藝流程上來(lái)看，PTA法連續(xù)化生產(chǎn)以前以六釜流程為主，即三段酯化，二段預(yù)縮，一段后縮，該流程技術(shù)較落后，物耗、能耗較高，已經(jīng)基本被淘汰?，F(xiàn)在的生產(chǎn)流程是以吉瑪公司、鐘紡公司、伊文達(dá)公司為代表的五釜流程，或以杜邦公司、萊茵公司為代表的三釜流程為主。五釜流程即二段酯化，二段預(yù)縮，一段后縮，三釜流程即一段酯化，一段預(yù)縮，一段后縮。他們共同的特點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)、工藝流程簡(jiǎn)化、生產(chǎn)控制先進(jìn)、裝置操作彈性大。(二)反應(yīng)原理及特點(diǎn)
1.反應(yīng)原理
精對(duì)苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)和催化劑(三醋酸銻或三氧化二銻)在一定的溫度和壓力下直縮聚成聚酯的化學(xué)反應(yīng)除副反應(yīng)外，主反應(yīng)為酯化和縮聚反應(yīng)。酯化反應(yīng)是直縮過(guò)程的起始反應(yīng)，PTA與EG經(jīng)過(guò)這一反應(yīng)首先轉(zhuǎn)化為BHET單體即對(duì)苯二甲酸雙β—羥乙酯。其次是在一定溫度真空條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，該反應(yīng)是聚酯合成過(guò)程中的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)。通過(guò)這一反應(yīng)，單體與單體、單體與低聚物、低聚物與低聚物經(jīng)過(guò)初、中、終三個(gè)階段逐漸縮聚成聚酯即對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在此必須指出，在化學(xué)反應(yīng)中加入三醋酸銻催化劑是為了改變正、逆反應(yīng)速度以提高反應(yīng)的選擇性。另外合成聚酯的縮聚反應(yīng)與聚合反應(yīng)是兩種不同的反應(yīng)過(guò)程，兩者之間有本質(zhì)的區(qū)別。聚合反應(yīng)是不可逆的反應(yīng)過(guò)程，而酯化、縮聚則是逐步完成的可逆平衡反應(yīng)過(guò)程。
2.反應(yīng)的特點(diǎn)
(1)酯化反應(yīng)特點(diǎn)：多相酯化反應(yīng)逐步向均相酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化。
在實(shí)際生產(chǎn)條件下，溫度為220—300~C和EG/PTA摩爾比為1.0-2.0時(shí)，因PlA僅能部分溶解，反應(yīng)不是完全的均相反應(yīng)，還伴有多相反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，PTA粒子溶解速度加快，PTA在反應(yīng)物中的溶解度遠(yuǎn)比在純EG中高，達(dá)到清晰點(diǎn)(PTA完全溶于液相時(shí)的酯化率)后，反應(yīng)速度隨PTA與EG濃度而改變，與EG濃度成正比關(guān)系，呈均相酯化反應(yīng)。
(2)縮聚反應(yīng)特點(diǎn)：
?、倏s聚反應(yīng)是可逆的，在實(shí)際生產(chǎn)中，酯化反應(yīng)與縮聚反應(yīng)并不是截然分開(kāi)的，當(dāng)酯化反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，即乙二醇酯生成一定量時(shí)，兩種反應(yīng)同時(shí)存在。
首先是初期階段，即縮聚物分子鏈開(kāi)始形成的起始階段。該階段的特點(diǎn)是反應(yīng)處于中間體濃度較高的條件下進(jìn)行，逆反應(yīng)速度很小，因此平衡反應(yīng)在此并不顯得重要。重點(diǎn)應(yīng)以防止單體揮發(fā)、分解和維持嚴(yán)格的官能團(tuán)等摩爾比為主。
其次是中期階段，即聚酯分子鏈增長(zhǎng)階段。該階段的特點(diǎn)是縮聚反應(yīng)依靠打破平衡去逐步提高產(chǎn)物分子量。系統(tǒng)中的原料和單體濃度將隨著不斷轉(zhuǎn)化為不同聚合度的縮聚物而逐步降低，同時(shí)物料黏度相應(yīng)增大。
最后是終期階段，反應(yīng)進(jìn)行到了一定程度，縮聚物的分子量已經(jīng)達(dá)到規(guī)定要求需要把反應(yīng)及時(shí)終止的階段。
?、诳s聚反應(yīng)中，存在著一些影響反應(yīng)進(jìn)行的副反應(yīng)，主要是裂解作用，鏈交換反應(yīng)和熔體的熱降解等。
裂解作用：縮聚反應(yīng)是一個(gè)可逆平衡反應(yīng)，反應(yīng)所生成的縮聚物，小分子產(chǎn)物及尚未參與反應(yīng)的原料中間體是同時(shí)并存的混合物?？s聚物兩端或小分子產(chǎn)物都具有能夠繼續(xù)反應(yīng)的官能團(tuán)，尤其高分子縮聚物中含有與其他物質(zhì)作用時(shí)易發(fā)生斷裂的健。這些健與其他物質(zhì)作用時(shí)易發(fā)生裂解作用?？s聚反應(yīng)中小分子產(chǎn)物是水，它與酯基能產(chǎn)生水解作用，這是縮聚反應(yīng)中最主要的裂解作用。為減小該作用對(duì)縮聚反應(yīng)的影響，在生產(chǎn)中常用提高真空的辦法盡量把水排除到最低限度。
鏈交換反應(yīng)：高分子縮聚物的端基和另一高分子縮聚物的鏈節(jié)進(jìn)行鏈交換反應(yīng)。該反應(yīng)并不影響產(chǎn)物分子量總數(shù)，所以數(shù)均分子量不會(huì)有什么變化，但是產(chǎn)物黏度會(huì)下降，這說(shuō)明產(chǎn)物的重均分子量發(fā)生了改變。重均分子量對(duì)聚酯合成特別重要，必須給予高度重視。
熔體的熱降解：縮聚反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行的，反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)末期均處于熔融狀態(tài)。溫度越高或停留時(shí)間越長(zhǎng)，熔體發(fā)生熱分解的傾向越大。熱分解一旦產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物發(fā)生熱降解，是分子量降低。生產(chǎn)中為防止這種副反應(yīng)的發(fā)生，有時(shí)加入部分穩(wěn)定劑，使分子量不發(fā)生明顯的變化。
(三)裝置單元組成與工藝流程
從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面看，PTA法具有：PTA消耗定額低，生產(chǎn)能力大;EG配料比低，回收系統(tǒng)小;無(wú)須甲醇回收工序;生產(chǎn)控制平穩(wěn);酯化反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有催化劑沉積現(xiàn)象;原料、公用工程消耗較低;建設(shè)投資低;操作安全等優(yōu)點(diǎn)，因此本文對(duì)聚酯工藝敘述均以PTA法為主。
1.裝置單元的組成
聚酯裝置一般由主裝置單元和輔助裝置單元組成。
聚酯主裝置單元主要包括：漿料配置單元、催化劑及助劑配置單元、酯化單元、縮聚單元、切粒及成品輸送系統(tǒng)和清洗單元等。
輔助裝置單元主要包括：中間罐區(qū)、熱媒站、冷凍站、PTA、PET輸送系統(tǒng)和公用工程系統(tǒng)。
2.工藝流程簡(jiǎn)述
以吉瑪公司聚酯工藝為例，聚酯裝置的組成是由漿料配制、酯化、縮聚及切片生產(chǎn)等主要單元組成并附有EG全回用系統(tǒng)和熱媒站送來(lái)330~C一次熱媒和裝置內(nèi)二次熱媒循環(huán)系統(tǒng)等。
?、贊{料配制單元
日料倉(cāng)中的PTA原料經(jīng)計(jì)量稱量連續(xù)加入到漿料配制槽，并由PYA的加入量控制EG的加入量，配置成恒定摩爾比(PTA/EG)的漿料，隨著催化劑(三醋酸銻)溶液的加入，經(jīng)攪拌合格的漿料通過(guò)莫諾泵(即螺桿泵)送到第一酯化反應(yīng)器。
②酯化單元
漿料在第一酯化釜中酯化率達(dá)到91%，依靠反應(yīng)器間的壓差物料由第一酯化反應(yīng)器進(jìn)入第二酯化反應(yīng)器，在第二酯化反應(yīng)器中酯化率達(dá)到96%以上時(shí)，自流進(jìn)入第一預(yù)縮反應(yīng)器。第一酯化反應(yīng)器由于熱負(fù)荷大，為裝置所需加熱的總熱量的53%，因此該反應(yīng)器有兩個(gè)熱媒回路向其供熱。一路用于內(nèi)加熱盤管，一路用于筒體夾套和汽相夾套的供熱。兩個(gè)酯化反應(yīng)器的汽相物進(jìn)人工藝塔，重組分乙二醛被分離出來(lái)，又回到兩個(gè)酯化反應(yīng)器內(nèi)。輕組分乙醛等去尾氣洗滌后進(jìn)人污水預(yù)處理系統(tǒng)。
?、垲A(yù)縮聚單元
物料進(jìn)入第一預(yù)縮不帶攪拌的反應(yīng)器，然后靠位差進(jìn)入臥式帶圓盤攪料器的第二預(yù)縮反應(yīng)器。每臺(tái)反應(yīng)器的汽相生成物進(jìn)入刮板冷凝器，用新鮮的乙二醇進(jìn)行噴淋，使汽相中大部分乙二醇蒸汽冷凝，在收集、降溫后在系統(tǒng)中循環(huán)使用。兩反應(yīng)器的真空是由第一預(yù)縮系統(tǒng)的液環(huán)真空泵和第二預(yù)縮與后縮反應(yīng)器合用一套三級(jí)乙二醇蒸汽噴射系統(tǒng)分別完成的。反應(yīng)物從第二預(yù)縮反應(yīng)器出口經(jīng)夾套齒輪泵，通過(guò)預(yù)縮熔體過(guò)濾器后進(jìn)入后縮聚反應(yīng)器。
④后縮聚單元
預(yù)聚物進(jìn)入臥式雙驅(qū)動(dòng)后縮圓盤反應(yīng)器，反應(yīng)器由三級(jí)乙二醇蒸汽噴射泵加液環(huán)真空泵實(shí)現(xiàn)高真空度。通過(guò)反應(yīng)器真空度的調(diào)節(jié)，圓盤攪拌轉(zhuǎn)速以及液位控制，合格的聚合物熔體出來(lái)經(jīng)夾套齒輪泵進(jìn)入后縮熔體過(guò)濾器通過(guò)鑄帶頭后進(jìn)行水下切粒。汽相生成物進(jìn)入冷凍水噴淋的刮板冷凝器進(jìn)行回收乙二醇，實(shí)現(xiàn)其循環(huán)使用。
?、萸辛０b系統(tǒng)
從水下切粒機(jī)出來(lái)的合格切片經(jīng)水預(yù)分離器后通過(guò)干燥、振動(dòng)篩進(jìn)入成品料庫(kù)。經(jīng)檢驗(yàn)、打包即可運(yùn)輸出廠。
3.工藝流程框圖見(jiàn)圖3—7。
(四)主要操作條件及工藝技術(shù)特點(diǎn)
1.主要操作條件
因不同的工藝操作條件不盡相同，表3—61列出PTA法聚酯生產(chǎn)裝置的主要工藝操作條件：
2.工藝技術(shù)特點(diǎn)
我國(guó)自20世紀(jì)80年代初引進(jìn)的第一套聚酯裝置至今，在工藝技術(shù)及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程中，逐步形成如下特點(diǎn)：
?、脔セに嚥粩鄡?yōu)化，以較低的反應(yīng)溫度260℃和較低的摩爾比1.08，它與高溫280℃、高漿料摩爾比1.90—2.0的酯化工藝相比，既減少了反應(yīng)器中的蒸發(fā)量，又降低了能耗。第一酯化反應(yīng)器能達(dá)到91%較高的酯化率，接近在工藝操作條件下的平衡酯化率，反應(yīng)過(guò)程比較平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量好。
②兩個(gè)酯化反應(yīng)器共用一個(gè)分離含水乙二醇的工藝塔。該工藝塔不但承擔(dān)了兩臺(tái)酯化反應(yīng)器汽相物的分離，在乙二醇全回用流程中承擔(dān)了縮聚反應(yīng)器汽相物的分離，采用分離效率高的新型浮閥塔盤。
?、壅婵障到y(tǒng)采用乙二醇蒸氣噴射泵。與用水蒸氣噴射方式相比：一是能耗低，二是能使EG蒸氣冷凝液回收以便循環(huán)使用。
?、芤叶荚谘b置中全回用是聚酯裝置工藝路線設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)。它使兩個(gè)酯化、兩個(gè)預(yù)縮反應(yīng)器中EG蒸氣經(jīng)過(guò)工藝塔脫水后與后縮反應(yīng)器以及噴射泵的EG凝液均可直接加入漿料配置，無(wú)須設(shè)置專用的EG回收系統(tǒng)，降低了EG的單耗。
?、菰O(shè)置尾氣淋洗塔，使排放達(dá)到環(huán)保要求。聚酯裝置的主要污染物是反應(yīng)過(guò)程的副產(chǎn)物乙醛，它存在五個(gè)反應(yīng)器的工藝尾氣中，但該裝置設(shè)置了尾氣洗滌塔，用20℃的水噴淋。吸收尾氣中的乙醛，洗滌后的尾氣達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后排放。淋洗液直接送廠區(qū)污水處理站。
⑥采用了刮板式冷凝器，解決了縮聚真空系統(tǒng)的堵塞問(wèn)題。各級(jí)縮聚噴淋冷凝器加裝自動(dòng)刮板裝置，將低聚物收集于靜置槽中，有效的解決了齊聚物堵塞真空系統(tǒng)管道的問(wèn)題，提高了裝置的運(yùn)行周期。
(五)催化劑
催化劑的種類及用量對(duì)聚酯產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率都有影響，加入催化劑是為了提高目的反應(yīng)的速度，降低反應(yīng)所需的活化能，在最短的時(shí)間內(nèi)使縮聚反應(yīng)充分進(jìn)行，達(dá)到理想的分子量分布。目前，國(guó)內(nèi)常用的是醋酸銻為主的銻系催化劑，主要是醋酸銻或三氧化二銻。
(六)原輔料及產(chǎn)品性質(zhì)
1.主要原輔料性質(zhì)
PYA法生產(chǎn)聚酯所需原、輔料的主要理化性質(zhì)、危險(xiǎn)性、健康危害及安全防護(hù)措施匯總于表3—62。
2，產(chǎn)品性質(zhì)
產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表3—63
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)聚酯裝置主要原料危險(xiǎn)性分析
1，聚酯裝置主要原料安全特性
在聚酯生產(chǎn)整個(gè)工藝過(guò)程中，存在有n，A、乙二醇(KC)、二氧化鈦(TiO2)、三醋酸銻或三氧化二銻(Sb203)、熱媒(HTM)、二甘醇(DEG)、三甘醇(TEG)等多種易燃易爆，有毒有害介質(zhì)見(jiàn)表3—64、表3—65。當(dāng)生產(chǎn)不穩(wěn)定或發(fā)生泄漏時(shí)很容易釀成重大事故，危及生產(chǎn)和人身安全。
2.聚酯裝置主要原料危險(xiǎn)性分析
聚酯裝置為關(guān)鍵生產(chǎn)裝置及重點(diǎn)生產(chǎn)部位，其裝置特點(diǎn)是生產(chǎn)連續(xù)化，流程復(fù)雜化，介質(zhì)危險(xiǎn)程度高。這些特點(diǎn)決定了裝置的管理要細(xì)化，操作人員要有較高的技術(shù)素質(zhì)。
(1)聚酯裝置為負(fù)壓下生產(chǎn)的裝置，主要物料為精對(duì)苯二甲酸和乙二醇，均為易燃易爆晶，加熱物料的載體為熱媒，為有毒物質(zhì)。
(2)主要中毒物料為EG和三氧化二銻，長(zhǎng)期接觸EG會(huì)引起慢性中毒，三氧化二銻加熱能放出氧化銻劇毒煙霧。
(3)熱媒熱載體，溫度很高，一般在330左右，所以操作時(shí)必須穿防熱服、手套和面罩。
(4)由PTA裝置輸送PTA粉末和由PTA中間料倉(cāng)向聚酯裝置送PTA粉末采用氮?dú)廨斔?。防止粉塵爆炸。并對(duì)輸送PTA的氮?dú)膺M(jìn)行氧含量分析。
3，聚酯裝置主要危險(xiǎn)物質(zhì)分布
根據(jù)聚酯裝置工藝流程特點(diǎn)，以及裝置設(shè)備、管線的實(shí)際布置情況，調(diào)查裝置所使用有毒有害危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)際分布如表3—66、表3—67。
(二)重點(diǎn)單元及部位
1.主反應(yīng)器系統(tǒng)
聚酯裝置的主反應(yīng)器系統(tǒng)由酯化反應(yīng)器、預(yù)縮聚反應(yīng)器和后縮聚反應(yīng)器組成。由于其采用的工藝條件及操作參數(shù)的不同，整個(gè)生產(chǎn)流程具有高溫、高壓、高真空等特點(diǎn)，因此對(duì)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)要求不同，反應(yīng)器的形式既有立式、又有臥式。在實(shí)際生產(chǎn)中，若出現(xiàn)大的故;障，如第一酯化反應(yīng)器攪拌機(jī)封泄漏、預(yù)縮聚反應(yīng)器氣相系統(tǒng)結(jié)焦、后縮聚反應(yīng)器氣相系統(tǒng)：結(jié)焦等，將影響裝置的正常安全生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)需要緊急停工處理(該部分是事故多發(fā)區(qū))。
2.熱媒加熱系統(tǒng)
聚酯裝置的熱能是通過(guò)熱媒的二次熱傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)，熱媒加熱系統(tǒng)由熱媒爐、泵以及各一：次熱媒蒸發(fā)器和二次熱媒蒸發(fā)器組成。熱媒系統(tǒng)屬于高溫、高壓，因此對(duì)設(shè)備及管線的要求：嚴(yán)格。在實(shí)際生產(chǎn)中，熱媒爐內(nèi)盤管沖刷、熱媒泵機(jī)封磨損、一次與二次熱媒部分閥門磨損出現(xiàn)泄漏，都將造成嚴(yán)重事故。
3.制冷系統(tǒng)
聚酯預(yù)縮聚及后縮聚氣相真空系統(tǒng)中，乙二醇冷凝器、換熱器的冷凍水由冰機(jī)提供。冰機(jī)出現(xiàn)故障，直接影響預(yù)縮聚和后縮聚的真空效果，嚴(yán)重時(shí)造成預(yù)縮聚、后縮聚氣相真空管線堵塞，停工處理。
4.重點(diǎn)部位
根據(jù)聚酯生產(chǎn)的特點(diǎn)，以及在實(shí)際生產(chǎn)中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，并依據(jù)中國(guó)石化總公司關(guān)鍵生產(chǎn)裝置的界定原則，在聚酯裝置中：主反應(yīng)裝置、熱媒爐區(qū)、PTA輸送為關(guān)鍵生產(chǎn)裝置，中間罐區(qū)為重點(diǎn)生產(chǎn)部位。
(1)熱媒爐區(qū)：由熱媒爐、熱媒閃蒸罐和熱媒循環(huán)泵組成。
(2)中間罐區(qū)：由新鮮EG罐、粗EG罐、新鮮lEG罐、粗TEG罐、熱媒儲(chǔ)罐和燃料油罐。
(3)PTA輸送區(qū)：由PTA儲(chǔ)存料倉(cāng)、PTA日料倉(cāng)及若干氮?dú)夤藓洼斔惋L(fēng)機(jī)組成。聚酯裝置危險(xiǎn)點(diǎn)主要集中在：中間罐區(qū)、熱媒爐區(qū)、熱媒泵區(qū)、TEG蒸煮、熔體過(guò)濾器。
(三)重點(diǎn)設(shè)備
目前聚酯裝置設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率可達(dá)85%(以臺(tái)數(shù)計(jì))左右。所用原輔材料及聚合物均無(wú)腐蝕性，但整個(gè)生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程不允許有鐵離子及雜質(zhì)對(duì)物料污染，因此凡與物料接觸的設(shè)備、管道均為不銹鋼。裝置主反應(yīng)器(酯化、預(yù)縮、終縮)，由于設(shè)備規(guī)格大，操作溫度高，加之有夾套使設(shè)備簡(jiǎn)體還需承受外壓，因此簡(jiǎn)體設(shè)計(jì)壁厚較厚，為節(jié)約不銹鋼降低造價(jià)，反應(yīng)器殼體材料均采用不銹鋼復(fù)合鋼板，與熱媒接觸的夾套及熱媒系統(tǒng)的設(shè)備可采用碳鋼材質(zhì)。
聚酯裝置重點(diǎn)設(shè)備機(jī)組及設(shè)備為主反應(yīng)器、熱媒爐、冰機(jī)。此外，還有許多的特殊閥門如控制熱媒流量的調(diào)節(jié)閥、主物料調(diào)節(jié)閥等，這些閥門出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致裝置部分停工或全裝置停車，若處理不當(dāng)也有可能導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。
1.主反應(yīng)器
(1)酯化反應(yīng)器。聚酯裝置一般采用大型立式攪拌反應(yīng)器，吉瑪工藝第一酯化反應(yīng)器為立式帶夾套單室攪拌釜。第二酯化反應(yīng)器為立式帶夾套雙筒攪拌釜，即反應(yīng)釜內(nèi)裝有一個(gè)圓筒型隔離筒。將反應(yīng)釜分為內(nèi)外兩室，物料由外室進(jìn)人內(nèi)室并從底部排出。兩反應(yīng)器內(nèi)均設(shè)有內(nèi)螺旋盤管;夾套采用l型螺旋盤繞熱媒夾套;攪拌器為上裝式，葉輪下部設(shè)有穩(wěn)定軸承，密封采用雙端面機(jī)械密封。杜邦工藝則采用底部為列管加熱式、上部為蒸汽分離器立式反應(yīng)器。第一酯化反應(yīng)器是裝置的龍頭，其工藝操作參數(shù)屬高溫、高壓條件下進(jìn)行，若出現(xiàn)泄漏(如攪拌機(jī)封、熱媒加熱盤管夾套等)、故障(攪拌)，不能運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置只能停工。
(2)預(yù)縮反應(yīng)器。吉瑪預(yù)縮反應(yīng)器為立式夾套真空反應(yīng)釜和帶夾套臥式園盤真空反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)裝有一根水平貫通軸，軸上裝有許多園盤的攪拌系統(tǒng)。軸與穿出的端蓋間采用橡膠“J”型密封裝置，以保證該反應(yīng)器所需的真空度。杜邦預(yù)縮反應(yīng)器則采用多層塔式溢流立式反應(yīng)器。
(3)后縮反應(yīng)器。吉瑪后縮反應(yīng)器設(shè)計(jì)為帶夾套臥式真空雙驅(qū)動(dòng)園盤反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)由縱向串聯(lián)，上面裝有多塊園盤的兩根攪拌軸組成，其結(jié)構(gòu)形式和攪拌原理與第二預(yù)縮反應(yīng)器基本相似。兩根軸的另一端分別由左右端蓋穿出，支撐于固定在各端蓋的軸承上，軸與端蓋采用“廠型橡膠密封，以便保持反應(yīng)器內(nèi)的高真空。杜邦終縮聚釜為臥式反應(yīng)釜，帶有鼠籠式攪拌器，可以擴(kuò)大熔體的表面積，有利于脫除EG。
(4)刮板冷凝器。吉瑪工藝技術(shù)在兩個(gè)預(yù)縮和后縮反應(yīng)器汽相出口的后面設(shè)有刮板冷凝器，有如原吉瑪公司工藝路線中預(yù)縮中的真空噴淋冷凝器和EG回收系統(tǒng)。刮板冷凝器為一“L，，型結(jié)構(gòu)的真空容器，刮板安裝在一端支撐于簡(jiǎn)體內(nèi)，一端穿出端蓋有固定支撐的水平軸上。并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)相連。
2.熱媒加熱爐
熱媒加熱爐系統(tǒng)主要設(shè)備有熱媒爐、熱媒爐風(fēng)機(jī)、熱媒泵等共同構(gòu)成，通過(guò)燃燒熱媒加熱熱媒爐內(nèi)的多組熱媒盤管，為裝置提供熱能。該機(jī)為聚酯裝置的動(dòng)力心臟，若出現(xiàn)問(wèn)題不能運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)裝置只能停工。一般大型聚酯裝置都設(shè)置兩臺(tái)主風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)輸送熱媒泵，一開(kāi)一備，這對(duì)保證裝置安全生產(chǎn)十分重要。
3.冰機(jī)
冰機(jī)是聚酯裝置的特護(hù)大型設(shè)備之一，其作用是為聚酯裝置預(yù)縮、后縮真空系統(tǒng)提供冷凍水。一但冰機(jī)出現(xiàn)故障，預(yù)縮、后縮真空度將受到影響，并直接影響到聚酯切片的質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)造成裝置停工。因此，在大型聚酯裝置中都設(shè)置多臺(tái)冷凍冰機(jī)，以確保實(shí)際生產(chǎn)的需求。(安全管理交流-www.riskmw.com)
4.特殊閥門
在聚酯裝置的一次液相熱媒單元及二次氣相、液相熱媒單元中，使用大量大口徑的氣動(dòng)和電磁閥門，它們工作介質(zhì)均為高溫、高壓熱媒，大多數(shù)閥門操作溫度在300—500℃左右，既有調(diào)節(jié)性能，又有安全快速的切斷(打開(kāi))性能。
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