第21卷第I期聚酯工業(yè)Vol 21 No, I200801Polyester IndustryJan.2008乙二醇的單耗分析及系統(tǒng)優(yōu)化李全(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司,河南洛陽471012)摘要:通過計(jì)量統(tǒng)計(jì)分析等方法介紹了乙二醇在聚酯生產(chǎn)中的多方面消耗,并針對(duì)這些情況制定了相應(yīng)的整改措施,從而消除乙二醇在聚酯生產(chǎn)中的異常消耗,最大限度地減少了乙二醇的單耗,達(dá)到了降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益,增強(qiáng)產(chǎn)品市場競爭力的目的關(guān)鍵詞:聚酯;乙二醇;單耗中圖分類號(hào):TQ323.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10088261(2008)010030030前言如果EG全部參與了化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,則消耗是完全必要的也就是理論單耗,這是生產(chǎn)中的正常在激烈的市場競爭中,對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)來說,原材消耗。但是,由于酯化反應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的可逆反料的消耗量將直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和在市場應(yīng),為達(dá)到一定的酯化率,反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水和EG上的競爭力,要想取得更強(qiáng)的市場競爭力,就得努力蒸氣就要不斷從系統(tǒng)中移出,同時(shí)還伴隨著一些副反提高自己產(chǎn)品的利潤空間。因此,把單耗做為一項(xiàng)應(yīng)的不斷發(fā)生。酯化反應(yīng)采用了高的n(EG)/r重要考核指標(biāo)來衡量裝置的運(yùn)行情況。本文就乙二(PTA)的漿料配比25:1,且反應(yīng)溫度很高,大約為醇(EG)的單耗做出了一系列的計(jì)量統(tǒng)計(jì)分析,并找290℃,這就避免不了副反應(yīng)的發(fā)生:出相關(guān)的解決措施,力求達(dá)到單耗最低,效益最佳化EC+EG→DEG+H2O,的目的。EG→CH3CHO+H2O。1裝置概況這些副反應(yīng)的發(fā)生使EG轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的收率降低,相應(yīng)EG的單耗上升了。因此,在反應(yīng)中應(yīng)盡可中國石油化工股份有限公司洛陽分公司PET能地采用較低的溫度,以減少副反應(yīng)的發(fā)生裝置采用美國杜邦公司PET生產(chǎn)技術(shù),以精對(duì)苯二2.2工藝廢水中的EG甲酸(PTA)和EG為原料,以三氧化二銻為催化劑酯化工藝塔廢水直接經(jīng)有機(jī)物汽提塔汽提,主二氧化鈦?zhàn)鳛橄鈩?二甘醇(DEG)為添加劑,經(jīng)要汽提出醛類、酮類,而EG則得不到有效處理,直連續(xù)酯化連續(xù)縮聚生產(chǎn)PET產(chǎn)品。該裝置的設(shè)計(jì)接隨汽提后廢水排掉?？偵a(chǎn)能力為PET熔體606td(2條生產(chǎn)線)。全酯化工藝塔是通過把酯化過程中產(chǎn)生的EG、水年開工天數(shù)按330d計(jì)算,每天24h連續(xù)生產(chǎn),每年的混合蒸氣經(jīng)泡罩塔分離提純,塔底是高沸點(diǎn)組分可產(chǎn)PET熔體1999890t,公稱能力20萬t。該裝置EG,塔頂是低沸點(diǎn)組分水、醛、少量EG。而1分子2條連續(xù)酯化、縮聚生產(chǎn)線分別為CP1線和CP2醛是由1分子EG脫水而得,故醛與EG是1:1。線,其中,CP-1線對(duì)應(yīng)年生產(chǎn)能力10萬t直接紡短工藝塔正常時(shí),塔頂水中醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.55%,EG絲裝置,CP2線對(duì)應(yīng)年生產(chǎn)能力9萬t直接紡長絲質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.11%。塔頂廢水流量2540kg/h。如裝置的生產(chǎn)。果按每年330d,每天24h計(jì)算,則每年將損失乙二2EG在生產(chǎn)中的消耗分析醇為:2540×24×330×(0.11%+0.5%)2.1副反應(yīng)的發(fā)生132770.88kg。EG做為PET生產(chǎn)的主要原料,直接參與了化在不同的操作條件下,酯化工藝塔的傳質(zhì)傳熱學(xué)反應(yīng):nPTA+2nEG→PET+(2n-1)EG,式中n不同,因而塔頂、塔底的組分也不同。酯化EG含水大約為100。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于9.7%,則對(duì)漿料配比和酯化生收稿日期:2007-1009鐘祥人,助理工程師,工學(xué)學(xué)士,從事第1期李全,等:乙二醇的單耗分析及系統(tǒng)優(yōu)化產(chǎn)不產(chǎn)生影響,塔頂組分隨著工藝參數(shù)的變化而變噴淋冷凝,其中的部分EG蒸氣與不凝性氣體一起化。若回流量增大,則塔頂組分的純度提高,在能保被真空泵抽入冷卻水系統(tǒng),既增加了真空泵的負(fù)擔(dān),證酯化EG純度的情況下,應(yīng)盡可能加大回流量,提使真空蝶閥開度增大,又造成冷卻水COD升高,隨高工藝塔的工作效率,使廢水中的EG含量降低。著冷卻水池的溢流,這部分EG亦將流失。同時(shí),由2.3改變真空蝶閥的沖洗模式于不能很好地將反應(yīng)產(chǎn)生的EG收集下來,還會(huì)造由于真空管線較粗,采用蝶閥來控制縮聚反應(yīng)成熱井的新鮮EG補(bǔ)加量增大,增加新鮮EC的額外釜的壓力,而有一部分低聚物會(huì)隨著氣相EG被抽消耗量,從而影響EG單耗。所以通過調(diào)整噴淋EG出,部分黏附在蝶閥上,使蝶閥的開度增大而不利于的溫度實(shí)現(xiàn)降低EG單耗的目的?？刂茐毫?。采用一次噴淋EG沖洗真空蝶閥,沖洗表2噴淋EG溫度調(diào)整前后比較EG的壓力為0.2MPa。在真空狀態(tài)下部分EG被真Table 2 Comparison of spray EG temperature空泵抽出進(jìn)入真空系統(tǒng)熱井而隨廢水排出,造成大pre-and post-adjustment量EG浪費(fèi)。每次沖洗蝶閥后,廢水的COD值明顯內(nèi)容調(diào)整前調(diào)整后升高,并且由于沖洗EG的溫度僅有45℃,沖洗效生產(chǎn)負(fù)荷%100果不佳;現(xiàn)將沖洗介質(zhì)改為0.3MPa的蒸汽來沖洗cP2UPEG二次噴淋溫度/℃蝶閥,效果甚好,同時(shí)又減少了EG的流失,降低了CP2FNEG二次噴淋溫度℃CP2UFPP真空蝶閥開度/%24.0613.23EG的單耗。CP2FIN真空蝶閥開度/%2.4兩線熱井EG蒸發(fā)噴濺CP2UFP熱井w(H2O)/%CP2FN熱井(H20)/%0.88在正常的生產(chǎn)運(yùn)行中,由于預(yù)縮聚和終縮聚的真空泵冷卻COD0o718熱井都處于敞口狀態(tài),熱井上的廢料收集濾網(wǎng)會(huì)阻礙EG的流動(dòng)況且由于濾網(wǎng)極易堵塞使EG外濺,由于對(duì)EG冷卻器實(shí)行增大換熱板數(shù)量,較大造成EC流失。在生產(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)熱井的監(jiān)控每4h程度地降低了噴淋EG溫度改善了原來不能較好清洗熱井濾網(wǎng)1次,保證濾網(wǎng)潔凈,避免EC外濺。的將EG蒸氣收集下來的狀況CP2UFP真空蝶此外給熱井敞口掛皮簾子,可減少EG蒸發(fā)和外泄。閥開度從24%降至13%,CP2FN真空蝶閥開度從2.5優(yōu)化工藝參數(shù),減少EG浪費(fèi)22%降至14%,降低了真空泵的工作負(fù)荷,從而使2.5.1提高溫度,減少過濾器切換次數(shù)冷卻水的COD有所降低,隨著冷卻水的溢流造成的工藝參數(shù)的優(yōu)化與否直接影響到裝置運(yùn)行的穩(wěn)EG流失量比試驗(yàn)前有所減少。定,運(yùn)行不平穩(wěn)則各種過濾器的切換清洗頻次增加6減少排廢和熔體過濾器的切換在切換、清理過程中必將浪費(fèi)一部分EC,使EG單由于在生產(chǎn)過程中,被當(dāng)作廢熔體排放的物料耗增加。不計(jì)入產(chǎn)品,因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各種運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)護(hù),維優(yōu)化酯化熱井的工藝條件,提高熱井的溫度,由護(hù)好各種儀器儀表,尤其應(yīng)加強(qiáng)對(duì)切粒機(jī)的維護(hù)減170℃提高至185℃,可以有效地降低酯化EG中的少非計(jì)劃停機(jī)減少熔體排放量。熔體過濾器在切固含量減少酯化EG過濾器的切換頻率,減少EG換過程中每次需排放800kg的熔體,應(yīng)減少切換的排放量。頻次。在TO2消光劑的配置過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制透表1優(yōu)化參數(shù)前后各指標(biāo)對(duì)比過率,使凝聚粒子含量降低。在TiO2注入過程中Table 1 Indexes comparison pre- and post-低聚物的溫度高,使TO2中的EG極易蒸發(fā),導(dǎo)致parameters optimization凝聚粒子的數(shù)量上升。可以將TO2改由隨漿料注入酯化釜,可以有效減少凝聚粒子的含量。項(xiàng)目生產(chǎn)線調(diào)整前調(diào)整后2.7防止跑、冒、滴、漏的發(fā)生CP-1切換次數(shù)2次/星期1次/星期CP22次/星期1次/2星期CPEG(縮聚循環(huán)EG)往往因洗滌器堵塞而跑酯化CP-l5.6料,一旦發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象,應(yīng)立即接蒸汽吹掃洗滌固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)%CP-22,7月排放量/t器。在停工期間用堿液對(duì)洗滌器進(jìn)行堿洗,同時(shí)改造洗滌器結(jié)構(gòu)減少堵塞次數(shù)。平時(shí)加強(qiáng)巡檢力度,2.5.2調(diào)整噴淋EG溫度,提高換熱效率發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有漏點(diǎn)及時(shí)處理。EG換熱器出口溫度升高時(shí)換熱器換熱效率隨2.8單耗與裝置的生產(chǎn)負(fù)荷關(guān)系密切聚酯工業(yè)第21卷單耗逐步降低,生產(chǎn)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),產(chǎn)品的競爭3結(jié)論力增強(qiáng)。單耗和生產(chǎn)負(fù)荷情況的對(duì)比見表3在裝置運(yùn)行正常的情況下,生產(chǎn)負(fù)荷、廢EG排表3單耗和生產(chǎn)負(fù)荷情況的對(duì)比放量、生產(chǎn)廢水COD是影響EG單耗的主要因素。Table 3 Comparison between unit consumption提高生產(chǎn)負(fù)荷,EG單耗有明顯下降;減少廢EG排放量、提高分離塔的分離效果和EC冷卻器的冷卻負(fù)荷/(th)11121314148效果,可以使生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)EG的流失量減少,從而降低EG單耗Ethylene glycol unit consumption analysis and system optimizationLI Qr(China Luoyang Petrochemical Co Ltd, Luoyang 471012, China)Abstract: Through measurement statistical analysis, the consumption of EG in PET production was introduced. Thecorresponding improvement measures were made according to the situation. The abnormal consumption of EG in PETroduction can be eliminated, the unit consumption of EG was reduced to the greatest extent. The aim to reduce theroduction cost, improve the enterprise benefit, increase the product market competitiveness was achievedKey words: PET; EG; unit consumptioncecececocececececocococececocececececcococcocecececece⊙⊙書訊《聚酯生產(chǎn)技術(shù)資料匯編》自20世紀(jì)0年代以來,我國先后從國外引進(jìn)了一批先迸的聚酯及其原料生產(chǎn)裝§置,已形成聚酯生產(chǎn)的強(qiáng)大工業(yè)體系。為了總結(jié)和交流生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),消化吸收引進(jìn)技術(shù),進(jìn)8一步促進(jìn)我國聚酯工業(yè)的發(fā)展,在1993年由“全國聚酯生產(chǎn)技術(shù)協(xié)作組”組織國內(nèi)有關(guān)§企業(yè)、科研單位、和大專院校的專家、教授撰寫,由《聚酯工業(yè)》編輯鄙出版的反映世界和這我國果酯科研、生產(chǎn)狀況的《聚酯生產(chǎn)技術(shù)資料匯編》為我國聚酯生產(chǎn)科研教學(xué)的科技人員和管理人員提供了一本實(shí)用性很強(qiáng)和價(jià)值很高的參考書氵本書為壓膜裝A4開本,1200千字,定價(jià)88元/本(含郵費(fèi))氵現(xiàn)代紡織工程叢書第一部(聚酯纖維科學(xué)與工程》§中國紡織出版社2001年出版ISBN5064-16506/TS·1317中國工程院院土季國標(biāo)先生作序,著名化纖工程專家郭大生,王文科編著。內(nèi)容提要:全面介紹聚酯纖維生產(chǎn)所需的理論和面臨的實(shí)踐間題:在理論研究方氵面數(shù)學(xué)模擬了各種紡絲過程,以求量化生產(chǎn)工藝過程;在裝置研究方面重點(diǎn)說明了紡氵絲裝置的設(shè)計(jì)原理和技術(shù)要求,并給出部分重要參數(shù);在技術(shù)管理方面,較全面地介紹國氵氵內(nèi)外高速卷繞設(shè)備的操作和維護(hù)以及部分設(shè)計(jì)原理;在工程技術(shù)方面,列舉了常用的工。程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)?！毂緯鴥?nèi)容廣泛,實(shí)用性強(qiáng),是聚酯纖維工程建設(shè)和生產(chǎn)技術(shù)研究的一本很好的工具書,可供化纖專業(yè)師生和工程技術(shù)人員閱讀。本書為精裝16開本,688頁。郵購價(jià):10元整氵郵購辦法:請(qǐng)將書就通過郵局匯至《聚酯工業(yè)》編輯部,款到發(fā)書。§地址:大連市七賢嶺任賢街1號(hào)郵編:116023電話:(0418479332284820531傳真:(0411)84793322eceeecececacococecococecececcececoceccececcececeocececececceoec