PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化

第29卷第3期聚酯工業(yè)Vol 29 No. 32016-05Polyester IndustryMay.2016doi;10.3969/jisn.100882612016.03.004PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化劉洪佳(中國石油遼陽(yáng)石化分公司產(chǎn)業(yè)調整項目部,遼寧遼陽(yáng)11000擴要:簡(jiǎn)單介紹了聚酯生產(chǎn)中乙二醇工藝流程,指出了生產(chǎn)中傳統的盤(pán)點(diǎn)乙二醇方法工作量比較繁瑣、誤差大的弊端。針對裝置乙二醇儲罐利用幾何分析和積分的方祛推導出臥式橢圓形封頭儲罐中液體體積與液位高度的數學(xué)關(guān)系式,利用Excel公式編輯計算功能將其運用到盤(pán)點(diǎn)工作,使生產(chǎn)中的盤(pán)點(diǎn)工作簡(jiǎn)單化、準確化關(guān)鍵詞:PET;乙二醇盤(pán)點(diǎn);優(yōu)化中圖分類(lèi)號:TQ323.41文獻標識碼:A文章編號:10088261(2016)030012T13新鮮乙二醇儲罐進(jìn)人到裝置各個(gè)反應釜進(jìn)行反應,0前言裝置里回用乙二醇全部經(jīng)過(guò)各個(gè)儲罐和液封槽直接循遼陽(yáng)石化公司聚酯廠(chǎng)PET裝置以精對苯二甲酸環(huán)使用,各個(gè)儲罐有磁轉子液位計,進(jìn)行乙二醇單耗盤(pán)(rTA)和乙二醇(EG)為原料,采用直接酯化、連續縮點(diǎn)時(shí)根據液位依次計算出月初和月末各個(gè)儲罐和液封聚生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)半消光纖維級PET切片,工藝流程槽的罐存,通過(guò)二者之差計算當月乙二醇單耗。在盤(pán)為2釜酯化,3釜縮聚的5釜工藝流程。在正常生產(chǎn)點(diǎn)乙二醇罐存時(shí)臥式儲罐的計量是比較困難的。過(guò)程中原料的單耗(乙二醇單耗PTA單耗)是指導2乙二醇原料罐存傳統的計量方法裝置生產(chǎn)的一個(gè)重要指標,因此PET裝置每月都要對原料的消耗進(jìn)行3次盤(pán)點(diǎn),計算出原料的單耗,及在盤(pán)點(diǎn)裝置內乙二醇各個(gè)儲罐罐存的傳統方法時(shí)根據原料單耗波動(dòng)情況進(jìn)行查找原因和相應的工一直延續注水標定法其方法是在裝置投產(chǎn)前對各藝調整。然而裝置傳統的乙二醇盤(pán)點(diǎn)方法工作量比個(gè)儲罐進(jìn)行注水標定,注水量折算成體積然后根據較繁瑣而且誤差很大使裝置的工藝調整非常被動(dòng),儲罐的液位和相應的體積在圖紙上人工作出標定曲作者根據PET裝置的實(shí)際情況,改變橢圓臥式乙二線(xiàn)此種方法標出的刻度不均勻,且因水和所盛乙二醇貯罐盤(pán)點(diǎn)的計算方法,推導理論公式,將其運用到醇液體密度不同標出的刻度往往不夠準確。在日常盤(pán)點(diǎn)工作,使生產(chǎn)中的盤(pán)點(diǎn)工作簡(jiǎn)單化、準確化生產(chǎn)中進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)工作時(shí),統計人員根據現場(chǎng)實(shí)際儲罐液位,利用人工標定曲線(xiàn)本上估算出相應的體積數1乙二醇工藝流程在乘以密度才能計算出一個(gè)儲罐中乙二醇的質(zhì)量數。PET裝置乙二醇工藝流程如圖1所示。此方法的盤(pán)點(diǎn)工作量比較繁瑣、誤差大,致使裝置的工藝調整處于被動(dòng)局面。因此需要改變現有傳統的盤(pán)點(diǎn)方法,通過(guò)數學(xué)推導,得出儲罐容積與液位的關(guān)系,用比較科學(xué)、簡(jiǎn)潔準確的方法來(lái)取代原始方法。3改進(jìn)的乙二醇原料罐存計算方法目前化工、石油等行業(yè)廣泛采用橢圓臥式貯槽盛裝液體,凡壓力在0.1MPa以上的這類(lèi)橢圓臥式圖1PET裝量乙二醇工藝流程簡(jiǎn)圖貯槽因屬壓力容器,其2端均釆用對稱(chēng)的標準封頭Fig 1 Process flow diagram of式結構。PET裝置的乙二醇儲罐分為2種:立式ethylene glycol in polyester plant儲罐和臥式儲罐2種,其中立式儲罐的計量方法推導較簡(jiǎn)單,此不作詳述。裝置里的乙二醇臥式儲罐新鮮乙二醇經(jīng)過(guò)外圍罐區的53m153-T253-是采用了中國煤化工儲罐,儲槽制造CNMHG收稿日期:201603404作者簡(jiǎn)介:劉洪佳(1983-),女,遼寧鐵嶺人,助理工程師,工學(xué)學(xué)土,從事催化裂化生產(chǎn)管理與研究工作第3期劉洪佳:PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化改進(jìn)13時(shí)都長(cháng)短軸之比為2:1,見(jiàn)圖2所示,乙二醇臥式儲罐的體積V由圓筒部分體積V和封頭部分體積帶入設定值得v2部分組成,即v=V1+V2,下面分別計算圓筒部c=2√2mh-h2=2√h(2r-h)分體積V和封頭部分體積V2利用辛卜森公式的圓弧弓形面積公式首先計算出圓筒部分儲液面所形成的圓弧弓形的面積。辛卜森公式的圓弧弓形面積公式為式中:S。為圓弧弓形的面積,m2;c為圓弧弓形底邊的長(cháng),m;h為圓弧弓形的高,mL將公式(2)帶入到辛卜森公式的圓弧弓形面積Fig 2 Schematic diagram of the horizontal elliptical head <0圖2臥式橢圓形封頭乙二醇儲罐示意圖公式中整理得S=7h√h(2r-h)+ethylene glycol storage tank4√h(2r-h)應用辛卜森體積公式計算圓筒部分的儲液為r為儲罐筒體半徑,m;a為橢圓形封頭曲邊高度,m;L為直筒長(cháng)度(應包括橢圓形封頭直邊高VI=SL將公式(3)帶入到體積公式中得出圓筒部分的度),m;h為液位在臥式儲罐中的高度,m;體積公式為:3.1臥式儲罐圓筒部分體積公式推導h'l裝有一定液位的臥式儲罐圓筒的橫截面為一圓V1=4hL√A(2r-h)+形(見(jiàn)圖3),儲液的水平面截取圓形一部分,形成圓其中:V1為臥罐圓筒部分的體積,m3;L為臥罐弧弓形,計算出圓筒部分儲液面的圓弧弓形的面積圓筒部分的長(cháng),m;h為圓弧弓形的高,即液位在臥式再乘以圓筒部分的長(cháng)度,即得圓筒部分的儲液體積。儲罐中的高度,m;r為圓筒的橫截面圓的半徑,m;3.2臥式儲罐封頭部分體積公式推導將臥罐兩端的橢圓封頭去掉其直邊部分,對合起來(lái)構成一個(gè)橢球體橢球體的豎截面為一個(gè)橢圓,因此臥罐儲液水平面在橢球體內所形成的橫截面即為橢圓。有了橢圓的長(cháng)半軸和短半軸,即可計算出儲液水平面在“橢餅”內形成的橢圓的面積。對橢球體建立三維坐標系,如圖4所示。圖3臥式儲罐圓筒部分液面截面示意圖Fig 3 Sectional schematic diagram of liquid level ofcylinder of horizontal storage tank將圓形置于如圖3所示的xy座標系中,則其標準方程為x+(y-r(1)式中:x為液面所割得的圓弧弓形的弦長(cháng)的一半,m;y為液面所割得的圓弧弓形的高h,m;r為圓筒的橫截面圓的半徑,m中國煤化工意圖設弦長(cháng)為c,即2x=c,y=h根據公式(1)得出THCNMHGptical heay-r將該橢球體沿x-y平面剖開(kāi),剖面為一長(cháng)邊為x=√2-(y-n)2短邊設為a的橢圓。如圖5所示。聚酯工業(yè)第29卷再將橢球體沿zy平面剖開(kāi),剖面為一半徑為r的圓,如圖6所示。此時(shí)圓的方程為(5)設圓底部h處D點(diǎn)坐標為(ZD,y0),那么將yD=-(r-h)待入公式(5)得出z2+y2=r2z2+-(r-h)12=r整理得圖5橢圓封頭合并后xy剖面示意圖Fig 5 Schematic diagram of由上述分析可知,離橢球體底部h處的橫截面是r-y profile after the merger of elliptical head一個(gè)長(cháng)邊為√2h-h,短邊為2√2h-h的橢圓。該橢圓方程為:根據幾何橢圓面積公式計算該橢圓面積S則:14)S=丌y2rh-h22rh設離橢圓底部h處B點(diǎn)坐標為(xB,yB),那么整理得:yS=mrh-7mh=mh(r-在化工生產(chǎn)中使用的橢圓形封頭均用模型壓制而成,為標準橢圓形封頭,曲邊高度為其半徑的一半,則當液位為h時(shí),利用微積分得出橢球體內物即r=2a,y0=-(7h)則根據公式(4)求出xn,即料容積V關(guān)系式為:(h-)226x2=a22(hx)2因此乙二醇臥式儲罐的體積為v=V+V=3M√h(2-h)將a=r/2帶入整理得x2=2hr-h2TrTh Th26(6)為了減少誤差,當儲罐液面h超過(guò)儲罐筒體高度一半以上時(shí),臥罐儲液體積應以臥罐的幾何容積減去儲液面上部空間容積的方式計算。4在Excl中應用在日常生產(chǎn)中,統計人員記錄好各個(gè)儲罐得液位后,通過(guò) Excel公式編輯功能將公式(6)編輯到表格Excel中,利用 Excel公式計算功能就可以計算出儲罐任意液位的體積。下面以17-m03乙二醇收集罐DΦ3200×720為例,介紹計算方法。根據儲罐的設備尺寸得出,儲罐的直徑為3.2m,因此半徑r=1.6m,儲罐圓筒長(cháng)度L=7.27m。將其帶入公式(6)中。得出17-TU3儲罐圓筒體積V和2個(gè)封頭得體積V2公式圖6橢圓封頭合并后zy剖面示意圖中國煤化工.8175hFig. 6 Schematic diagram of z-y profile after the mergerCNMHG3. 2h-hof elliptical heaV2=2.512h2+0.523h第3期劉洪佳:PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化改進(jìn)15表1在Exce中17-m3儲罐體積計算公式表欄內輸入如下物料體積計算公式:“B3+C3"F列Table 1 Table of the formula for calculating在F3的編輯欄內輸入如下物料體積計算公式:“D3the volume of 17-103 storage tanks in Excel*1.113”。如表1所示,在A(yíng)列輸入液位h值的任D意值,就能準確方便的計算出17-m03儲罐在該液位17-T03儲罐圓柱體儲罐兩封頭儲下的質(zhì)量。液位h體積總體積質(zhì)量0.5636.3897.1115結論0.7918.3709.31505111.685通過(guò)改變傳統的盤(pán)點(diǎn)方法,利用數學(xué)公式推導得出了裝置中臥式帶橢圓形封頭儲罐容積與液位的0.915.602關(guān)系,將 Excel公式計算功能運用在實(shí)際盤(pán)點(diǎn)工作98917.59119.579的情況來(lái)看,利用改進(jìn)的方法數值準確可靠,通用性在 Excel表格中,A列輸入液位h值,B列在B3好。該方法適用于裝置中其他不同體積不同高度的的編輯欄內輸入如下物料體積計算公式:“9.693*乙二醇臥式儲罐,用比較科學(xué)、簡(jiǎn)潔、準確的方法來(lái)A3*SQRT(3.2*A3-A3*A3)+1.8175*A3*取代傳統盤(pán)點(diǎn)方法。A3*A3/SQRT(3.2*A3-A3*A3)”,C列在C3參考文獻:的編輯欄內輸入如下物料體積計算公式:“2.512*A3*A3-0.523*A3*A3*A3”,D列在D3的編輯1JBTw473795,橢圓形封頭[SOptimization of ethylene glycol inventory in polyester productionLIU Hong-jia(Industrial adjustment project department of Liaoyang Petrochemical Company, Liaoyang 111001, China)Abstract: Ethylene glycol process flow in polyester production was simply introduced. The drawbacks which included tedious work and big error of the traditional inventory method of ethylene glycol in production were pointed outAiming at ethylene glycol storage tank, the mathematical relationship between the liquid volume and liquid level ofhorizontal elliptical head storage tank was derived with the methods of geometric analysis and integration. The Excelformula editing and calculating function was applied to the inventory work, which made the inventory in productionsimplification and accuracyKey words: PET; ethylene glycol inventory; optimization東麗開(kāi)始銷(xiāo)售以植物再生資源為原料的世界最初仿麂皮人造皮革 Ultrasuede@ PX日本東麗公司,這次,從2015年10月在世界最初開(kāi)始以植物再生資源(甘蔗廢糖蜜)為原料的仿麂皮人造皮革Utrauede PX商業(yè)生產(chǎn),從2016年1月開(kāi)始銷(xiāo)售。東麗公司,將 Ultrasuede PX銷(xiāo)售給對地球環(huán)境安全關(guān)心高的汽車(chē)時(shí)裝裝飾等廣泛用途領(lǐng)域的客戶(hù),銷(xiāo)售額計劃2015年度1億日元,2020年度30億日元Ultrasuede,從開(kāi)發(fā)起,是已有45年歷史的仿麂皮人造皮革。優(yōu)異的質(zhì)感和高的功能性,以時(shí)裝世界為首,在裝飾和汽車(chē)等各種用途領(lǐng)域,受到高的評價(jià),作為優(yōu)質(zhì)的高級素材被廣泛認知。這次的 Ultrasuede,是對構成 Ultrasuede的聚酯原料的一部分乙二醇使用由制糖時(shí)副產(chǎn)的甘蔗廢糖蜜制造的乙二醇。這部分植物由來(lái)聚酯的生物基合成聚合物含有率約30%,在 Ultrasuede@ pX全體,為10%以上。部分植物由來(lái)聚酯的物性因為與傳統的聚酯基本物性同等, Ultrasuede B PX,與通常的 Ultrasuede同樣,具備良好的質(zhì)感和通氣性、免燙性等高功能性。東麗公司,在通過(guò)壽命周期評價(jià)產(chǎn)品給予地球環(huán)境影響的動(dòng)向在社會(huì )展開(kāi)中,將該 Ultrasuede@ PX作為使高功能·高感性和考慮地球環(huán)境兩兼備的尖端材料建議各種用途東麗公司,在中期經(jīng)營(yíng)課題“項目AP-2016”中的“綠色革新事業(yè)擴大(GR)中國煤化工物材料·產(chǎn)品的擴大銷(xiāo)售等。今后,東麗公司將通過(guò)具備高質(zhì)感和功能性的先進(jìn)綠色革新材料·產(chǎn)品等CNMHG擴大繼續為地球環(huán)境問(wèn)題的解決做出貢獻。(王德誠供稿)