乙二醇的單耗分析及系統優(yōu)化

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優(yōu)化李全(中國石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司,河南洛陽(yáng)471012)摘要:通過(guò)計量統計分析等方法介紹了乙二醇在聚酯生產(chǎn)中的多方面消耗,并針對這些情況制定了相應的整改措施,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,達到了降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益,增強產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力的目的關(guān)鍵詞:聚酯;乙二醇;單耗中圖分類(lèi)號:TQ323.41文獻標識碼:B文章編號:10088261(2008)010030030前言如果EG全部參與了化學(xué)反應轉化為產(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(chǎng)競爭中,對于企業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),原材消耗。但是,由于酯化反應是一個(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(chǎng)應,為達到一定的酯化率,反應過(guò)程中產(chǎn)生的水和EG上的競爭力,要想取得更強的市場(chǎng)競爭力,就得努力蒸氣就要不斷從系統中移出,同時(shí)還伴隨著(zhù)一些副反提高自己產(chǎn)品的利潤空間。因此,把單耗做為一項應的不斷發(fā)生。酯化反應采用了高的n(EG)/r重要考核指標來(lái)衡量裝置的運行情況。本文就乙二(PTA)的漿料配比25:1,且反應溫度很高,大約為醇(EG)的單耗做出了一系列的計量統計分析,并找290℃,這就避免不了副反應的發(fā)生:出相關(guān)的解決措施,力求達到單耗最低,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的發(fā)生使EG轉化為產(chǎn)品的收率降低,相應EG的單耗上升了。因此,在反應中應盡可中國石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司PET能地采用較低的溫度,以減少副反應的發(fā)生裝置采用美國杜邦公司PET生產(chǎn)技術(shù),以精對苯二2.2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)有機物汽提塔汽提,主二氧化鈦作為消光劑,二甘醇(DEG)為添加劑,經(jīng)要汽提出醛類(lèi)、酮類(lèi),而EG則得不到有效處理,直連續酯化連續縮聚生產(chǎn)PET產(chǎn)品。該裝置的設計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(xiàn))。全酯化工藝塔是通過(guò)把酯化過(guò)程中產(chǎn)生的EG、水年開(kāi)工天數按330d計算,每天24h連續生產(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(chēng)能力20萬(wàn)t。該裝置EG,塔頂是低沸點(diǎn)組分水、醛、少量EG。而1分子2條連續酯化、縮聚生產(chǎn)線(xiàn)分別為CP1線(xiàn)和CP2醛是由1分子EG脫水而得,故醛與EG是1:1。線(xiàn),其中,CP-1線(xiàn)對應年生產(chǎn)能力10萬(wàn)t直接紡短工藝塔正常時(shí),塔頂水中醛質(zhì)量分數為0.55%,EG絲裝置,CP2線(xiàn)對應年生產(chǎn)能力9萬(wàn)t直接紡長(cháng)絲質(zhì)量分數為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: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)量分數不大于9.7%,則對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優(yōu)化產(chǎn)不產(chǎn)生影響,塔頂組分隨著(zhù)工藝參數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,既增加了真空泵的負擔,證酯化EG純度的情況下,應盡可能加大回流量,提使真空蝶閥開(kāi)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(zhù)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產(chǎn)生的EG收集下來(lái),還會(huì )造由于真空管線(xiàn)較粗,采用蝶閥來(lái)控制縮聚反應成熱井的新鮮EG補加量增大,增加新鮮EC的額外釜的壓力,而有一部分低聚物會(huì )隨著(zhù)氣相EG被抽消耗量,從而影響EG單耗。所以通過(guò)調整噴淋EG出,部分黏附在蝶閥上,使蝶閥的開(kāi)度增大而不利于的溫度實(shí)現降低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)入真空系統熱井而隨廢水排出,造成大pre-and post-adjustment量EG浪費。每次沖洗蝶閥后,廢水的COD值明顯內容調整前調整后升高,并且由于沖洗EG的溫度僅有45℃,沖洗效生產(chǎn)負荷%100果不佳;現將沖洗介質(zhì)改為0.3MPa的蒸汽來(lái)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(kāi)度/%24.0613.23EG的單耗。CP2FIN真空蝶閥開(kāi)度/%2.4兩線(xiàn)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)運行中,由于預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EG冷卻器實(shí)行增大換熱板數量,較大造成EC流失。在生產(chǎn)中加強對熱井的監控每4h程度地降低了噴淋EG溫度改善了原來(lái)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(lái)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(kāi)度從24%降至13%,CP2FN真空蝶閥開(kāi)度從2.5優(yōu)化工藝參數,減少EG浪費22%降至14%,降低了真空泵的工作負荷,從而使2.5.1提高溫度,減少過(guò)濾器切換次數冷卻水的COD有所降低,隨著(zhù)冷卻水的溢流造成的工藝參數的優(yōu)化與否直接影響到裝置運行的穩EG流失量比試驗前有所減少。定,運行不平穩則各種過(guò)濾器的切換清洗頻次增加6減少排廢和熔體過(guò)濾器的切換在切換、清理過(guò)程中必將浪費一部分EC,使EG單由于在生產(chǎn)過(guò)程中,被當作廢熔體排放的物料耗增加。不計入產(chǎn)品,因此應加強對各種運行設備的監護,維優(yōu)化酯化熱井的工藝條件,提高熱井的溫度,由護好各種儀器儀表,尤其應加強對切粒機的維護減170℃提高至185℃,可以有效地降低酯化EG中的少非計劃停機減少熔體排放量。熔體過(guò)濾器在切固含量減少酯化EG過(guò)濾器的切換頻率,減少EG換過(guò)程中每次需排放800kg的熔體,應減少切換的排放量。頻次。在TO2消光劑的配置過(guò)程中,應嚴格控制透表1優(yōu)化參數前后各指標對比過(guò)率,使凝聚粒子含量降低。在TiO2注入過(guò)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),導致parameters optimization凝聚粒子的數量上升?？梢詫O2改由隨漿料注入酯化釜,可以有效減少凝聚粒子的含量。項目生產(chǎn)線(xiàn)調整前調整后2.7防止跑、冒、滴、漏的發(fā)生CP-1切換次數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)現有堵塞跡象,應立即接蒸汽吹掃洗滌固體質(zhì)量分數%CP-22,7月排放量/t器。在停工期間用堿液對洗滌器進(jìn)行堿洗,同時(shí)改造洗滌器結構減少堵塞次數。平時(shí)加強巡檢力度,2.5.2調整噴淋EG溫度,提高換熱效率發(fā)現現場(chǎng)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)濟運行狀態(tài),產(chǎn)品的競爭3結論力增強。單耗和生產(chǎn)負荷情況的對比見(jiàn)表3在裝置運行正常的情況下,生產(chǎn)負荷、廢EG排表3單耗和生產(chǎn)負荷情況的對比放量、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冷卻器的冷卻負荷/(th)11121314148效果,可以使生產(chǎn)系統內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(shū)訊《聚酯生產(chǎn)技術(shù)資料匯編》自20世紀0年代以來(lái),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)的強大工業(yè)體系。為了總結和交流生產(chǎn)經(jīng)驗,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”組織國內有關(guān)§企業(yè)、科研單位、和大專(zhuān)院校的專(zhuān)家、教授撰寫(xiě),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)用性很強和價(jià)值很高的參考書(shū)氵本書(shū)為壓膜裝A4開(kāi)本,1200千字,定價(jià)88元/本(含郵費)氵現代紡織工程叢書(shū)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先生作序,著(zhù)名化纖工程專(zhuān)家郭大生,王文科編著(zhù)。內容提要: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學(xué)模擬了各種紡絲過(guò)程,以求量化生產(chǎn)工藝過(guò)程;在裝置研究方面重點(diǎn)說(shuō)明了紡氵絲裝置的設計原理和技術(shù)要求,并給出部分重要參數;在技術(shù)管理方面,較全面地介紹國氵氵內外高速卷繞設備的操作和維護以及部分設計原理;在工程技術(shù)方面,列舉了常用的工。程技術(shù)經(jīng)驗數據?！毂緯?shū)內容廣泛,實(shí)用性強,是聚酯纖維工程建設和生產(chǎn)技術(shù)研究的一本很好的工具書(shū),可供化纖專(zhuān)業(yè)師生和工程技術(shù)人員閱讀。本書(shū)為精裝16開(kāi)本,688頁(yè)。郵購價(jià):10元整氵郵購辦法:請將書(shū)就通過(guò)郵局匯至《聚酯工業(yè)》編輯部,款到發(fā)書(shū)?！斓刂?大連市七賢嶺任賢街1號郵編:116023電話(huà):(0418479332284820531傳真:(0411)84793322eceeecececacococecococecececcececoceccececcececeocececececceoec