CTMCCTMC新三釜聚酯裝置CTMC新三釜聚酯裝置12劉兆彥、趙玲（1.北京英諾威遜聚合技術有限公司，2.華東理工大學）綱要：CTMC新三釜聚酯裝置含新式雙區酯化釜、新式多層預縮聚釜、原創性柵縫降膜終縮聚塔各一臺，三者均不設機械攪拌。新酯化釜和預縮聚釜已成功用于470噸/日聚酯裝置，新終縮聚釜已達成生產中試，聚合速度明顯高于傳統圓盤或鼠籠釜，可直接生產高粘聚酯，撤消ssp。本文介紹了新三釜裝置朝理想反應器切近的設計思路，希望新三釜裝置能成為全世界聚酯行業技術的主流。 重點詞：聚酯裝置、反響器、新式雙區酯化釜、新式多層預縮聚釜、柵縫降膜終縮聚塔??簡化構造，降低建設投資和運轉成本。新三釜聚酯裝置是中國紡織機械（公司）有限公司（CTMC）北京英諾威遜聚合技術有限公司自酯化反響器現狀：主開發的擁有完好知識產權的新技術。該裝置包含當前，國內外酯化反響器主要有兩類：新式雙區酯化釜、新式多層預縮聚釜和原創性柵縫Zimmer和Inventa配置兩臺攪拌釜串連，第二降膜終縮聚塔各一臺，三者均不設機械攪

拌。雙區酯化釜采納內外室或多層構造向平推流湊近。這類酯化釜和多層預縮聚釜已成功用于宜興市明陽化配置酯化率可達97%，能知足工藝要求，但占用纖廠470噸/日聚酯工程。柵縫降膜終縮聚塔中試空間大，制造維修運轉成本較高。結果令人耳目一新，不單聚合速度顯著高于傳統的DuPont采納單臺自然循環酯化釜，無機械攪臥式圓盤或鼠籠攪拌釜，還可以直接生產圓盤或鼠籠拌，構造簡單，維修及運轉成本較低。該釜為外置釜沒法獲取的高粘聚酯產品，撤消SSP。當前已有循環，占用空間較大。漿料注入外循環管后和回流數家世界有名聚酯生產公司希望北京英諾威遜聚的酯化物混淆升溫，漿猜中水份和部分EG快速蒸合技術有限公司向其受權或與其合作達成柵縫降發，兩相混淆流體從下封頭進入列管換熱器。與浮膜塔直接生產高粘聚酯技術商品化。 力對比，氣泡水平運動的推進力十分輕微，許多氣新式雙區酯化釜泡垂直上漲進入進料管口上方地區列管，其余列管氣泡含量較低，部分含氣泡較少的列管內物料密度理想型酯化反響器優化設計原則： 較高，可能向下倒流，影響傳熱和酯化速率。??高，可能向下倒流，影響傳熱和酯化速率。??酯化先期物料全混型流動，用酯化物溶解PTADuPont單釜酯化率不足94%，一定與其特有粉末，防止非均相反響麻煩；酯化后期保持平的上流式預縮聚反響器（ UFPP）配套，在UFPP推流動，提升酯化反響速度；中加入大批EG持續提升酯化率。??增強傳熱，以合理的方式知足酯化巨大的熱量需求；新式雙區酯化釜簡介：隔板圍成第二酯化區。按照理想型酯化反響器優化設計原則并針對第一酯化區內構件包含導流內管、導流圓現行酯化反響器缺點，北京英諾威遜聚合技術有限臺、導流環狀柵板 以及氣相導流圈 和旋公司發了然新式雙區酯化釜。該釜由釜體、列管換風分別器。第二酯化區內構件包含圈導流環板以及熱器、釜內地區分開板及各地區內構件構成，其結加熱盤管。構及釜內物料和蒸汽流動門路示建議圖。圖中“一”為液相流；“v——”為氣相流；“v”為氣、 第一酯化區設以下工藝管口： 液混淆流； 小封頭下側壁均布個漿料進口，多半運轉，多半備用，運轉口和備用口相間。 小封頭 底部設第一酯化區酯化物出口。列管換熱器殼體設若干對熱媒進口 和出口。上封頭設蒸汽出口。第二酯化區設以下工藝介質管口：外筒開酯化物進口，下封頭和圓筒隔板 交接處設酯化產物出口。外筒和圓臺隔板 交接處設蒸汽出口，下封頭和外

筒開與加熱盤管相連的若干對熱媒進口、出口。列管換熱器設熱媒出進口、，釜體夾套設熱媒出入釜體含上封頭、外筒、下封頭和夾套。口、 。列管換熱器含殼體，環形、外筒、下封頭和夾套。口、 。列管換熱器含殼體，環形上管板，環形下管板別的，新式雙區酯化釜還須開設溫度、壓力、，多根換熱列管，內筒，帶直立段的底部小封液位等儀表接口及人孔或其余必需的附帶接口。 頭和小封頭中的內管及置于小封頭和內管間新式雙區酯化釜工作過程：的環狀靜態混淆器以及未標代號的連結法蘭、乙二醇（）和對苯二甲酸（）摩爾比殼程擋板、拉桿等通用構件；為提供靜態混淆器的安裝地點，底部小封頭 往常帶直立段。為 的漿料經過噴嘴從漿料進口 進入第一地區分開板包括圓筒隔板和圓臺隔板 ；酯化區小封頭和內管間環狀空間下部，和從上封頭 、外筒上段、圓臺隔板、圓筒隔板小封頭內管 循環回流的酯化物集合升溫，漿料 、換熱器殼體及底部小封頭圍成第一酯化中水份和部分快速蒸發，兩相混淆流經靜態混區；外筒下段、下封頭 、圓筒隔板 和圓臺合器 負氣泡均布，由換熱器環形下管板進入諸換熱列管8，在列管中被殼程熱媒加熱升溫進行釜數少，無機械攪拌，制造維修及運轉成本低，酯酯化，反響生成的水及漿猜中過度的EG蒸發，氣化后期更切近平推流。與DuPont酯化技術比較，液混淆物穿過環形上管板 6，沿以圓筒隔板13、圓漿料EG對PTA摩爾比降低，能耗低，酯化率達97%，不用在預縮聚過程補加EG，不單節能，還臺隔板14和外筒2為外緣，以導流內管15、導流圓臺16、導流環狀柵板17為內緣的通道持續上漲可降低蒸汽中霧沫夾帶。雙區酯化釜采納內置循至第一酯化區上部，液體穿過導流環狀柵板柵縫從環，比DuPont的外置循環反響釜占有空間更小。周邊向中央匯聚，氣體沖出液面后被氣相導流圈因小封頭內靜態混淆器12改良了諸換熱列管內氣18改變流動方向朝下沖，靠慣性除掉霧沫夾帶，相散布平均性，增強傳熱，加快酯化反響。 再經旋風分別器19進一步除掉霧沫后從e口離釜。新式多層預縮聚釜 導流環狀柵板17內側脫除氣體后的酯化物熔體密度高于外側氣液混合物密度，受密度差驅遣沿導流理想型預縮聚反響器設計原則：環狀柵板17、導流圓臺16、導流內管15、換熱器??物料呈平推流動內筒9、小封頭內管11構成的內側通道向下循環??溫度漸升，壓力漸降 回流。絕大部分循環回流酯化物經小封頭內管11??后期擁有較大氣液界面 和小封頭10底部間環隙流向小封頭內管11外側，??減吝嗇相中霧沫夾帶 和經過a口送進的漿料混淆，持續下一個循環。少 ??構造簡單，制造維修運轉費用低部分酯化物從b口流出第一酯化區，經過連結收道 進入第二酯化區f口。從f口進入的酯化物在第二預縮聚反響器現狀： 酯化區從外向內次序流過各圈導流環板 20呈平推Zimmer及Inventa過去都采納兩臺反響器串流動，從加熱盤管 21增補熱量保持工藝設定溫度，聯，近來偏向改用單臺多層反響器。據Zimmer介酯化產物從g口離釜。物料在第二酯化區流動途徑紹，采納單臺預縮聚釜的四釜流程比原采納兩臺預示圖2。第二酯化區產生的蒸汽從h口離釜。第一縮聚釜串通的五釜流程設施投資省6.4%，工程設酯化區溫度260~270oC，壓力0.15~0.20MPa，逗留計省2.4%，安裝省10.7%，建筑成本省40.0%，勞時間120~180分鐘，酯化率91~92%；第二酯化區動力成本及維修養護花費省1.7%，公用工程耗費溫度265~275oC，壓力0.11~0.12MPa，逗留時間(1)。不論Zimmer省2.3%，生產成本整體下降5.2%96.5~97%。45~75分鐘，酯化率或Inventa，其多層預縮聚釜底部均設機械攪拌。機械攪拌不單使設施結構復雜，制造維修運轉花費增新式雙區酯化釜長處：加，并且與平推流原則相悖。但如不設攪拌，基層明顯，雙區酯化釜完全知足理想型酯化反響器物料會出現嚴重溝流及死區，設置攪拌乃不得已而條件，與Zimmer或Inventa酯化技術比較，反響為之。DuPont采納單臺上流式預縮聚反響釜頭 1為頂，上層環狀隔板5.1為底；中層反響區以(UFFP)，釜數少，無機械攪拌，構造簡單，投資上層環狀隔板 5.1為頂，第二層環狀隔板 5.2為底，省。但釜內塔盤存在許多死區，一定依賴強烈鼓泡 來自潔，不然會嚴重結焦。UFPP本來為酯互換路線設計。EG和DMT進行酯互換反響后，物系中存留大批游離EG，酯互換生成物進入UFPP，所含游離EG恰巧可用作鼓泡自潔，應屬合理設計。隨著技術發展進步，直接酯化法代替酯互換法。酯化齊集物中游離EG很少，沒法達成鼓泡自潔。為防止結焦，只有向齊集物EG中補加大批EG。預縮聚工序本應實時移出反響生成的以上層和中層反響區均以其頂和底之間的外筒體 2促進均衡向右挪動，釜內補加大批EG和反響原理和中央管 6為本地區外壁和內壁。基層反響區以下矛盾，并且會額外增添能耗，加劇蒸汽中霧沫夾帶。實質上，DuPont工藝中UFPP兼具第二酯化層環狀隔板5.2為頂，以下封頭3為底，以其頂和反響器功能，DuPont的酯化反響器和其預縮聚反底之間的外筒體 2下段為外壁。 應器配套屬合理配置，但如將其分拆，用 DuPont各地區內構件包含：上層和中層反響區各自底的酯化和其余形式的預縮聚或其余形式的酯化和部環狀隔板 5上設置的導流螺旋板 7，其構造及物DuPont的預縮聚配套，唯恐都不是很好的選擇。流方向見圖4；導流螺旋板7之間設加熱盤管9。基層反響區上方設錐形傘板10，為將錐形傘板10新式多層預縮聚釜簡介：固定在下封頭3上，設3或4根立柱11；傘板錐按照理想型預縮聚反響器優化設計原則并針頂設小擋圈12，小擋圈底部和傘板間有環狀空隙；對Zimmer和Inventa基層設機械攪拌的多層反響傘板邊沿設若干導流針13；錐形傘板面上開設多器缺點，北京英諾威遜聚合技術有限公司發了然無個菱形或橄欖型孔并在其上方設折流通道14。中機械攪拌的新式多層預縮聚釜。該釜包含釜體、釜央蒸汽通道地區的中央管6內設內管15，6和15內地區分開板和各地區內構件，其構造及物料流向構成一臺旋風分別器。示建議圖3。釜體包含上封頭1，外筒體2，下封頭3和夾新式多層預縮聚釜含以下工藝管口：套4；下封頭3往常做成錐形以利于物料流動。第一第二層反響區設物料進口a，物料出口b。地區分開板包含2塊環狀隔板5.1、5.2和一根進料管往常伸進釜內，物料從導流螺旋板的內端上中央管6，它們將釜內空間切割成上、中、下3層方流入，從導流螺旋板外端最低處流出。釜基層進反響區及一其中央蒸汽通道區。上層反響區以上封料管伸進釜內從上方進入傘板錐頂檔圈內，出料口層反響區產生的蒸汽穿過傘板上諸菱形或橄欖形b設在下封頭底部。孔經折流通道14除霧沫后直接進入中央旋風分別第一第二層反響區均在中央管6管壁處開蒸器內管15。和中層反響區a或中層反連結上層反響區b汽進口c，c口設一導向管指引蒸汽從切線方向進12和基層反響區a的外面接收可設置調理閥應區b入6和15的環隙，首層蒸汽進口c1設有阻尼閥K，23控制各層反響區液位。各層反響區加熱盤管熱媒進上封頭頂部設蒸汽出口d。各層反響區開設若干對加熱盤管熱媒進口 e，口或出口可設調理閥分別控制其反響區溫度。上層出口 f。反響區溫度265~270oC，壓力10~20kPa；中層和下釜體夾套設若干對熱媒進口g，出口h。層反響區溫度270~280oC，壓力600~1000Pa，釜內別的，多層預縮聚釜還開設有溫度、壓力、液物料逗留時間80~120分鐘，出釜預聚物IV0.25~0.30。位等儀表接口以及人孔和其余必需的附帶管口。 新式多層聚酯預縮聚釜長處：新式多層預縮聚釜工作過程以下： 新式多層預縮聚釜完好知足理想型預縮聚反來自酯化釜的齊集物用泵或靠位差喂入新預，順導流螺旋板流應器條件，與Zimmer或Inventa釜底設置攪拌的縮聚釜上層反響區物料進口a1流出，經過外面接收進入中層反動，從物料出口b多層釜比，新式多層預縮聚釜以錐形傘板代替機械1，順導流螺旋板流動，從物料出口應區物料進口a攪拌，制造花費和運轉成本低，預縮聚后期預聚物 2b流出，經過外面接收進入釜底反響區物料進口熔體順傘板和釜壁呈薄膜狀下降，既供給了足夠的 2a，流進傘板錐頂擋圈，穿過擋圈底部和傘板間環脫揮面積，加快熔體中 EG脫除，又能一直保持平3隙或超出擋圈頂溢流，平均地沿傘板降膜，至傘板推流動，工藝過程優化。 別的，新預縮聚釜奇妙地設置中央旋風分離器邊沿處被導流針引向釜壁平均降膜，在基層反響區及折流通道除掉蒸汽中夾帶霧沫，有益長久穩固操由上向下、由周圍向中央呈平推流流動，最后從下出釜。 作。 封頭物料出口b3上層反響區產生的蒸汽經阻尼閥 k由該層c沿1柵縫降膜終縮聚塔切線方向進入中央管6和其內管15之間的環狀空間，即旋風分別器外圈上段；阻尼閥 k控制上層和理想型終縮聚反響器優化設計原則： 中、基層反響區壓差；中層反響區產生的蒸汽經該??縮聚是可逆反響，一定實時移走反響生成的沿2切線方向進中央管6和其內管15間的環狀層cEG才能打破平衡，持續提升聚合物分子量。空間，即旋風分別器外圈中段，蒸汽在旋風分別器可是，縮聚后期熔體粘度高達數十萬厘泊，熔中除掉夾帶霧沫后沿中央內管15上漲從d離釜。下體內部的EG分子向膜面擴散速度很慢，成為是，如降低釜底熔體層液位則沒法拉成膜，令人左限制分子鏈增添的主要矛盾。所以，終縮聚反右犯難，十分無奈。 因為攪拌器自重加之附著于盤或網上熔體重應器應擁有盡可能大的氣液界面并使其實時量，攪拌器產生相當撓度，盤或網外緣離釜內壁距更新。 ??欲提升EG脫除效率，終縮聚須在高真空條件離如太小簡單刮釜壁造成機械事故，該距離太大則下操作，為防止熔體層底部靜壓頭負面影響，釜底會出現死區。據報導，現行終縮聚釜內約存在0~18%的死區。應盡量減小熔體層深度，使所有熔體都處薄膜現行臥式釜設夾套，釜壁鄰近熔體流動狀況不狀態。 ??應保證熔體在縮聚釜內呈平推流動，特別要避佳，存在溫度梯度。現行臥式釜水安全裝，泊車時大批熔體沒法排免死角并消除釜內熔體徑向溫度梯度，保證良凈，需用EG洗釜，不然重新開車時需耗資大批新好的分子量散布。 ??應根絕終縮聚釜漏入空氣隱患，免得聚合物氧料將殘料完好置換。 現行臥式釜在高真空條件下操作，軸封處可能化裂解影響色彩及其余品質。??泊車時釜內熔體應易排空，免得重開車時大批漏入空氣影響產質量量。每隔1~2年一定泊車，修排廢。復或改換機械密封，限制裝置運轉周期。??應能直接生產高粘聚酯產品。現行臥式釜沒法直接生產高粘熔體，一定后續??構造簡單，降低制造維修運轉成本。固相縮聚（SSP）。不單流程冗長，投資及生產成本高企，并且，SSP切片存在皮芯構造，皮層分子終縮聚反響釜現狀：量較高，芯部分子量較低，分子量散布較寬。現行臥式釜構造復雜，制造維修運轉成本高。當前，全世界聚酯終縮聚反響器均采納帶攪拌的明顯，高效傳質脫揮設施是終縮聚過程順利進臥式釜，Zimmer采納圓盤式攪拌器，稱為圓盤釜；DuPont采納籠式攪拌器，稱為鼠籠釜。 行的保障，當前并沒有完滿的設施構造型式，所以各受熔體網架橋限制，圓盤或網片一定保持較大制造廠家和設計研究單位都在不停進行改良，探究。但因思路未能跳出舊有模式，距離，以致單位體積熔體擁有的表面積不足，圓盤更為合理的構造 /M/M，鼠籠釜約80M。到現在仍難見明顯收效。釜約50M 現行圓盤釜和鼠籠釜都是依賴下部沉醉于熔柵縫降膜終縮聚塔簡介： 體層內的盤或網旋轉時將熔體帶起成膜，釜底熔體按照理想型終縮聚反應器優化設計原則并針層液位往常在 1/3半徑處。釜底熔體受靜壓頭影響，對現行圓盤釜和鼠籠釜缺點，北京英諾威遜聚合技壓力比膜面處超出數拾倍。這部分熔體除發生本應術有限公司發了然原創性柵縫降膜終縮聚塔。防止的副反響外，對分子鏈增添并沒有踴躍貢獻。但降膜塔由塔體(1)、聚物分派器(2)和塔于支撐架上方，用螺栓接，把塔芯固定在塔體內，芯(3)成，其構5。便于拆卸。立柱下部定位3-1-2，塔體下部配套限位裝置1-2-2，限制塔芯底部，但允 溫度化惹起塔芯立柱上下滑。板包含橫梁3-2-1、上條3-2-2、下條3-2-3和流梳3-2-4。橫梁固定在立柱上，上下條及流梳固定在橫梁上。下條和兩流梳成一斗。橫梁、上條、下條和流梳立面 5。相兩板條方向交互垂直。底板向內折整天方地，直徑略小于塔底接料斗1-3-1直徑。 降膜塔工作程： 聚體從A口塔聚物分派器均布在首板，穿上條隙落入下條和流梳 成的斗。部分熔體穿下條和流梳塔體(1)包含蓋1-1，塔體1-2、塔底1-3和隙，部分熔體越流梳溢流，沿流梳降膜至套1-4。塔、塔身、塔底用法接。塔體的下一板，穿上條之隙落入下條和功能是聚程供給工要求的溫度、力流梳成的斗，部分熔體穿條和流梳境，塔聚物口A和蒸汽出口C,塔底隙，部分熔體越流梳溢流，沿流梳降聚合物出口B和排口 D，B上方接料斗膜……因相兩板條方向交互垂直，膜面充 1-3-1。套媒出口。聚物分派器 (2)置于分更新。從上至下，各板加，流梳塔內，其功能是使聚物平均散布在首層柵板距加大，適應熔體粘度變化。至末層柵板，熔體順上。天方地圓落入塔底接料錐斗，由出料泵輸出。塔芯3是柵縫降膜塔的核心，其功能是使熔體縮聚生成的EG從膜面蒸出后沿相鄰兩膜間獲取EG蒸出的巨大界膜面積并使膜面充分更新。通道匯至塔芯和塔體間弓形地區，再向上流動，從塔芯截面為正方形，包含4根角鋼或其余型鋼塔頂C口出釜。蒸汽可能夾帶的霧沫沉降或附于制成的立柱3-1和多層柵板3-2。立柱3-1上部設塔壁再下降至塔底，按期從排廢口 D排出。掛耳3-1-1，塔身1-2上部設支撐架1-2-1，掛耳置控制熱媒溫度與塔芯內熔體溫度一致。可采納多個塔芯并聯，制造大容量反響器。 入塔預聚體粘度：IV0.45 出塔聚合物粘度： IV0.82柵縫降膜終縮聚塔長處：小結：不受熔體架橋限制，膜距大大小于臥式攪拌當前，世界聚酯生產主流技術包含以Zimmer/M，為圓盤釜釜。單位熔體擁有的界面達200M和Inventa為代表的五釜流程和以DuPont為代表的4倍或鼠籠釜2.5倍。 三釜流程。我國最近幾年來實現國產化的聚酯