PTA袋装料由防爆气动葫芦吊起,投入到PTA加料料斗,PTA经旋转加料器均匀进入链管式输送器,经水平、垂直链管输送到PTA日料仓内。新鲜EG经过滤器过滤后由卸料泵入贮罐区的EG储槽,再由EG输送泵送到聚酯车间供生产使用。
⒉催化剂、添加剂制备
在催化剂制备槽内加入乙二醇,开动搅拌器,再定量加入醋酸锑,并加热搅拌混合,配制成一定浓度的催化剂溶液,经过滤器过滤后,放入催化剂喂料槽内,由泵定量送至浆料制备槽。为稳定控制反应过程,还须添加稳定剂磷酸为热稳定剂和抗氧剂;蓝色调色剂作为色调改良剂,以改善产品的色相。将磷酸放入桶式加热器内加热后,由桶泵加入计量桶,定量加入制备槽与槽内EG搅拌混合达到设定浓度后,经过滤器过滤后加入贮槽,配制好的溶剂,再由输送泵输送至第二酯化反应釜内。蓝色调色剂和EG按设定浓度在制备槽内与EG搅拌混合后再进入喂料槽贮存,并经输送泵定量供给浆料制备槽内。
⒊酯化工段
⑴浆料制备:PTA由输送装置输送到聚酯大楼的PTA日料仓内,PTA粉料需须经计量装置精确计量,连续进入浆料制备槽内。同时催化剂和EG在催化剂制备槽中预先配制,将PTA、IPA、EG按照计算摩尔比,催化剂、兰剂、DEG和回用EG被连续地供给浆料制备槽混合,制备好的浆料由浆料泵送入第一酯化反应釜。
⑵酯化:浆料进入第一酯化反应釜后,PTA和EG反应生成对苯二甲酸乙二酯(BHET)和水,水和蒸发的EG进入工艺塔进行蒸馏分离,部份EG返回酯化反应釜参与反应,水则送往废水预处理进行处理。BHET再由输送泵送入第二酯化反应釜,使酯化反应进一步进行,反应生成的水和蒸发的EG也进入工艺塔。酯化反应过量的EG蒸汽经工艺塔分离后返回酯化系统。
⒋聚合
⑴预缩聚:第二酯化釜内反应后的物料,借助于重力进入预缩聚釜内,在一定温度、压力、停留时间的控制下,进行预缩聚反应,生成低聚物。预缩聚反应时,在真空状态下,预缩聚釜蒸发的不凝气体、EG和低酯物要夹套管进入冷凝器,大部分气体被冷凝下来,随冷凝介质(EG)一起进入浸渍槽内,浸渍槽内的滤网可除去部分低聚物。浸渍槽内的EG过滤后,由EG循环泵输送,循环使用。
⑵终缩聚:由预缩聚釜出来的低聚合度PET物料,经预聚物输送泵输送至圆盘式最终缩聚釜,釜内具有一定的真空度和较高的反应温度,反应生成高聚合度PET,其聚合度通过压力、温度和停留时间的调节达到设定值。最终缩聚釜产生的EG蒸汽进入冷凝器,在相应分压下大部分被冷凝。不凝的气体、部分EG蒸汽和其他低沸点组份从冷凝器顶部吸入真空系统。
⒌切片输送
熔体出料泵将最终缩聚釜生成的PET熔体经聚合物分配阀分四路通过熔体过滤器过滤后进入铸带切粒装置,熔体条带被冷却水冷却
后进入切粒机切割室切成粒子,带水的切片经过预干燥除去水分进入超长粒子分离器,通过振动筛筛除超长、短粒子,合格切片进入切片中间料仓,再经气流输送系统输送到切片料仓内。
熔体铸带冷却水借重力经过滤器过滤、回流至冷却水贮槽,再经输送泵通过冷却器冷却后送至铸带切粒装置,循环使用。
⒍固相缩聚
固相缩聚是指由聚酯装置生产的聚合物在固体粒子状态下的缩聚反应,其目的是为了进一步提高聚合物的粘度和降低醛含量,以达到瓶级切片加工要求的粘度。固相缩聚主要反应分为预结晶、结晶和缩聚二步。预热和缩聚过程在一个密闭惰性氮气净化系统中完成,反应生产的副产品通过与聚合物被逆流的氮气带出。主反应设备(预结晶机、预加热器、反应器)均无机械搅拌,避免了切片磨损、产生粉尘和切片堆积,确保切片呈柱塞流状态下进行反应。
从聚酯车间生产的聚酯切片由输送装置送至切片料仓经旋转阀定量进入预结晶机内,无定型切片在一定温度下均匀加热,然后进入干燥器进行脱水,干燥气体的温度以及切片的停留时间须在预热器中进行控制。结晶后的切片加热到反应温度后,经回转阀由氮气输送至固相缩聚反应器。同样在反应器内须控制氮气的温度、露点含氧量及足够长的停留时间来使切片增粘到预期的特性粘度,反应过程中产生的副产物(水、EG、乙醛等)被逆流向上的高纯度氮气分离带走。达到粘度的产品颗粒由重力作用经过旋转阀进入冷却装置,旋转阀使冷却装置与氮气隔断。合格切片再经输送装置送至料仓贮存,打包出厂。
图3.3 聚酯车间主工艺设备流程图
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