CN111205447A - 一种三釜聚酯工艺的改进流程 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三釜聚酯工艺的改进流程，涉及的设备主要包括：酯化釜、预聚反应釜、终聚釜、乙二醇和水分离塔，酯化釜的对苯二甲酸与乙二醇浆料的进料量为19.5t/h，从酯化釜通往预聚反应釜的物料量为13.1t/h，原工艺是在EG热井的出口引出两条管线，一路经冷却过滤，通往预聚釜喷淋冷凝器，另一路通往CP回收槽，进而通往浆料混合槽，本发明公开的技术方案在EG热井出口增设一条管线，将EG热井内的物流引往乙二醇和水分离塔，管线上设有手阀、流量计、调节阀。本发明公开的技术方案，可以大大降低装置的热耗，节省循环水用量，避免钛系催化剂失活，并且整个方案简单易行。
Description
技术领域
本发明属于聚酯生产技术领域，尤其涉及一种三釜聚酯工艺的改进流程。
背景技术
常用的聚酯生产工艺为三釜流程，即酯化釜、预聚反应釜、终缩聚反应釜，精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）混合配制成浆料后，经过酯化反应，制成酯化率达到92%左右的齐聚物。其中，预缩聚反应主要在上流式预缩聚釜中进行，上流式预缩聚釜由三部分构成，底部为列管式加热器，中部由16块带泡罩的塔盘组成，顶部为气液分离器。
PTA、EG、从系统中回收的EG以及钛系聚酯催化剂在浆料混合槽中充分混合，进而打入酯化釜，酯化釜包括加热器与气液分离罐，物料先进入加热器，原料发生反应生成低聚物，同时气化，气化的原料进入气液分离罐，气相的乙二醇和反应生成的水从乙二醇和水分离塔的下部进入乙二醇和水分离塔即EG/H2O分离塔，乙二醇和水分离塔的塔顶有循环水喷淋冷却，塔底分离出乙二醇，并送往浆料混合槽。气液分离罐冷凝下来的水与乙二醇被排出，而酯化低聚物在此过程中，由于脱去了轻组分，密度增加，在密度差的推动下下行，大部分酯化低聚物与PTA与EG以及从系统中回收的EG混合，再次进入加热器，另外有一小部分的酯化低聚物被抽出，进入预聚反应釜。
酯化低聚物首先进入列管式加热器，同时，需要另外向列管式加热器通气相EG作为动力，列管式加热器将物料加热到285-295℃，随后，EG、酯化低聚物、水向上进入泡罩塔盘，并发生反应，最终，预聚物从最上层的塔盘溢出，依靠重力从终聚釜底部进入终聚釜，而最顶部的气液分离器会分离出气相乙二醇，但是，气相乙二醇中会含有水蒸汽，气相乙二醇不断被真空系统抽出，首先进入预聚釜喷淋冷凝器，使用45℃的EG冷却，随后冷凝下来的乙二醇与喷淋下来的乙二醇一同流入EG热井，EG热井的出口设有两路管线，一路经过过滤冷却，重新经过循环泵打出，作为预聚釜喷淋冷凝器的喷淋EG，另一路通往CP回收槽，进而通往浆料配制，进行PTA、EG的混合浆料配制。
目前的工艺中，CP回收罐内收集的乙二醇含水量偏高，一般情况下都在8%左右。CP回收罐内的乙二醇会进入浆料混合槽进行浆料配制，这会造成大量的水进入酯化釜，而进入酯化釜的水会吸收大量的热，进一步从酯化釜气液分离罐进入乙二醇和水分离塔，在塔内与乙二醇分离时，还需要吸热，这就相当于重复吸收了热量，造成能耗增加。另外，含水量过高还会对钛系催化剂的活性造成影响。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，在保证将蜡油中的柴油可以得到充分分离的条件下，达到“1.降低CP回收罐内乙二醇含水量、2.避免CP回收罐内乙二醇的水分重复吸热、3.避免影响钛系催化剂活性”的目的，本发明给出了一种三釜聚酯工艺的改进流程。
一种三釜聚酯工艺的改进流程，涉及的设备主要包括：酯化釜、预聚反应釜、终聚釜、乙二醇和水分离塔，酯化釜的对苯二甲酸与乙二醇浆料的进料量为19.5t/h，从酯化釜通往预聚反应釜的物料量为13.1t/h，在EG热井的出口引出两条管线，一路经冷却过滤，通往预聚釜喷淋冷凝器，另一路通往CP回收槽，进而通往浆料混合槽，本工艺在EG热井出口增设一条管线，将EG热井内的物流引往乙二醇和水分离塔，管线上设有手阀、流量计、调节阀。
进一步地，通往乙二醇和水分离塔的管线内，控制乙二醇流量为：1-3t/h。
进一步地，乙二醇和水分离塔的塔高11.388m，塔径1.219m。
进一步地，控制CP回收槽内乙二醇含水量为：0.5-1%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、 通过增设一路管线，将EG热井内的含水乙二醇通往EG/H2O分离塔，从而使得系统中乙二醇含水量降低，进而使得回到CP回收槽的乙二醇含水量降低；
2、通过降低CP回收槽内的乙二醇含水量，避免了水分重复吸收热量，降低了装置能耗；
3、避免了乙二醇含水影响钛系催化剂的活性；
4、由于EG热井内的含水乙二醇通往EG/H2O分离塔，使得进入EG/H2O分离塔的EG的量增大，进而通过循环通往浆料配制的乙二醇量也增大，而这部分的乙二醇温度较高，可达169℃，最终使得浆料配制温度由之前的90℃提高到104℃，进而减少了酯化釜的用热量，降低热耗，全年可降低热耗费用200万元；
5、由于相比较由酯化釜的气液分离罐进入EG/H2O分离塔的EG蒸气，由EG热井打入EG/H2O分离塔的物流温度更低，可以承担部分需要的冷量将EG冷凝，因此，可以减少本来通往塔顶的循环水的用量，具体来说，可降低循环水用量50t/h，每年为装置节约费用80万元；
6、整个改进方案成本低，实现起来较为容易。
附图说明
图1：一种三釜聚酯工艺的改进流程示意图。
图中：1.预聚反应釜、2.EG热井、3.预聚釜喷淋冷凝器、4.CP回收槽、5.浆料混合槽、6.乙二醇和水分离塔、7.手阀、8.流量计、9.调节阀、10.终聚釜。
具体实施方式
对本发明进行解释说明，但并非对本发明的限制，在本发明的思路启示下得到的技术方案，均应纳入本专利的保护范畴。
实施例一
一种三釜聚酯工艺的改进流程，原料为PTA与EG，催化剂选用钛系聚酯催化剂TY-2，涉及的设备包括酯化釜、预聚反应釜1、终聚釜10、乙二醇和水分离塔6即EG/H2O分离塔、预聚釜喷淋冷凝器3、EG热井2、CP回收槽4、浆料混合槽5，其中，酯化釜包括加热器与气液分离罐。
PTA、系统外送入的EG、从乙二醇和水分离塔6来的EG、从CP回收槽4来的EG在浆料混合槽5中充分混合，以19.5t/h的流量送入酯化釜的加热器，原料发生反应生成酯化低聚物，同时气化，气化的原料进入气液分离罐，原料进入气液分离罐后，气化的EG和反应生成的水进入乙二醇和水分离塔6，冷凝的酯化低聚物下行，由于脱去了轻组分，酯化低聚物的密度增大，从而整个酯化釜内部产生了强烈的热虹吸效应，大部分酯化低聚物与PTA与EG以及从系统中回收的EG混合，再次进入加热器，另外有13.1t/h的酯化低聚物被抽出，进入预聚反应釜1。
预聚反应釜1从下至上依次为列管式加热器、16块泡罩塔盘、气液分离器。从酯化釜抽出的酯化低聚物需要再通入气相EG作为动力，由预聚反应釜1的底部向上运动。在列管式加热器将温度保持在285℃-295℃后，物料气化并反应，穿过16层泡罩塔盘，最终液相预聚物从最上层塔板溢流，靠重力从终聚釜10底部自流入终聚釜10，气液分离器顶部，气相乙二醇与水不断被真空系统抽出，送往预聚釜喷淋冷凝器3，在预聚釜喷淋冷凝器3内，有45℃的EG喷淋，将气相乙二醇冷凝，冷凝的EG与喷淋EG一同流入EG热井2，EG热井2的出口分为三路，一路经过过滤冷却，再回到预聚釜喷淋冷凝器3，作为45℃EG喷淋，另一路通往CP回收槽4，进而进入浆料混合槽5，再设一路管线，通往乙二醇和水分离塔6，通往乙二醇和水分离塔6的管线上设有手阀7、流量计8、调节阀9。
乙二醇和水分离塔6的塔高11.388m，塔径1.219m，接收从酯化釜的气液分离罐来的气相物流，其中含有气相EG与水蒸汽，还接收从EG热井2分出的一路液相乙二醇，其中也含水，这两路物流混合进入乙二醇和水分离塔6，控制其流量为1t/h,另外，塔顶还会有循环水喷淋冷却，通过气液相发生传热传质过程，实现乙二醇、水的分离，乙二醇在塔底冷凝，并送往浆料混合槽5。
本实施例公开的技术方案通过增设一路管线，将EG热井2内的含水乙二醇通往乙二醇和水分离塔6，将乙二醇和水分离，回收的乙二醇再进入系统，从而使得系统中乙二醇含水量降低，进而使得回到CP回收槽4的乙二醇含水量降低至1%；
本实施例公开的技术方案通过降低CP回收槽4内的乙二醇含水量，避免了水分重复吸收热量，从而降低了装置能耗；
本实施例公开的技术方案 避免了乙二醇含水影响钛系催化剂的活性；
由于EG热井2内的含水乙二醇通往乙二醇和水分离塔6，使得进入乙二醇和水分离塔6的EG的量增大，进而通过循环通往浆料混合槽5的乙二醇量也增大，而这部分的乙二醇温度较高，可达169℃，最终使得浆料配制温度由之前的90℃提高到104℃，进而减少了酯化釜的用热量，降低热耗，全年可降低热耗费用200万元；
由于相比较由酯化釜的气液分离罐进入乙二醇和水分离塔6的EG蒸气，由EG热井2打入EG/H2O分离塔的物流温度更低，可以承担部分需要的冷量，将EG冷凝，因此，可以减少本来通往塔顶的循环水的用量，具体来说，可降低循环水用量50t/h，每年为装置节约费用80万元；
另外，本实施例公开的整个改进方案成本低，实现起来较为容易，实用性强。
实施例二
一种三釜聚酯工艺的改进流程，原料为PTA与EG，催化剂选用钛系聚酯催化剂TY-2，涉及的设备包括酯化釜、预聚反应釜1、终聚釜10、乙二醇和水分离塔6即EG/H2O分离塔、预聚釜喷淋冷凝器3、EG热井2、CP回收槽4、浆料混合槽5，其中，酯化釜包括加热器与气液分离罐。
PTA、系统外送入的EG、从乙二醇和水分离塔6来的EG、从CP回收槽4来的EG在浆料混合槽5中充分混合，以19.5t/h的流量送入酯化釜的加热器，原料发生反应生成酯化低聚物，同时气化，气化的原料进入气液分离罐，原料进入气液分离罐后，气化的EG和反应生成的水进入乙二醇和水分离塔6，冷凝的酯化低聚物下行，由于脱去了轻组分，酯化低聚物的密度增大，从而整个酯化釜内部产生了强烈的热虹吸效应，大部分酯化低聚物与PTA与EG以及从系统中回收的EG混合，再次进入加热器，另外有13.1t/h的酯化低聚物被抽出，进入预聚反应釜1。
预聚反应釜1从下至上依次为列管式加热器、16块泡罩塔盘、气液分离器。从酯化釜抽出的酯化低聚物需要再通入气相EG作为动力，由预聚反应釜1的底部向上运动。在列管式加热器将温度保持在285℃-295℃后，物料气化并反应，穿过16层泡罩塔盘，最终液相预聚物从最上层塔板溢流，靠重力从终聚釜10底部自流入终聚釜10，气液分离器顶部，气相乙二醇与水不断被真空系统抽出，送往预聚釜喷淋冷凝器3，在预聚釜喷淋冷凝器3内，有45℃的EG喷淋，将气相乙二醇冷凝，冷凝的EG与喷淋EG一同流入EG热井2，EG热井2的出口分为三路，一路经过过滤冷却，再回到预聚釜喷淋冷凝器3，作为45℃EG喷淋，另一路通往CP回收槽4，进而进入浆料混合槽5，再设一路管线，通往乙二醇和水分离塔6，通往乙二醇和水分离塔6的管线上设有手阀7、流量计8、调节阀9。
乙二醇和水分离塔6的塔高11.388m，塔径1.219m，接收从酯化釜的气液分离罐来的气相物流，其中含有气相EG与水蒸汽，还接收从EG热井2分出的一路液相乙二醇，其中也含水，这两路物流混合进入乙二醇和水分离塔6，控制其流量为3t/h,另外，塔顶还会有循环水喷淋冷却，通过气液相发生传热传质过程，实现乙二醇、水的分离，乙二醇在塔底冷凝，并送往浆料混合槽5。
本实施例公开的技术方案通过增设一路管线，将EG热井2内的含水乙二醇通往乙二醇和水分离塔6，将乙二醇和水分离，回收的乙二醇再进入系统，从而使得系统中乙二醇含水量降低，进而使得回到CP回收槽4的乙二醇含水量降低至0.5%；
本实施例公开的技术方案通过降低CP回收槽4内的乙二醇含水量，避免了水分重复吸收热量，从而降低了装置能耗；
本实施例公开的技术方案 避免了乙二醇含水影响钛系催化剂的活性；
由于EG热井2内的含水乙二醇通往乙二醇和水分离塔6，使得进入乙二醇和水分离塔6的EG的量增大，进而通过循环通往浆料混合槽5的乙二醇量也增大，而这部分的乙二醇温度较高，可达169℃，最终使得浆料配制温度由之前的90℃提高到104℃，进而减少了酯化釜的用热量，降低热耗，全年可降低热耗费用200万元；
由于相比较由酯化釜的气液分离罐进入乙二醇和水分离塔6的EG蒸气，由EG热井2打入EG/H2O分离塔的物流温度更低，可以承担部分需要的冷量，将EG冷凝，因此，可以减少本来通往塔顶的循环水的用量，具体来说，可降低循环水用量50t/h，每年为装置节约费用80万元；
另外，本实施例公开的整个改进方案成本低，实现起来较为容易，实用性强。
Claims (4)
1.一种三釜聚酯工艺的改进流程，涉及的设备主要包括：酯化釜、预聚反应釜（1）、终聚釜（10）、乙二醇和水分离塔（6），酯化釜的对苯二甲酸与乙二醇浆料的进料量为19.5t/h，从酯化釜通往预聚反应釜（1）的物料量为13.1t/h，在EG热井（2）的出口引出两条管线，一路经冷却过滤，通往预聚釜喷淋冷凝器（3），另一路通往CP回收槽（4），进而通往浆料混合槽（5），其特征在于：在EG热井（2）出口增设一条管线，将EG热井（2）内的物流引往乙二醇和水分离塔（6），管线上设有手阀（7）、流量计（8）、调节阀（9）。
2.如权利要求1所述的一种三釜聚酯工艺的改进流程，其特征在于：通往乙二醇和水分离塔（6）的管线内，控制乙二醇流量为：1-3t/h。
3.如权利要求2所述的一种三釜聚酯工艺的改进流程，其特征在于：乙二醇和水分离塔（6）的塔高11.388m，塔径1.219m。
4.如权利要求3所述的一种三釜聚酯工艺的改进流程，其特征在于：控制CP回收槽（4）内乙二醇含水量为：0.5-1%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200529 |
|
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