吉玛聚酯生产工艺探讨

�总第 � 期! ∀# # ∃ % ∀ 吉玛聚醋生产工艺探讨 丛 斌 �黑龙江龙涤股份有限公司! �摘要!对吉玛聚醋生产工艺的流程、特点 、主要工艺参数和质量指标及原材料消耗进行了 介绍和详述 。 关键词 & 聚醋 生产工艺 一 、前官 吉玛公司位于德国法兰克福市 , 是一家 独立的工程和建造公司 , 在供应聚合物 和合成纤维生产设备方面享誉全球 。 目前 , 我国化纤业很大一部分的进出口设备和技术 都是从该公司引进的。 吉玛的聚酷工艺为五釜工艺 。 我国最大 的化纤企业仪征化纤公司 ∋ 年代就从吉玛 公司引进了八条生产线年产四 十多万吨的聚 酷设备 。到了 #∋ 年代 , 江苏仪征公司、上海联 吉公司 、黑龙江龙涤股份有限公司 、辽阳化纤 厂又分别从该公司引进了年产量从八万吨到 二十二万吨能力不等的聚酷设备和技术 。 工艺流程 比的 () ∗ 和 + , 以及适量的 催化剂�醋酸锑 ! , 加入到浆料槽中 , 在浆料调 配槽中进行充分的混合后 , 用泵送到酷化 ∀ 中 , 醋化 ∀ 中反应的产物是用泵送到酷化 − 中。 醋化 ∀ 和醋化 − 中产生的水蒸汽及部分 乙二醇蒸汽经过汽相管线送到工艺塔中 , 在 工艺塔中进行精馏 , 精馏出的乙二醇返回到 主工艺中重复使用 , 水蒸汽经过冷却作为废 水排出 。 为 了消除聚酪纤维中耀眼的光泽 , 通常 聚酷生产中加人一定量的消光剂�). / !。 吉 玛工艺是将 ). / 悬浮液加入到酩化 − 中。 由于预缩聚 ∀ 中有真空存在 , 而醋化 − 中为常压反应 , 因此醋化 − 中的物料可被预 缩聚 ∀ 中的真空吸进去 。 这样只通过一个 自 动调节闷即可以控制进入到预缩聚 ∀ 中的物 料量 。 , 物料从预缩聚 ∀ 进人到预缩聚 − 中也是 通过不同的真空度而吸进去的 。 预缩聚 − 的 产物经齿轮泵及预熔体过滤器送到终缩聚釜 中。 终缩聚的产物也由齿轮泵经熔体过滤器 送到切粒机中进行切粒 , 或送到纺丝去直接 纺丝 。 各反应釜的主要加热均是由热相热媒 �氢化三联苯 !来提供的 。 醋化 ∀ 、醋化 − 及预 缩聚 ∀ 的夹套加热 �即保温 ! 是由汽相热媒 �联苯 一 联苯醚 !来提供的 。 所有 的管线均是 由汽相热媒来进行加热。 为了将缩聚反应中产生的乙二醇从反应 釜中排出去 , 以使反应向正反方向进行 , 缩聚 反应是在真空条件下进行的 。 预缩聚 ∀ 中的 真空度是由一套互为备用的液环真空泵来提 供的。 预缩聚 − 和终缩聚中的真空度要求比 较高 , 这两个反应釜中的真空度是由三级真 空喷射系统提供的 。 三 、吉玛聚醋工艺的特点 ∀ % 采用五釜生产工艺 , 即整个化学反应 过程是在五个反应釜中进行的 , 它包括两个 醋化釜 、 两个预缩聚反应釜和一个终缩聚反 应釜 。 在两个醋化釜中 , 主要完成醋化反应 , 即 将对苯二甲酸 �() ∗ !和乙二醇 �+ , !在一定 的温度 、 压力和停留时间下生成对苯二甲酸 双经乙醋�01 + ) ! , 酷化反应方程为 & 122 3 一母 322 1 4 5126 践3践2 1() ∗ + , 1 2 3践 3践22 3 一丹 322 3践3残21 4 −践。01+ ) 在预缩聚和终缩聚反应釜中 , 主要完成 缩 聚反应 , 即在一定的温度 、 真空度 、 停留时 《黑龙江纺织! 间及适当的催化剂作用下 , 将对苯二甲酸双 经乙酷 �0 1 7 ) ! 生成聚对苯二甲酸乙二醋 , 即聚酷熔体�(+ ) !。 缩聚反应的方程式为 &81 26 氏6残以!二一∋ 一 9:2 6践6凡:1 0 1 + ) ∋叶9、讯226 一 ∋ 一622 知 4(+ ) �8 一 ∀ !1:9残9玩:1 + , − % 极低的喂人摩尔比。 从醋化反应的方 程式可以看出 , 在整个醋化反应过程中 , 需要 要两个摩尔的乙二醇和一个摩尔的对苯二甲 酸 % 即乙二醉和对苯二甲酸的摩尔 比 �+ , & () ∗ !应为 − 。 而在吉玛工艺中 , 浆料的喂人 摩尔比仅为 ∀ % ∋; 一 ∀ % ∀; 。 为什么采用这么低 的摩尔比呢 < 因为在缩聚反应中 , 有大量的 乙二醉产生 , 吉玛工艺是将缩聚反应产生的 大部分乙二醉返回到工艺塔中进行精馏 , 经 蒸馏得到的乙二醇大部分加人到醋化 ∀ 中 , 进行循环使用 。 在醋化 ∀ 中馈人的摩尔 比为 ∋ % � ∋ 一 ∋ % ∃ ∋ , 这样醋化釜中的总的摩尔比为 ∀ , ∃ ∋一 ∀ % ∋ 。 由于醋化反应在两个醋化反应 釜中并没有完全完成 , 还有一部分是在缩聚 反应釜中进行的。 这样整个醋化反应所需的 其它 ∋ % −∋ 一 ∋ % =∋ 的摩尔比是由缩聚反应釜 中产生的废乙二醇来补偿的。 = % 三级喷射系统采用乙二醉蒸汽作为动 力蒸汽。 吉玛公司的三级喷射系统使用乙二 醉蒸汽作为动力蒸汽 , 使用冷却后的乙二醉 液体作为冷凝液来进行工作 。 同使用水蒸汽 作为动力蒸汽的喷射系统相 比较 , 该系统使 用的乙二醇可以在工艺反应中循环使用 , 节 约了水蒸汽的消耗。 , > % 系统中产生的废乙二醇循环使用 。 系 统中废乙二醇产生的主要部位是三个缩聚反 应釜和三级喷射系统 。 吉玛工艺中 , 预缩聚 ∀ 和预缩聚 − 中产生的废乙二醇经工艺塔精馏 送人醋化 ∀ 中参与醋化反应 , 终缩聚和三级 喷射产生的废乙二醇送到浆料调配槽中进行 浆料制备 。 这样在整个系统中没有废乙二醇 分离出来 , 省去了废乙二醇回收设备 。 ; % ? 9 ≅ 为集散的控制系统 。 采用 ? 9≅ 控制 , 即现场所有设备和仪表的工作状态及 指示参数均可在中控室的微机屏幕上得以监 视和控制。 ? 9 ≅ 系统不仅可以显示系统现在 的工作状态 , 也可以显示系统的历史情况 , 包 括历史趋势、历史状态的抽点打印 , 过去的过 程改变及报警情况等 。 采用 ? 9≅ 控制 , 使控 制工作变得更为简单和方便 。 四 、 各反应釜中的主要工艺参数及物化 指标 ∀ % 各反应釜中的主要工艺参数及物化指 标 工工艺参数及及 单位位 浆料调调 幽化 ∀∀∀ 酷化 −−− % 预缩缩 缩缩Α终缩缩 物物化指标标标 配箱箱箱箱 菜 ∀∀∀ −−− 聚聚 压压力力 睡巴巴 ∀∋ ∀ === ∀ ;加加 ∀ ∀ ∀ ∋∋∋ − −∋∋∋ �∋∋∋ ∀ % ∃∃∃ 沮沮度度 Β℃℃ = −−− − ; ### −� === − ∃ === − ∃ ��� − ∃ 停停留时间间 〔口Χ888 ∀�∋∋∋ − ∋ ∃∃∃ �>>> 材材 ; −−− ∀ ∃∃∃ 酷酷化度度 ΔΔΔΔΔ # − % ### # ∃ % === # % ∃∃∃ ## % >>> ## % 内内部康尔州州州 ∀ % ∀∋∋∋ ∀ % ∃ −−− ∀ % − ∋∋∋ ∀ % ∋ ∃∃∃ ∀ 。肠肠 ∀ % ∋;;; 链链长长 个个 ∀ % ∋∋∋ ; 。 ∋∋∋ % ### ∀− % === ∀; % === # ∃ 琅琅合度度 ΔΔΔΔΔ ∃# % ### % ∃∃∃ # ∀ % ### # = % ;;; ## % ∋∋∋ 端端狡基基 , 叫叫 = ∃ ��� ∃ ∀∋∋∋ − ∃### ∀ = === �∋∋∋ − ??? + ,,, Δ重ΕΕΕ ∋ , ∋ −−− ∋ % ∃闷闷: ::: ∋ % −−− ∋ % === ∋ % ;;; 特特性粘度度度度度度度 ∋ − ;;; ∋ % �>>> − % 聚醋切片的保证指标及单耗 ∗ % 聚醋切片的保证指标 粘度 & ∋ % ; ; 一 ∋ % � � 粘度偏差 &镇 土 ∋ % ∋ ∋ 色相 & Φ 值〕 #∋ 0 值簇 = % ; 端般基 & 成− Γ 3 Η Ι ϑ Κ 铁含量 & 镇=((Λ 二甘醇含量 & ∋ % ; 士 ∋ % ∀∋ 水含量 & � ∋ % − Δ 熔点 & 妻 − � ∋℃ 二氧化钦含量 & ∋ % ∋; 一 ∋ % ; 凝聚粒子 & 灰分 &蕊 ∋ % ∋> Δ 大于 ∀ ∋ Μ Ι Γ Κ 粒子数 & : ;一 ∀ ∋ Μ Ι Γ Κ 粒子数 & 钱 ∋ % > 0 % 原料单耗 生产 ∀ ∋∋∋ 公斤聚醋切片 , 需要 �∋ 公斤 () ∗ , = = � 公斤 + , 。 由以上 的切片指标及原料消耗可 以看 出 , 吉玛聚醋工艺为成熟的聚酷生产工艺。 收稿 日期 & ∀ # # � 一 ∀ − 一 − =