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一、裝置簡(jiǎn)介
(一)裝置發(fā)展及類型
1．裝置發(fā)展???????
聚酯工藝產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代，在50年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，是利用基礎(chǔ)化工原料生產(chǎn)合成纖維的工藝技術(shù)。20世紀(jì)70年代以后，各國(guó)針對(duì)聚酯存在的吸水率低、不易染色、易產(chǎn)生靜電等缺點(diǎn)進(jìn)行了改性研究，取得了較多成果，使聚酯工業(yè)有了飛速的發(fā)展。70年代末，我國(guó)從前西德引進(jìn)了第一套直接酯化連續(xù)縮聚生產(chǎn)滌綸樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，聚酯在我國(guó)三大合成纖維工業(yè)中已占有舉足輕重的地位。截止到2003年底，我國(guó)聚酯裝置的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到1115×104t／a，? 占世界總產(chǎn)量的三分之一左右。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)聚酯裝置正向工藝技術(shù)更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益更好的方向發(fā)展。
2．生產(chǎn)工藝路線
聚酯通常是由二元酸和二元醇經(jīng)酯化和縮聚反應(yīng)而制得的一種高分子縮聚物。目前用途最廣的聚酯是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇經(jīng)酯化和縮聚反應(yīng)所生成的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。生產(chǎn)聚酯的工藝技術(shù)主要取決于精對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯及乙二醇的生產(chǎn)發(fā)展。用于合成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中間體的主要原料路線有以下幾種：一種是酯交換法(簡(jiǎn)稱DMT法)；另一種是直接酯化法(簡(jiǎn)稱PTA法)；第三種是環(huán)氧乙烷酯化縮聚路線(簡(jiǎn)稱環(huán)氧乙烷法)。
酯交換法(DMT法)：是將以對(duì)苯二甲酸與甲醇反應(yīng)生成易于精制提純的對(duì)苯二甲酸二甲酯，或采用對(duì)二甲苯合并氧化、酯化制成對(duì)苯二甲酸二甲酯，再將提純的對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)制得聚酯。該方法在聚酯工業(yè)化的初期，未找到有效提純對(duì)二甲苯的方法的時(shí)候得以廣泛應(yīng)用。
直接酯化法(PTA法)：是以精對(duì)苯二甲酸與乙二醇為原料，進(jìn)行直接酯化連續(xù)縮聚的反應(yīng)制得聚酯。到90年代初期，PTA法的產(chǎn)量已經(jīng)超過了DMT法，成為聚酯工業(yè)的主流生產(chǎn)工藝。
環(huán)氧乙烷法因?yàn)槭褂铆h(huán)氧乙烷代替乙二醇(EG)，可省去環(huán)氧乙烷水解工序，合成反應(yīng)生成物為單一的對(duì)苯二甲酸雙? β—羥乙酯(BHET)，不需要回收設(shè)備，工藝流程短，成本低，所以是較有前途的生產(chǎn)方法。
從工藝流程上來看，PTA法連續(xù)化生產(chǎn)以前以六釜流程為主，即三段酯化，二段預(yù)縮，一段后縮，該流程技術(shù)較落后，物耗、能耗較高，已經(jīng)基本被淘汰?，F(xiàn)在的生產(chǎn)流程是以吉瑪公司、鐘紡公司、伊文達(dá)公司為代表的五釜流程，或以杜邦公司、萊茵公司為代表的三釜流程為主。五釜流程即二段酯化，二段預(yù)縮，一段后縮，三釜流程即一段酯化，一段預(yù)縮，一段后縮。他們共同的特點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)、工藝流程簡(jiǎn)化、生產(chǎn)控制先進(jìn)、裝置操作彈性大。
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)聚酯裝置主要原料危險(xiǎn)性分析
1.聚酯裝置主要原料安全特性
在聚酯生產(chǎn)整個(gè)工藝過程中，存在有PIA、乙二醇(EC)、二氧化鈦(TiO2)、三醋酸銻或三氧化二銻(Sb2O3)、熱媒(HTM)、二甘醇(DEG)、三甘醇(TEG)等多種易燃易爆，有毒有害介質(zhì)見表3—64、表3—65。當(dāng)生產(chǎn)不穩(wěn)定或發(fā)生泄漏時(shí)很容易釀成重大事故，危及生產(chǎn)和人身安全。
2．聚酯裝置主要原料危險(xiǎn)性分析
聚酯裝置為關(guān)鍵生產(chǎn)裝置及重點(diǎn)生產(chǎn)部位，其裝置特點(diǎn)是生產(chǎn)連續(xù)化，流程復(fù)雜化，介質(zhì)危險(xiǎn)程度高。這些特點(diǎn)決定了裝置的管理要細(xì)化，操作人員要有較高的技術(shù)素質(zhì)。
(1)聚酯裝置為負(fù)壓下生產(chǎn)的裝置，主要物料為精對(duì)苯二甲酸和乙二醇，均為易燃易爆品，加熱物料的載體為熱媒，為有毒物質(zhì)。
(2)主要中毒物料為EG和三氧化二銻，長(zhǎng)期接觸EG會(huì)引起慢性中毒，三氧化二銻加熱能放出氧化銻劇毒煙霧。
(3)熱媒熱載體，溫度很高，一般在330左右，所以操作時(shí)必須穿防熱服、手套和面罩。
(4)由PTA裝置輸送PTA粉末和由PTA中間料倉(cāng)向聚酯裝置送PTA粉末采用氮?dú)廨斔?。防止粉塵爆炸。并對(duì)輸送PTA的氮?dú)膺M(jìn)行氧含量分析。
3.聚酯裝置主要危險(xiǎn)物質(zhì)分
根據(jù)聚酯裝置工藝流程特點(diǎn)，以及裝置設(shè)備、管線的實(shí)際布置情況，調(diào)查裝置所使用有毒有害危險(xiǎn)化學(xué)晶的實(shí)際分布如表3—66、表3—67。
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