Выбор технологической схемы и оборудования

Скруббер первой стадии использует воду охлаждающей башни в холодильнике рециркулирующего гликоля для того, чтобы в результате выходящий газ имел температуру 40°С. скруббер второй стадии также конденсирует и удаляет "олигомеры" и "мелкие частицы" из рециркулирующего газового потока азота.

Выходящий газ из скруббера первой стадии поступает на скруббер второй стадии, где он охлаждается до температуры 10°С захоложенной водой. Свежий ЭГ вводится в контур второго скруббера для поддержания влаги в пределах 0,3%воды в потоке гликоля через насос, результатом чего является выходящий из скруббера газ с точкой росы (-40°С).

Стадия охлаждение. ПЭТФ из бункерного реактора поступает в холодильник с псевдоожиженным слоем, где охлаждается до температуры 65°С в течение 10 минут. Тёплый азот, выходящий из холодильника с псевдоожиженным слоем очищается от пыли, подогревается, подпитывается чистым азотом с азотной станции и поступает в реактор твёрдофазной дополиконденсации.

Из холодильника гранулят поступает в промежуточный бункер хранения гранулята, далее гранулят ПЭТФ затаривается в контейнера и отправляется потребителю./8/

 

2.2.3 Вспомогательные отделения

 

1) Снабжение цеха диметилтерефталатом  и этиленгликолем. На складе жидкого ДМТ имеется три бака хранения ДМТ объёмом 50м3. По двум трубопроводам, обогреваемым электронагревательными контурами, ДМТ поступает с завода органического синтеза в баки хранения ДМТ. сюда же подаётся регенерированный ДМТ из цеха регенерации летучих  и органических растворителей насосами установленными в цехе регенерации.

Баки хранения ДМТ оборудованы обогреваемыми воздушками. Воздушки подводятся к общему коллектору, который подходит к скрубберу улавливания сублимата ДМТ.

Азот давлением 0,5бар подводится к бакам хранения ДМТ через общий коллектор воздушной линии.

Насосами ДМТ регенерированный и ДМТ подаются в баки запаса.

Все трубопроводы ДМТ в складе хранения ДМТ, насосы и арматура на этих трубопроводах обогреваются паром в 6бар.

Баки запаса ДМТ находятся под азотным покрытием. Из баков запаса азот отводится по обогреваемым воздушкам в скруббер, где происходит улавливание сублимата ДМТ.

Из баков запаса ДМТ расплавленный диметилтерефталат центробежными насосами через попеременно работающие фильтры, подаётся к счётчику ДМТ каскада переэтерификации.

Трубопроводы, насосы и фильтры обогреваются паром 6бар.

Из склада ЛВЖ и ГЖ цеха регенерации регенерированный ЭГ подаётся через попеременно работающие фильтры в бак запаса ЭГ.

ЭГ в баке запаса находится под азотным покрытием. Из бака запаса, азот поступает в центральный магистральный воздухопровод, проходит через газоочиститель и выбрасывается в атмосферу. Из бака ЭГ подаётся одним из центробежных насосов к потребителям.

Баки сырьевой смеси I и баки сырьевой смеси II. Получающиеся при переэтерификации смеси жидкостей собирают в баки сырьевой смеси I и II.

В бак сырьевой смеси I поступают:

• Метанол из каскада переэтерификации самотёком от дефлегматора;
• Легколетучие вещества из конечных конденсаторов систем отгона ЭГ;
• ЭГ из циркуляционных баков ЭГ;
• Промывочный ЭГ со стендов вакуумных насосов;
• ЭГ из сепаратора;
• ЭГ из куба колонны метанола.

В бак сырьевой смеси II поступают:

• ЭГ из системы обезвоздушивания и опорожнения установки приготовления катализатора;
• ЭГ из скрубберов очистки азота на стадии дополиконденсации.

Для предотвращения уноса паров ЭГ и метанола из баков, на обоих баках установлены дефлегматоры, воздушные линии которых соединены с центральным магистральным воздуховодом. Для охлаждения к дефлегматорам подводится вода. На баке сырьевой смеси I установлен скруббер, предназначенный для улавливания из азота, поступающего из воздушек емкостей хранения ДМТ и баков запаса ДМТ, сублимированного ДМТ.

Все стенды насосов поликонденсационной линии во избежание отложения сублимата промываются ЭГ регенерированным.

Все воздушные линии химического отделения соединены в общую систему и очищаются в скруббере. Очищенный азот выбрасывается в атмосферу через огнепреградители вентиляторами./11/

2) Отделение приготовления катализаторов  и стабилизатора. Отделение предназначено для приготовления 1,8% раствора ацетата марганца, 1,5% раствора трёхокиси сурьмы и 1,1% раствора фосфористой кислоты.

Ацетат марганца завозится в склад в бумажных мешках. Аппаратчик  засыпает порошок ацетата марганца в шлюз, который этиленгликолем он смывается в бак приготовления. Бак приготовления снабжён мешалкой.

Трёхокись сурьмы поступает в склад в тканевых мешках. Бак приготовления раствора трёхокиси сурьмы оборудован змеевиком для обогрева его паром и снабжён регулятором температуры. Порядок приготовления раствора трёхокиси сурьмы аналогичен приготовлению раствора ацетата марганца.

Фосфористая кислота завозится в склад в бумажных мешках. Раствор готовится без принудительного обогрева. Бак приготовления раствора фосфористой кислоты снабжён мешалкой.

При отсутствии на центральных складах 98,5% кристаллического порошка фосфористой кислоты в цех завозится 45% водный раствор кислоты в металлических бочках.

Общее для приготовления растворов катализаторов и стабилизатора то, что мешалки в баках приготовления должны быть постоянно включены, отключаются они при уровне в баках 40%.

3. Приготовление модификаторов. Ацетат кобальта загружается в контактный шлюз п. 1 . при этом должны быть закрыты клапана подачи ДЭГ п.2 (рис.2.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Контактный шлюз;

2 Клапан выхода смеси;

3 Мешалка лопастная;

4 Ёмкость смешения;

5 Фильтр;

6 Бак хранения суспензии;

7 Ёмкость дозирования;

8 Поршневой насос дозатор

 

Рисунок 2.1 – Схема приготовления модификаторов

 

ДЭГ подаётся в шлюз через счётчик из бака хранения ДЭГ, с помощью центробежного насоса. Из контактного шлюза смесь ацетата кобальта и ДЕГ поступает в ёмкость смешения п.3

Далее включается мешалка п.4. после тщательного перемешивания суспензия из бака приготовления передавливается азотом через фильтр п.5 в бак хранения п.6. степень загрязнённости фильтра определяют по перепаду давления до и после фильтра. Ёмкость приготовления обогревается водой с температурой 60ºC и температура суспензии в ёмкости 40-50ºC. Температура в баке хранения также 40-50ºC. Оба бака имеют лопастные мешалки. Мощность электродвигателя, приводящего мешалки в движение – 0,37 кВт.

Из бака хранения суспензия подаётся в дозатор п.7 и далее насосом п.8 вводится в реакционную массу в трубопровод после каскада переэтерификации.

Приготовление суспензии изофталевой кислоты в ЭГ аналогично приготовлению раствора ацетата кобальта в ДЭГ.

4) Котельная ВОТ. Котельная ВОТ предназначена для обеспечения технологического процесса высокотемпературным органическим теплоносителем. В качестве теплоносителя применяется динил - эвтектическая смесь 26,5% дифенила и 73,5% дифенилоксида.

Всё оборудование, от линии передачи реакционной массы из каскада переэтерификации до получения гранулята, обогревается парами динила. Каждая линия имеет собственную систему обогрева, которая подразделяется на несколько независимых друг от друга обогревательных контура.

Пары динила образуются в ребойлере А, В, С, Д за счёт нагревания динила, находящегося в ребойлере. Жидким перегретым динилом, поступающим в змеевик ребойлера из магистрального трубопровода.

В контурах поликонденсационных линий 4,5 обогреваются следующие участки:

1-ый контур – трубопроводов  реакционной массы от переэтерификатора  до реактора системы 1 отгона ЭГ;

2-ой контур – реактор  системы 1 отгона ЭГ и трубопровод  продукта от реактора системы 1 отгона ЭГ до реактора системы 2 отгона ЭГ;

3-ий контур – реактор системы 2 отгона ЭГ и трубопровод продукта от реактора системы 2 отгона ЭГ до предварительного реактора;

4-ый контур – предварительный  реактор, сборник олигомеров предварительного  реактора, трубопровод продукта  от предварительного реактора  до главного реактора;

5-ый контур – главный  реактор, сборник олигомеров главного  реактора, трубопровод продукта  от главного реактора до 1 и 2 конечных  реакторов;

6-ой контур – конечный  реактор 1, сборник олигомеров конечного  реактора 1 до трубопровода расплава  отделения формования;

7-ой контур – конечный  реактор 2, сборник олигомеров конечного  реактора 2, трубопровод продукта  от конечного реактора 2 до трубопровода  расплава отделения формования;

8-ой контур – трубопровод  расплава, экструзионное устройство, подогреватель фильер;

9-ый контур – трубопровод  отвода паров легколетучих веществ  из предварительного, главного и  конечных реакторов и отделители  олигомеров.

Жидкий динил, образовавшийся в контурах при конденсации паров динила, отводится через поплавковые конденсатоотводчики в бак подпитки динила. Пары динила, частично выходящие вместе с воздухом из системы обезвоздушивания, конденсируются в охладителе и стекают в бак подпитки.

При превышении уровня динила в баке подпитки, динил через бак перелива поступает в бак аварийного слива динила расположенный в динильной котельной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Литературный обзор: " Основные  закономерности получения полиэтилентерефталата  пищевого назначения. Аппаратурное оформление процесса"

 

 

За последние годы в США, странах Европы и Азии резко увеличилось использование бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ), и в дальнейшем рынок бутылок из полиэфира, по мнению специалистов, будет расширятся. По опубликованным данным, ежегодные темпы прироста этой продукции оцениваются почти в 35%./3/

Отличительные свойства полиэфира объясняют причину того, почему данный материал является предпочтительным сырьём для производства бутылок:

а) подобная стеклу прозрачность и глянец;

б) высокая ударная вязкость и прочность;

в) низкая проницаемость газов;

г) простота переработки;

д) значительно меньшая масса по сравнению со стеклом.

 

 

1. Химическая модификация ПЭТФ

 

 

В то время как в прошлом для производства бутылок использовался почти исключительно чистый ПЭТФ, в последние годы предпочитается сополиэфир, содержащий 1-5% (мол) изофталевой кислоты, диэтиленгликоля и других дикарбоновых кислот и диолов. Преимущество использования сополиэфиров наряду с чистым ПЭТФ состоит в том, что бутылки из сополиэфира обладают большей прозрачностью из-за меньшей склонности к кристаллизации. Кроме того, вследствие пониженной температуры плавления, сополиэфир можно перерабатывать при более низких температурах, благодаря чему можно сократить образование ацетальдегида, оказывающего вредное влияние на вкус пищевых продуктов, налитых в бутылки./1/

Известно, что введение второго кислотного или диольного компонента, не содержащего ионогенных групп, вызывает снижение температур стеклования и плавления полимера во всех случаях, за исключением изоморфного замещения.  

В этом случае наличие алифатических звеньев вызывает намного больше снижение температуры стеклования, чем наличие ароматических звеньев (рис1.1).

Изменение подвижности макромолекул и их сегментов в модифицированном полимере приводит к изменению параметров кристаллизации полиэфира при снижении максимально достигаемой в данных условиях степени кристалличности.

Тс,К

 

            353

                                                       1

            343

                                                      2

            333

                                               

            323                4                 3

                                                  

            313

                     100    95      90        85        80

                                            мол, содержание ПЭТФ в сополимере, %

 

 

 

1-ПЭТФ / полиэтиленизофталат;

2-ПЭТФ / поликапролактон;

3-ПЭТФ / полиэтиленадипинат;

4-ПЭТФ / полиэтиленсебацинат.

 

Рисунок 1.1 – Влияние типа и количества сомономеров на температуру стеклования сополиэфира

 

 

Более детальные исследования влияния наличия второго кислотного компонента (адипиновой кислоты) на процесс упорядочения полиэфира /4/ показали, что в зависимости от температуры отжига адипиновая кислота ускоряет или тормозит процесс упорядочения, главным образом, за счет повышения подвижности её молекул. Ранее аналогичные результаты были получены для сополимеров этилентерефталата с диэтилентерефталатом. На процесс кристаллизации большое влияние оказывает тип и количество используемого модифицирующего компонента. Звенья сополимера, как правило, не входят в кристаллическую решётку полимера и вызывают разрыхление аморфных областей.