用第一酯化釜出口IPA含量调整聚酯瓶片转产的过渡时间二.docx

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用第一酯化釜出口IPA含量调整聚酯瓶片转产的过渡时间二

收稿日期:

2005210210。

作者简介:

李　军（19712,男,江苏泰兴人,高级工程师,工程硕士,现从事聚酯装置开发建设工作。

用第一酯化釜出口IPA含量调整

聚酯瓶片转产的过渡时间

（二

李　军

（仪征化纤股份有限公司瓶片中心,江苏　仪征　211900

中图分类号:

TQ323.41;TQ245.12　　文献标识码:

A　　文章编号:

100828261（0324.2　5h≤t≤13.2h

在5h后,建11TA01液位,7kg/h计算（查标定图,8.2h后,设定值75%,按A例,开始建立液位,87kg/hIPA的下料量。

4.2.1　浆料调配槽11TA01

根据W×dt-M×C×dt=T×dC进行计算,式中:

W为11TA01进IPA的物料量,W0=87kg/h;M、C与4.1中意义相同;T为11TA01中物料量,有T=T0+ΔT=34300+7056tkg。

带入相关数据,化简得:

C=0.0026-C常3（34300+7056t-4.73

。

（12由t=5h时,C1=0.013%,得C常3=2×1020

。

可求出11TA01出口浓度和时间的关系式为:

C=0.0026-2×1020×（34300+7056t-4.73

。

（13

4.2.2　第一酯化反应器12R01

同样可以求出12R01出口浓度和时间的关系式为:

C=0.00296+5.9×1014

×（34300+

7056t-3.73・e-0.31t+0.0115・e-0.31t

。

（144.3　t>13.2h

浆料调配槽建液位完毕,IPA下料量按正常值

70kg/h加入,正常生产。

4.3.1　浆料调配槽11TA01

根据W×dt-M×C×dt=T×dC进行计算。

式中:

W为11TA01进IPA的物料量,W0=70kg/h;M为11TA01出料流量,M0=33400kg/h;C为

I,%;T为控制液位（下11TA01中物料量,查标定图有

0=92300kg。

将已知条件代入方程,方程化简为:

C=C常6・e

-0.36t

+0.002。

将初值代入方程,并由t=13.2h,C=0.247%,解得C常6=0.046。

所以11TA01出口浓度和时间的关系式为:

C=0.046・e

-0.36t

+0.002。

（15

4.3.2　第一酯化反应器12R01

根据W×dt-M×C×dt=T×dC进行计算。

式中:

W为12R01进IPA的物料量,W=T1×C1;T1为12R01进料流量,即11TA01出料流量:

T1=33400kg/h;C1为11TA01出料IPA的质量分数,%,C1=0.046・e

-0.36t

+0.002;M为12R01出料流量。

查

PFD图得M=29700kg/h;T为12R01控制液位（LC12009=38%时,12R01中物料量,T=94800kg。

将已知条件代入方程,方程化简为:

94800dt

+29700・C-1536.4・e-0.36t

-66.8=0,

（16

即:

C=e-0.3t

・（-0.258.6・e

-0.06t

+C常8+

0.0023。

代入初值t0=13.2h,C0=0.315%,解得C常8=0.162。

所以12R01出口浓度与时间的关系式为:

C=e-0.3t・（-0.2586・e-0.06t

+0.162+0.0023。

（17

总结以上计算,得出表3中的11TA01和12R01出口的IPA质量分数2时间关系（见表3。

　第19卷第3期　2006205　聚酯工业

　PolyesterIndustry

Vol.19No.3　May2006　

表3　11TA01、12R01出口IPA质量分数2时间关系表

Table3　RelationbetweenIPAmassfractionattheexitof11TA01,12R01andtime

11TA01出口IPA质量分数2时间关系

12R01出口IPA质量分数2时间关系

①t=0~5hC=0.017e-0.

974t

C=0.0265・e-0.

3125t

-0.009e-0.974

t

②5h≤t≤13.2hC=0.0026-2×1020×（34300+7056t

-4.73

C=0.00296+5.9×1014×（34300+7056t

-3.73

・e-0.31t+0.0115e-0.31t

③t>13.2h

C=0.046・e-0.36t+0.002

C=e-0.

3t

・（-0.2586・e-0.06t+0.162+0.0023

5　理论计算公式与实际分析结果对比

根据表3,作11TA01和12R01出口IPA理论浓

度曲线,与实际分析浓度曲线对比,如图3

。

图3　IPA质量分数对比图

Fig.3　IPAmassfractioncomparisondiagram

　　从图3,可以看出:

①11TA01出口IPA含量在t=5h时,质量分数已经降低到一个很低的值。

主要是为了保证12R01出口质量分数。

②12R01出口IPA理论计算质量分数与实际分析质量分数曲线基本相贴近,可以说,本节理论推算的浆料调配槽、第一酯化釜IPA质量分数变化公式是基本可靠的。

5.1　12012IPA过渡时间对比

12012IPA过渡时间是以SP21201中IPA质量分

数由1.5%降至0.35%的时间。

通过表3计算,对比图1,2的结论见表4。

表4　12012IPA过渡时间对比表

Table4　12012IPAtransitiontimecomparison

序号12012IPAC质

量分数

C/%理论到达时

间/h

理论过渡时间/h

图1,2的过渡时间/h

8.56

7.5

11.51.342

0.35

9.9

　　可以看出,2种方法分析的过渡时间相差比较大。

结合图表法分析原因,这与12012IPA在进入低浓度临界点没有取样,。

可以、t=6.5h和t=7.,。

既可以增

　与过渡时间有关的因素

生产负荷、反应器特性（标定图、浆料调配槽最低液位、停配浆料时间、建浆料调配槽液位的配置速度等等与过渡时间有关。

因此可以通过计算,调节这些因素来控制IPA过渡时间。

6　过渡时间的其他几个问题

（1依照浆料调配槽、第一酯化反应器的理论

公式的推导方法,可以推导出其他几个反应器出口IPA含量的变化规律,并与分析曲线比较,得出基础切片中IPA含量的变化规律,从而找出的切换过渡料的准确时间,将过渡料减少到最低量。

（2将浆料调配槽、第一酯化反应器作为一个CSTR计算,实际是2个CSTR串联计算。

仅仅降低

了计算量,但准确性却有所下降。

（3计算给出了IPA含量降低的理论公式。

对于IPA含量增加（如BG801→BG80的转产,一般通过最大追加浆料配制槽IPA量,使第一酯化反应器中IPA过渡加快。

一定时间后再恢复至转产后正常加

入量,从而减少基础切片的IPA过渡时间。

但十四单元IPA加入量受IPA秤量程（0~600kg/h的限制,过渡时间不能再减少。

综合其他过渡因素,20万t/a的CP装置,IPA秤量程可以定在0~1000kg/h。

下面是在660t/d负荷下,BG801→BG80转产时,假定不同IPA的追加量,过渡时间对比见表5。

表5　不同IPA的追加量过渡时间对比表

Table5　Transitiontimecomparisonwithdifferent

IPAfeedquantity

IPA加入量/（kg・h-1

56059080010001500达到浓度时间/h

6.28

5.53

3.11

2.23

1.31

（下转第33页

02

　聚酯工业　　　　　　　　　　　　　　第19卷　

3　结论

（1纺制扁平型FDY长丝时,侧吹风的风速适

当偏小,对其性能和截面形状的保持很关键。

（2选用油嘴上油的方式,减少毛丝、断丝,提高可纺性,提高产品优等品率。

（3调整合理的拉伸和卷绕工艺,改善纺丝性能和产品品质,提高染色均匀性。

（4优化组件组装工艺,选用较细的金属砂和

细密的过滤网,增加过滤效果,改善可纺性。

参考文献:

[1]　郭大生,王文科.聚酯纤维科学与工程[M].北京:

中国纺织出

版社,2001.

[2]　何曼君,陈维孝,董西侠.高分子物理（修订版[M].上海:

复

旦大学出版社,2000.

[3]　李允成,徐心华.涤纶长丝生产（第二版[M].北京:

中国纺织

出版社,1994.

Thedevelopmentofmeltdirectspinning84dtex/36fflatLIDe2li

（TechnicalDevelopmentDepartmentofJiangsuShenghongicalCo.

Abstract:

ThetestandproductionofmeltdirectspinningoffF.Underthecondi2tionofspinningmanifoldtemperature290℃,takehotrollerrotationspeed2065m/min,temperature92℃,secondrs/min,temperature132℃,crossairblowspeed0.5m/s,networkp.onandproductindexesweregood.Keywords:

FDY

（上接第20页

　　可以看出,IPA的追加量由560kg/h提高至

1500kg/h时,过渡时间大大减少,只是原来的1/5左右。

同样,IPA含量增加的理论公式也可以通过计算得出。

（4做好生产计划,合理安排各个品种的生产量,减少过渡次数。

（5安排好短期内的品种转产顺序。

比如BG80→BG802→BG801的顺序就比BG80→BG801

→BG802的转产顺序好。

7　结论

（1IPA浓度变化时间是影响转产过渡时间长

短的决定因素。

（2图表分析法直观易懂但存在一定的误差,特别是在进入低浓度临界点还需要拐点数据细化。

可以在以后转产时收集有关数据。

（3理论计算分析法略烦琐但精度较高。

可以

细化后图表分析法验证它的准确性,如第一酯化的全混流性、圆盘反应器的平推性等。

（4理论计算分析法计算出的公式与反应器特征、生产负荷、中间产品指标等等都有关系。

不同工况推导出不同的IPA浓度计算公式。

（5不管图表分析法还是理论计算分析法,对以后的转产工作都有一定的指导意义。

对最大限度的减少过渡料,生产出更多的合格品、优等品,提高装置的市场竞争能力都有益处。

参考文献:

[1]　中国化工网.国际市场‘聚酯瓶片’需求情况的分析[EB/OL].

http:

//news.chemnet.com/news/2005/07/13/204144.html,2005207213.

[2]　同济大学数学教研室.高等数学[M].北京:

高等教育出版社,

1998.

AnalysisofIPAcontentattheexitofthefirstesterificationautoclave

whenbottleparticletransistionproduction

LIJun

（BottleParticleProductionCenterofYizhengChemicalFibreCo.Ltd.,Yizheng211900,China

Abstract:

Inordertoreducethetransitionmaterialinbottleparticleproduction,itwasanalysedthattheIPAcon2tentchangetimewasthedeterminantofproducttransitiontime.Bythecomparisonbetwengraphologyandtheoreti2calcalculationmethod,thechangeruleoftheIPAcontentattheexitofthefirstesterificationautoclavewasob2tained.Thecalculationmethodsoftransitiontimeatdifferentplant,underdifferentproductionloadwerefound.Keywords:

PETbottleparticle;transitionmaterial;IPAcontent

33

第3期李德利:

熔体直纺84dtex/36f扁平丝开发