用高压三甘醇处理涤纶长丝纺丝装置熔体管道堵塞.docx

设备改造用高压三甘醇处理涤纶长丝纺丝装置熔体管道堵塞 姚金涛( 中国石化仪征化纤股份有限公司长丝加弹中心，江苏仪征 211900)摘 要: 介绍了采用高温、高压三甘醇( TEG) 在线清洗涤纶长丝纺丝装置熔体管道的具体方法、清洗设备设计连接及安全注意事项。装置在进行了 TEG 清洗后，运行正常，纺丝的优等品率提高。关键词: 三甘醇 高压 清洗 熔体管道中图分类号: TQ340. 642文献标识码: B文章编号: 1006-334X( 2012) 03-0053-03涤纶长丝生产过程由于设备缺陷、开停车不当、热控不匀等原因，不免造成局部熔体管路内出现形 式各异的碳化物，碳化的位置及其对熔体管路的堵塞程度不同，造成的影响和损失也各不相同，为了恢复正常生产，轻者需要局部停位、短时停车，重者需 要整线停车拆设备、切割、焊接管道等，直接损失上万元。目前处理碳化问题的方法主要有锻烧法、割管 更换法、三甘醇清洗法等。煅烧法要求拆下可能堵 塞的管道部件，高温煅烧，但此方法工程量大，而且 高温煅烧后难以保证设备不变形，重新安装后难以 保证设备的性能不受影响。割管更换法严重影响设 备正常运行，且成本费用更大。三甘醇 ( TEG) 清洗 聚酯熔体是目前国内外涤纶生产厂家广泛使用的清此外，9#位 7 头自停车前两年表现出丝纤度低、达不到标准等状况，且这种情况逐渐加重，有时甚至 影响整个位的生产，由此判断 9#位 7 头计量泵后熔体管道附着高熔点的碳化物，造成管道部分堵塞。1 2高压三甘醇清洗设计的高温、高压三甘醇清洗设备及管道布置示意如图 1 所示。103 线全线停 车，纺丝箱体和熔体管道通过热 媒系统升温加热。系统抽真空，通过接口组件，用增压泵将三甘醇从纺丝箱体的熔体出口加入纺丝箱体 和熔体管道，开启计量泵处排气阀，直至有三甘醇流出( 流出的三甘醇用导管导入承接盆内) ，说明管道 系统内气体已经排出，关闭排气阀，给系统加压，每隔 8 h 关针阀 1 打开针阀 2，把系统内的已经变成黑 褐色的三甘醇清洗剂连同溶解物尽量排放干净，并重新加注更新。更新的目的是保证三甘醇的纯度，保证清洗效果。每次重新加注三甘醇都要将管路内 的气体排净后再加压，当压力降低 1 2 MPa 时或每1 h 要往系统打三甘醇，保 压。如 此 反 复 直 到 整 个 管道疏通。疏 通 的特征是系统内压力突然降低为 0，并有气态或液态物质从信号组件或螺杆挤压机测 量头处流出。洗方法，但这种清洗技术基本为离线或低压 (MPa) 清洗1 4。笔者根据现场操作经验，介绍了利用高温、高压 三甘醇在线清洗涤纶长丝熔体管道堵塞的方法。 0 51高压三甘醇清洗熔体管道过程1 1堵塞情况介绍根据生产经营的要求，2008 年初前纺 103 线停 车，由于后续生产安排一时不明确，生产线未降温，纺丝箱体 295 ，保温 8 天后全线降温。时隔 4 个月后 103 线开车，开车过程中发现螺杆挤压机内部 有轻微堵料，部分生产位放流不畅，经处理后大部分生产位放流正常开始生产，只有 9 #位、10 #位无熔体 流出。通过采取改善保温、提高热媒温度等措施，9#位和 10#位仍无熔体流出，拆下计量泵，未见泵前有熔体进入计量泵，因此可断定 9 #位和 10 #位泵前熔22 1结果与讨论清洗压力温度的选择三甘醇是一种无色、无臭、易燃、易爆、吸湿性和渗透性强的粘稠液体。纯净三甘醇的沸点为 278 3 ( 1 01 105 Pa) ，吸湿后或不纯净的三甘醇沸点 收稿日期:2012 07 09作者简介: 姚金涛( 1968) ，江苏兴化人，工程师，主要从 事 涤 纶 长丝生产设备管理工作。体管道堵塞。合成技 术 及应用第 27 卷54降低; 三甘醇燃 爆 极 值 为 0 9% 9 2% ( 空 气 中 体积百分比) ，爆 炸 极 限 较 小，但 下 限 很 低，泄 漏 容 易发生火灾爆炸。图 1 三甘醇清洗熔体管道时清洗设备与管道布置示意聚酯熔体管道和纺丝组件上粘附的结焦物为酯类有机物及碳化物，酯类有机物在一定条件下与醇 发生化学反应，即醇解反应1。RCOOR + ROH RCOOR + ROH醇解反应为可逆反应，只要保持足够纯度的三甘醇( TEG) ，上述反应即向正方向进行，从而使结焦 物中的酯类物不断得到醇解。另 一 方 面，三 甘 醇( TEG) 是较好的溶剂，可以使部分结焦物中的碳化 物松动而被清洗下来。结焦物在三甘醇( TEG) 中的醇解和溶解与温度有很大关系，温度越高，越有利于提高清洗效果3。三甘醇常压沸点为 278 3 ，清 洗温度太高易造成大量三甘醇汽化蒸发，影响清洗效果，极有可能造成火灾爆炸等事故。压力升高，沸点升高，不易汽化，因此在高压状态下，可以适当提 高清洗温度，且高压冲洗有利于提高清洗效果，但同时要考虑到设备的承受能力。综合以上因素，设定清洗温度为 272 275 ，压力 4 6 MPa。2 2 清洗管路设计及安全防护设计制作接口组件 4 套，替换下原 9 #位和 10 # 位的纺丝组件各 2 套，用于连接清洗设备和纺丝箱 体，如图 1 所示。设计制作信号组件一套，安装在 8#位纺丝组件位置，信号组件出口下放置容器，便于随时观察熔体管道是否已经疏通并收集疏通后排放 出来的三甘醇清洗剂。其它所有纺丝头的出丝孔用 组件和盲孔铝垫盲死，以免管道疏通后三甘醇清洗 剂污染现场。组件上口设计了排气阀，定时排气，排 出三甘醇中混有的低沸点组分产生的气体，既保证 三甘醇清洗剂不会因为系统管道内的憋压而接触不 到碳化物，阻碍清洗，也防止闪爆、燃烧等不安全现考虑到三甘醇的燃点、爆炸极限、爆炸条件及三甘醇清洗剂中含有轻组分物质，为安全起见，在清洗 设备排放口设计安装了真空泵，在往系统加注三甘 醇清洗剂前对系统抽真空，抽出管路中空气。高温 三甘醇蒸汽渗漏到空气中同样会不安全，为防止高 压高温三甘醇渗漏、爆管，管路中使用的无缝钢管、 排气阀、截止阀、法兰都按 16 25 MPa 等级进行设 计、采购，现场安装完毕后对所有焊缝按压力管道等 级和标准进行检验验收，检验合格后方可投入使用。 此外，为防止渗漏到空气中 TEG 闪爆，开启现 场 所 有回风空调，并直接排空，加大现场空气更新速度， 增加通风量; 现场严禁动火，并确认各种电气设备安 全可靠，防止电火花和其它意外的电气故障; 现场采 取围护措施，防止无关人员进入等。三甘醇加热后表面张力降低，渗透性增强，在高 压下渗透性尤甚，为保证高压下的密封性，所有接口 需要加铜垫片密封。拆下所有计量泵，安装放流板。 管路系统增设了增压泵，清洗时安排专人定时打压 增压，为保证安全，加压不允许超过 6 MPa。清洗过程故障处理清洗初期升压过程中，当压力 1 MPa 时，每个 密封面都不漏; 当压力升到 1 MPa 时，放流板部位有 三甘醇气化烟雾渗漏。分流板和泵板的密封满足不 了密封要求，必须加密封环。加装紫铜密封环后，继续升压至 6 MPa，均未出现泄漏，问题得到解决。当压 力 达 到 6 MPa 时 保 压，压 力 表 突 然 由 6MPa 升到 10 MPa，但现场无泄露。检查加热温度无 异常变化，分析认为可能是三甘醇纯度不够，其中低 沸物造成了压力波动。通过更换较纯的三甘醇解决 了此问题。如果现场无条件更换三甘醇，可以适当2 3象的发生。第 3 期姚金涛 用高压三甘醇处理涤纶长丝纺丝装置熔体管道堵塞55降低纺丝箱体的温度，延长清洗时间。c)用高温高压三甘醇清洗时，需注意密封及安2 4清洗效果清洗后开车，103 线 9 #位 和 10 #位 螺 杆 机 头 压全问题。参考文献:力稳定，计量泵泵供量恒定，纺丝纤度正常稳定，尤其改善了 9#位 7 头原来的出丝纤度偏低为 85% 左 右、持续降等的状况，优等品率由 91% 提高至 95% 。1应 俊 信 聚 酯 生 产M 仪征化纤工 业联合公司档案馆，1997: 538梁优先 用三甘醇清洗熔体管道及熔体分配管 道J 合 成 纤 维工业，1998，21( 4) : 47 48李仁海 热态三甘醇清洗技术是在圆盘反应器中的应 用J合成技术及应用，2000，15( 3) : 42 43成际峰 用 三 甘 醇 清 洗 终缩聚釜工艺的优 化J 聚 酯 工 业，2010，23( 3) : 38 40，47张士长 用高压三甘醇法处理涤纶长丝熔体管路碳 化J 广 东化纤，2002，( 4) : 55 5823结a)论用高温高压三甘醇法在线清洗附着碳化物 3熔体管道有效、实用，清洗后原系统不受损伤，整个系统功能完全恢复到原始状态。45b)为保证清洗效果和安全，系统热媒温度控制在 272 275 比较合适，压力以 4 6 MPa 为宜，三甘醇要求新鲜度好，纯度高。Cleaning pluggged polyester melt pipewith high pressure triethylene glycolYao Jintao( Sinopec Filament Texturing Center of Yizheng Chemical Fibre Co ，Ltd ，Yizheng Jiangsu 211900，China)Abstract: The method and attention points of cleaning plugged polyester melt pipe with high tempreture highpressure triethylene glycol was introduced in detail The cleaning result has proved to be successful and efficientKey words: triethylene glycol; high pressure; cleaning; polyester melt pipe欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋欋原料的绿色化。国内外消息日 本东丽公司也积极进行生物基 PET 商 业 化 试 点。2011 年东丽成功利用 Gevo 公司的生物基对二甲苯全 球 首 次生产出纯生 物 基 PET。日前东丽公司与 Gevo 签 订 合 同， 优先购买 Gevo 制造的生物基 对 二 甲 苯，用于小规模生产生 物基 PET。东丽将通过此次合作开发生物基 PET 量产技术， 并计划在 2013 年推出商业化产品。2 PC、PHA以生物原料生产 的 PC 和聚羟基脂肪酸酯 ( PHA) 等 塑 料产品也受到市场的关注，但要实现全面的 商 业 化 推 广，依 然还有很长的路要走。以生物质生产的异山梨醇为原料生产 PC 的 工 艺 与 传 统的化学法相比，不需要使用有毒的光气和安全性广受争议 的双酚 A，日本 三 菱 和 法国罗盖特公司都有计划开发此产 品。但均表示其经济性和质量有待于提高。今年年 初，由 于 市 场 前 景 不 明，ADM 公 司 决 定 从 与 Metabolix 公司合作生产 的 0 05 Mt / a PHA 项 目 中 退 出。据 悉，目前 PHA 产品比同类塑料价格高出约 1 65 美元 / kg。( 郑宁来)生物基聚酯的发展1 PET与生物基聚烯烃相比，100% 的生物基 PET 商业化推广 进程相对滞后，但是相关的准备和研究工作也在有条不紊地 进行。在众多食品公司的强势推动下，采用甘