[發(fā)明專利]PET合成工藝中控制PTA和EG精確配比的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210163807.8
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102660011A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 史兆勇
• 申請（專利權）人: 浙江華鑫化纖有限公司
• 主分類號: C08G63/78
• 分類號: C08G63/78;C08G63/183
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王從友

技術領域

本發(fā)明涉及PET合成工藝。

背景技術

聚酯裝置內設1臺PTA日倉料11-H01，容積約為125m^3?，可滿足裝置近5小時的需要量。PTA的稱重裝置11-M01對PTA粉料作連續(xù)計量后加入到漿料配槽11-TA01。在控制上，用PTA的進料量乘以人工設定的要求的摩爾比調節(jié)乙二醇的加入量和催化劑加入量，以保證穩(wěn)定的漿料比。在漿料輸送管路上裝有質量流量計（密度計），用于測定漿料的密度。

PET裝置設計時，對物料處理的一般原則是：在原料進入漿料配置槽前分別進行準確計量，如PTA采用連續(xù)計量秤，乙二醇（EG）和催化劑等液體物料使用精確計量的質量流量計。一般情況下，通過人工設定配料量比，配料量比（以下簡稱摩爾比）的控制通過對計量裝置的調控就可以實現(xiàn)。但實際生產中，PTA的稱量的準確性與裝置本身的精度、初始狀態(tài)的系統(tǒng)偏差以及粉體PTA的具體狀態(tài)（如含濕會造成掛料）等有關系，在線調校難度很大，相對而言，液體物料的計量要好得多。而PTA的加入量的不準確會對酯化反應器生產控制穩(wěn)定性造成較大的影響。

在實際生產中，不少廠家采用漿料密度值（漿料計量采用質量流量計，可以準確指示物料的密度值）來修正配料的摩爾比，進而調整PTA的喂入量，以減少PTA稱量裝置的誤差造成的生產控制的偏差。雖然在固定工況下，通過密度能準確推算漿料中的PTA與EG的比例，進而計算出摩爾比，但由于PET工藝中大都采用回用EG進行漿料配置，使得漿料的溫度偏離正常值并經常波動，而溫度又對漿料密度值有一定的影響，因此，只有得到物料的摩爾比、密度和溫度之間確切的關系式，才能實現(xiàn)在生產控制時連續(xù)而準確地反饋控制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)控制。

用漿料密度修正摩爾比的理論分析及產生偏差的原因：

????漿料中主要組成為PTA和EG，其質量比分別約70%和30%，其他組分如催化劑、二甘醇等添加劑的量很少，可以不做考慮。因此漿料的密度ρ_s可由式（1）計算得到，而漿料的量比n_r由式（2）計算得到。

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式中：ρ_s為漿料的密度（kg·m^-3）；ρ_PTA為原料的PTA的密度/(kg·m^-3)（20℃時，PTA密度為1550kg/m^-3）;?ρ_EG為原料EG的密度/(kg·m^-3)（20℃時，純EG密度為1113kg/m3）;?n_r為漿料的摩爾比；m_PTA為原料PTA的加料量/(kg·h^-1)；m_EG為原料EG的加料量/(kg·h^-1)；M_PTA?為原料PTA的摩爾質量，取166.13kg/mol;M_EG為原料EG的摩爾質量，取62.07kg/mol。

由式（1）和式（2）可以得到漿料密度和摩爾比之間的關系式（3）和（4）,

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將PTA和EG的摩爾質量代入式（3）和式（4）分別得到：

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由式（5）和式（6）可以看出，如果確切知道了PTA和EG的密度，漿料的摩爾比和漿料密度之間的關系是確定的。問題在于大多數(shù)PET工藝都是采用回用EG來進行漿料配置，漿料的溫度隨回用EG的溫度而改變。而溫度對漿料中EG和PTA，特別是EG的密度是有明顯影響的，在應用上述式（5）和（6）時，必須得到2種原料密度對溫度的關系曲線，并將之歸納為溫度的函數(shù)式，才能確保漿料密度和摩爾比之間轉化的準確并確保實際應用的連續(xù)和準確。

發(fā)明內容