CN210434521U - 一种聚酯的酯化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种聚酯的酯化反应装置，包括浆料配液槽、浆料泵、酯化反应器、工艺塔和冷却装置，在所述浆料配液槽的上大段设有固料入口、液料入口和第一电机，在所述浆料配液槽内设有搅拌器，在所述浆料配液槽的下端连接有浆料泵，所述浆料泵的出料端通过换热器与酯化反应器相连，所述酯化反应器的出料端与工艺塔相连，所述工艺塔通过两路管道分别于换热器和冷却装置相连，所述冷却装置的出料端通过离心泵与工艺塔和外部相连，在所述酯化反应器内设有加热盘管。本实用新型具有结构简单、实用方便，减少热量需求，降低能耗的优点。

Description

一种聚酯的酯化反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种分离装置，特别是一种聚酯的酯化反应装置。

背景技术

目前我国聚酯产业规模十分庞大，据相关数据预计2018年整体产能在4000万吨。聚酯的生产原料是乙二醇（英文名称EG，一种液体）和精对苯二甲酸（英文名称PTA，一种粉末），先将这两种原料混合成浆料，通过泵送到酯化反应器，加热升温到260度左右进行酯化反应，然后进入缩聚反应器，温度继续升高，抽真空，进行缩聚反应增加产品聚合度，达到相应的分子链长和粘度形成合格的产品送到下一工序进行切粒或者纺丝。聚酯生产工艺需要高温和真空环境，要消耗大量热能，原材料从常温加热到260度占热能消耗的大部分，聚酯装置的热能从热媒站的热媒炉炉获得，以年产二十万吨聚酯生产装置为列，每小时需要1250万大卡的热能，煤耗每天约54吨，年运行成本约2000万元/年。

聚酯装置酯化反应生成物是酯化物和水，在酯化反应器汽相空间中形成大量水和乙二醇的混合蒸汽，为了维持反应继续进行需要把水分离出系统，需要把蒸汽引入工艺塔把乙二醇和水分离开，水在塔顶以常压饱和状态蒸出，冷凝后回流一部分维持塔的平衡，回流水温要求在65度左右，乙二醇留在塔釜。年产二十万吨的聚酯装置塔顶蒸汽量约8.5吨/小时。

工艺塔水蒸气是常压饱和蒸汽，这种蒸汽基本上没有合适的应用场合，目前国内外聚酯行业对该部分蒸汽还没有很好的利用措施，现存的处理方法有：

1.采用翅片管空气冷却器，用风机进行冷却，热量白白浪费掉，还消耗电能。

2.采用管壳式换热器用循环冷却水冷却，也增加了公用工程的能耗。

3.采用热水换热器制热水，供溴化锂制冷机组产出冷冻水，该方法可以利用一部分热能，但热水换热器一般在聚酯楼顶二十多米高处，循环水管线粗，铺设麻烦，循环也消耗了大量的电能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上有技术的不足，提供一种结构简单，减少热量需求，降低能耗的聚酯的酯化反应装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：本实用新型涉及了一种聚酯的酯化反应装置，包括浆料配液槽、浆料泵、酯化反应器、工艺塔、冷却装置和热量回收换热器，在所述浆料配液槽的上端设有固料入口、液料入口和第一电机，在所述浆料配液槽内设有搅拌器，所述搅拌器由第一电机和第一减速机驱动，在所述浆料配液槽的下端连接有浆料泵，所述浆料泵上连接有第二电机和第二减速机，所述浆料泵的出料端通过换热器与酯化反应器相连，所述酯化反应器的气相端与工艺塔相连，所述工艺塔通过两路管道分别与热量回收换热器和冷却装置相连，所述冷却装置的出料端通过离心泵与工艺塔和外部输出管线相连，在所述酯化反应器内设有搅拌器，在所述搅拌器上连接有第三电机和第三减速机。

本实用新型的进一步改进在于：所述冷却装置为空气冷却器或管壳换热器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

工艺塔顶部分蒸汽引回应用到常温物料加热上，从而减少整个装置的热量需求，把工艺塔顶蒸汽引入该换热器，利用工艺塔顶饱和蒸汽的热量把浆料温度从60度加热到95度，将工艺塔顶蒸汽的热能一部分直接回用到装置本身，减少热量需求，从而降低能耗。

附图说明：

图1为本实用新型的结构图；

图中标号：1-浆料配液槽， 2-浆料泵，3-酯化反应器，4-工艺塔，5-冷却装置，6-热量回收换热器，7-固料入口，8-液料入口、9-第一电机、9-1-第一减速机、10-搅拌器、11-离心泵、12-搅拌器、13-第二电机、13-1-第二减速机、14-第三电机、14-1-第三减速机。

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1示出了本实用一种聚酯的酯化反应装置：包括浆料配液槽1、浆料泵2、酯化反应器3、工艺塔4和冷却装置5，在所述浆料配液槽1的顶部设有固料入口7、液料入口8和第一电机9，在所述浆料配液槽1内设有搅拌器10，所述搅拌器10由第一电机9和第一减速机9-1驱动，在所述浆料配液槽1的下端连接有浆料泵2，所述浆料泵2上连接有第二电机13和第二减速机13-1，所述浆料泵2的出料端通过换热器6与酯化反应器3相连，所述酯化反应器3的气相出口与工艺塔4相连，所述工艺塔4通过两路管道分别于换热器6和冷却装置5相连，所述冷却装置5的出料端通过离心泵11与工艺塔4和外部输出管线相连，在所述酯化反应器3内设有搅拌器12，在所述搅拌器12上连接有第三电机14和第三减速机14-1；所述冷却装置5为空气冷却器或管壳换热器。

PTA和乙二醇在浆料配制槽混合后由浆料泵送入酯化反应器，酯化反应器3内部有加热盘管和外夹套，把浆料加热到260度开始酯化反应，反应生成的水和乙二醇的混合蒸汽送入工艺塔进行分离，塔顶蒸汽一部分进入空气冷却器或管壳换热器，一部分引入浆料管线上增加的换热器加热浆料，冷凝水部分送回工艺塔维持塔平衡，部分送到废水处理装置。

以年产二十万吨聚酯装置为例，投入该换热器后，浆料流量在27吨/小时，比热是1.7kJ/kg，每小时可吸收30万大卡的热量，降低装置能耗约2.5%，每年节约成本50万元，如果国内装置全部采用该发明工艺，则可每年节约一亿多元，减少碳排放六千万吨，二氧化硫四千多吨，氮氧化物三千多吨。该方法可用于其他聚合物工艺塔热量的回收利用，也可用于其他类似的化工生产流程。

本实用新型结构简单、实用方便，通过工艺塔顶部分蒸汽引回应用到常温物料加热上，从而减少整个装置的热量需求，把工艺塔顶蒸汽引入该换热器，利用工艺塔顶饱和蒸汽的热量把浆料温度从60度加热到95度。

申请人又一申明，本实用新型通过上述实施案例来说明本实用新型的实现方法及装置结构，但本实用新型并不局限于上述实施方式，凡采用和本实用新型相似结构及其方法实现本实用新型目的的所有方式，均在本实用新型的保护范畴之内。

Claims (2)

1.一种聚酯的酯化反应装置，其特征在于：包括浆料配液槽（1）、浆料泵（2）、酯化反应器（3）、工艺塔（4）和冷却装置（5），在所述浆料配液槽（1）的上端设有固料入口（7）、液料入口（8）和第一电机（9），在所述浆料配液槽（1）内设有搅拌器（10），所述搅拌器（10）由第一电机（9）和第一减速机（9-1）驱动，在所述浆料配液槽（1）的下端连接有浆料泵（2），所述浆料泵（2）上连接有第二电机（13）和第二减速机（13-1），所述浆料泵（2）的出料端通过换热器（6）与酯化反应器（3）相连，所述酯化反应器（3）的气相出口与工艺塔（4）相连，所述工艺塔（4）通过两路管道分别于换热器（6）和冷却装置（5）相连，所述冷却装置（5）的出料端通过离心泵（11）与工艺塔（4）和外部输出管线相连，在所述酯化反应器（3）内设有搅拌器（12），在所述搅拌器（12）上连接有第三电机（14）和第三减速机（14-1）。

2.根据权利要求1所述一种聚酯的酯化反应装置，其特征在于：所述冷却装置（5）为空气冷却器或管壳换热器。

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