PAT密閉防爆離心機(jī)國(guó)產(chǎn)化可行性分析

一、　工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)
     精對(duì)苯二甲酸（ＰＴＡ）是聚酯鏈產(chǎn)品中生產(chǎn)聚酯（ＰＥＴ）的主要原料。由對(duì)二甲苯（ＰＸ ）和醋酸化學(xué)反應(yīng)生成粗對(duì)苯二甲酸（ＣＴＡ ），然后對(duì)粗對(duì)苯二甲酸進(jìn)行加氫精制，去除雜質(zhì)，再經(jīng)過濾分離、干燥，制得精對(duì)苯二甲酸產(chǎn)品。因此ＰＴＡ 是生產(chǎn)聚酯纖維和包裝業(yè)的基本材料，是化纖業(yè)的主要原料。
   ＰＴＡ 制造工藝主要分為三大類，包括加氫精制法、精密氧化法和ＤＭＴ化精制法。目前這三類工藝中*類占主導(dǎo)地位，其流程如圖所示。整個(gè)流程分為氧化、精制和溶劑回收三大工段。
         
     在整個(gè)工藝流程中，有四個(gè)工序涉及固液分離，包括：①氧化工序的粗對(duì)苯二甲酸結(jié)晶液分離。②粗對(duì)苯二甲酸精制液分離。③精對(duì)苯二甲酸結(jié)晶液分離。④對(duì)苯二甲酸殘?jiān)厥?。上述工序工藝條件相差很大，所用固液分離設(shè)備各不相同。
    氧化工段粗對(duì)苯二甲酸結(jié)晶液的分離主要采取轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)。由于真空過濾推動(dòng)力小，濾布易堵塞，分離效果不好，加壓過濾機(jī)和過濾離心機(jī)被用來(lái)取代真空過濾機(jī)。粗對(duì)苯二甲酸精制液分離要求在帶壓條件下操作，通常采用密封防爆螺旋卸料離心機(jī)，主要有立式密封防爆螺旋卸料離心機(jī)和臥式密封防爆螺旋卸料離心機(jī)兩種；精對(duì)苯二甲酸結(jié)晶液分離可以采用普通螺旋卸料離心機(jī)進(jìn)行分離脫水。對(duì)苯二甲酸殘?jiān)厥罩饕捎寐菪读想x心機(jī)。
   二、　ＰＴＡ密閉防爆離心機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)
    ＰＴＡ 裝置中的關(guān)鍵固液分離設(shè)備是粗對(duì)苯二甲酸精制液分離工序的加 壓密閉防爆螺旋卸料離心機(jī)，設(shè)計(jì)要求離心機(jī)在高溫（２００℃）帶壓（０．１～１ＭＰａ）條件下進(jìn)行工作。目前廣泛使用的離心機(jī)主要有日本Ｔ Ｏ Ｍ Ｏ Ｅ 公司的Ｔ Ｒ Ｖ 系列立式螺旋卸料離心機(jī)和英國(guó)Ｂ Ｒ Ｏ Ａ Ｄ Ｂ Ｅ Ｎ Ｔ 公司、美國(guó)ＢＩＲＤ／ＫＨＤ 公司的臥式螺旋卸料離心機(jī)。立式螺旋離心機(jī)整個(gè)機(jī)器采用懸吊支撐結(jié)構(gòu)，整個(gè)回轉(zhuǎn)部件都靠上部軸承懸吊支撐在機(jī)座上，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)鼓的自對(duì)中作用和特殊設(shè)計(jì)的橡膠隔振原件使機(jī)器的振動(dòng)大為減輕；轉(zhuǎn)鼓與機(jī)殼之間只有一個(gè)密封點(diǎn)更容易達(dá)到密閉防爆要求。臥式螺旋離心機(jī)則采用剛性支撐，轉(zhuǎn)鼓和螺旋水平布置，兩者分離原理相同，但臥式螺旋離心機(jī)比立式螺旋離心機(jī)機(jī)械密封多兩處，對(duì)機(jī)械密封的要求更高。立式螺旋離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于振動(dòng)小，更易于密封，但造價(jià)昂貴，對(duì)制造精度及設(shè)計(jì)要求更高，因此規(guī)格不能做得太大；臥式螺旋離心機(jī)制造難度及成本相對(duì)同規(guī)格的立式螺旋離心機(jī)低，由于剛性支撐的機(jī)械結(jié)構(gòu)造成振動(dòng)偏大，密封部位多，對(duì)機(jī)械密封要求更高，但臥式螺旋離心機(jī)規(guī)格更容易大型化。
    三、　國(guó)產(chǎn)化可行性分析
    密閉防爆離心機(jī)是Ｐ Ｔ Ａ 生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，由于分離過程是在０．４５ＭＰａ 壓力和１４８℃高溫下完成固液分離過程，同時(shí)由于進(jìn)入離心機(jī)的物料由含 ３ ５ ％～３ ７ ％ 粗對(duì)苯二甲酸（ＣＴＡ）結(jié)晶顆粒和水（Ｈ２Ｏ）及醋酸（ＨＡＣ）所組成，具有腐蝕性，因此離心機(jī)必須具備在一定壓力、高溫下密閉防爆及防腐的功能。密閉防爆離心機(jī)國(guó)產(chǎn)化主要有以下工作要做。
    １．大型差速器的國(guó)產(chǎn)化工作
    由于 Ｐ Ｔ Ａ 用離心機(jī)處理量大，螺旋的輸渣功率高，臥式螺旋離心機(jī)用的差速器的轉(zhuǎn)矩要求高達(dá)十幾萬(wàn)Ｎ ·ｍ ，同時(shí)差速器內(nèi)部齒輪的加工精度、行星架的分度精度以及齒輪箱中心軸承潤(rùn)滑冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都是差速器國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵。在國(guó)外，差速器作為螺旋離心機(jī)的部件，一般都是專業(yè)生產(chǎn)廠制造，離心機(jī)廠直接購(gòu)買進(jìn)行配套組裝，因此可尋找國(guó)內(nèi)齒輪專業(yè)廠進(jìn)行生產(chǎn)，也可直接與國(guó)外專業(yè)廠購(gòu)買配套。
    ２．機(jī)械密封
    ＰＴＡ 密閉防爆離心機(jī)是在帶壓（０．４５ＭＰａ）工況下工作，密封是保證整機(jī)性能的關(guān)鍵。對(duì)于立式螺旋離心機(jī)密封點(diǎn)有４ 處，臥式螺旋離心機(jī)密封點(diǎn)有６ 處，密封的可靠性及使用壽命直接影響整機(jī)的性能，目前國(guó)內(nèi)的機(jī)械密封已在進(jìn)口機(jī)上配套使用，國(guó)產(chǎn)化問題已基本得到解決，下一步工作主要是提高可靠性及使用壽命。
    ３．大型離心機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    ＰＴＡ 密閉防爆離心機(jī)規(guī)格較大，立式螺旋離心機(jī)目前國(guó)內(nèi)所用zui大規(guī)格不超過φ７００ｍｍ，臥式螺旋離心機(jī)目前國(guó)內(nèi)所用zui大規(guī)格為φ１２００ｍｍ。國(guó)內(nèi)離心機(jī)生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的已形成產(chǎn)業(yè)化的臥式螺旋離心機(jī)規(guī)格zui大為 φ７５０ｍｍ 左右，且為非密閉防爆型，因此對(duì)于１２００ｍｍ 這樣大尺寸的臥式密閉防爆離心機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及流體機(jī)理方面欠缺經(jīng)驗(yàn)，大型轉(zhuǎn)鼓、螺旋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料選擇、加工、動(dòng)平衡等都需要攻關(guān)解決。
    重慶江北機(jī)械有限責(zé)任公司多年來(lái)一直致力于螺旋離心機(jī)的產(chǎn)品研發(fā)，特別是１９９３ 年與法國(guó)堅(jiān)納公司進(jìn)行螺旋離心機(jī)技術(shù)合作后，螺旋離心機(jī)的研發(fā)水平得到了極大的提高，目前已能生產(chǎn)轉(zhuǎn)鼓直徑為 φ７５０ｍｍ的臥螺離心機(jī)，在ＰＶＣ 的分離脫水中以質(zhì)量高、價(jià)格低、服務(wù)好贏得了用戶的好評(píng)，已基本替代了國(guó)外同類臥螺離心機(jī)。３ ０多年來(lái)累計(jì)制造銷售各種規(guī)格螺旋離心機(jī)２６００余臺(tái)，出口６００余臺(tái)。在螺旋離心的設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和專有技術(shù)，先后多次承擔(dān)國(guó)家相關(guān)部門的研究和攻關(guān)項(xiàng)目，承擔(dān)了“螺旋卸料離心機(jī)”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制。通過對(duì)目前國(guó)內(nèi)外ＰＴＡ裝置用分離機(jī)械狀況進(jìn)行充分了解后，認(rèn)為ＰＴＡ用密閉防爆螺旋離心機(jī)國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵問題是對(duì)密閉加壓防爆螺旋離心機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)不熟悉、關(guān)鍵配套件可靠性不高、國(guó)內(nèi)企業(yè)缺乏大規(guī)格產(chǎn)品的制造業(yè)績(jī)等。為此提出與“國(guó)外合作、配套、本土化制造”的引進(jìn)技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新的國(guó)產(chǎn)化思路并得到了國(guó)外公司的積極響應(yīng)。通過一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，國(guó)內(nèi)企業(yè)*有能力對(duì)ＰＴＡ 用密閉防爆螺旋離心機(jī)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化。
    四、　結(jié)論
    隨著國(guó)內(nèi)ＰＴＡ行業(yè)的不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)不能長(zhǎng)期依賴進(jìn)口設(shè)備，這不利于國(guó)內(nèi)石化工業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)該有信心通過國(guó)內(nèi)制造企業(yè)的努力，對(duì)ＰＴＡ主要設(shè)備進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化，特別是國(guó)內(nèi)分離機(jī)械制造企業(yè)多年來(lái)的技術(shù)引進(jìn)及技術(shù)進(jìn)步以及各行業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，ＰＴＡ用離心機(jī)的國(guó)產(chǎn)化是*可行的。