[发明专利]预缩聚釜的热媒加热装置及加热方法

说明书

技术领域  本发明涉及聚酯的生产设备，尤其涉及一种生产聚对苯二甲酸乙二醇酯的预缩聚釜的热媒加热装置及加热方法。

背景技术  聚脂的生产是将脂化反应原料乙二醇(EG)和对苯二甲酸(PTA)在脂化反应器中以一定的比例配合，加以适当的温度、压力条件，保持足够时间从而完成酯化反应，生成对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)，然后再进一步对生成的苯二甲酸乙二醇酯做缩聚处理，生成聚对苯二甲酸乙二醇酯。

目前，聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产装置一般包括酯化釜、预缩聚釜和终缩聚釜。如图1所示，预缩聚釜进口设有加热器01，加热器01进口端设有圆形封头02，加热器01与圆形封头02共用一加热源，该加热源为次级气相热媒。圆形封头02底部设有热媒冷凝液输出管03；圆形封头02连接有气相热媒入管04，为加热器01与圆形封头02提供加热源。预缩聚釜内物料的反应原理为：酯化产物从预缩聚釜的底部进料，经预缩聚釜加热器将酯化产物加热后送入反应釜塔盘进行酯化加缩聚反应，塔盘内物料平推折流推进形态，物料由下往上进入预缩聚釜腔体上端，顶部负压抽真空，将反应产生的少量水分及乙二醇连同副反应产生的小分子物共同抽出，从而增加物料粘度。

之前的预缩聚釜在生产过程中，易发生“塌料”现象，表现为釜体塔盘段物料流动速度减慢，导致釜内上部物料液位下降，物料粘度下降，造成产品粘度大幅度偏离正常值，产品降级。

经多次实验研究发现，产生上述问题的原因为预缩釜加热器进口圆形封头加热效率低，加热不足，导致物料在此处凝固，随着时间延长，凝固物料量增加，物料流动阻力增加，物料流速加快，从而将凝固物料冲刷、破碎，凝固颗粒被带入加热器及预缩釜塔盘，造成物料流动滞塞，流动不畅，从而导致预缩釜液位突然下降。另外，由于凝固物在反应釜存在时间较长，物料性质已发生变化，因此粘度较低，导致产品性能不稳定。

国内目前已经有解决上述问题的相关报道。例如，专利号为200510073294.1，专利名称为《新型无搅拌多层聚酯预缩聚釜》的发明专利公开了一种无搅拌多层聚酯预缩聚釜，其包括多层环状分隔板和一根中央管将釜内空间分割为多层反应区及一个中央蒸汽通道区；釜底以上各反应层环状隔板上设导流螺旋环板或多圈导流环板，多圈导流环板或导流螺旋环板间设加热盘管。釜底反应区上方设锥形伞板,熔体沿锥形伞板降膜至釜壁再降膜，在底层反应区呈平推流动，绝无沟流或死角。与现有带搅拌多层预缩聚釜比较，既简化结构又提高反应驱动力，且增大EG蒸出界面，一举三得。中央蒸汽通道巧妙地设计成旋风分离器，有效除去离釜蒸汽雾沫夹带。该专利虽可避免物料在预缩聚釜底部严重滞留，但需对设备内部结构进行改进，不仅对设备的改动量大，且成本高。

发明内容  为了克服原有技术的不足，本发明的目的是提供一种生产稳定、不会发生塌料现象的预缩聚釜的热媒加热装置及加热方法。

本发明的预缩聚釜的热媒加热装置，所述预缩聚釜进口设有加热器，加热器连接有单独的加热源输入管，加热器的进口端设有圆形封头，圆形封头上设有热媒加热夹套，所述预缩聚釜加热器的圆形封头还连接有热媒闪蒸罐，所述热媒加热夹套上连接有单独的气相热媒输入管，圆形封头底部设有热媒冷凝液输出管，热媒冷凝液输出管与热媒闪蒸罐连接，所述气相热媒输入管与热媒闪蒸罐顶部连接。

进一步，所述气相热媒输入管中输入的热媒为初级气相热媒。

进一步，所述圆形封头的热媒加热夹套顶部设有两根放空管。

进一步，所述热媒冷凝液输出管上设有液封管。

进一步，所述液封管的高度为10-15米。

本发明与原有技术相比，具有以下优点：1、由热媒对圆形封头单独加热，大大提高对圆形封头的加热效率，避免物料在圆形封头处凝固，改善产品质量，避免产生塌料现象。2、热媒冷凝液输出管与闪蒸罐连接，热媒冷凝液输出管将圆形封头加热后冷凝的热媒输送回闪蒸罐，通过处理，将热媒冷凝液转化为气相热媒，气相热媒通过气相热媒输入管再次对圆形封头加热，实现热媒对设备的循环加热。3、热媒冷凝液输出管上设有液封管，增加热媒对圆形封头的加热时间及热媒加热夹套内的压力，充分对圆形封头进行加热，提高热媒加热效率。4、圆形封头的热媒加热夹套上增设放空管，对热媒长时间使用造成裂解产生的低分子物进行充分放空，改善加热。5、采用初级气相热媒为加热源，加热温度提高，大大提高对圆形封头的加热效率。

总之，本发明在原有设备的基础上，对圆形封头单独提供热源，用最小的成本解决目前预缩聚釜进口端物料易凝固等问题。与现有技术相比，成本低，效果明显。

附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：