PTT生产装置中有色金属、高合金钢材质特种装备的研发分析

2021-11-24周玉华

商品与质量 2021年22期

周玉华

山东兴泰机械装备工程有限责任公司山东临沂 276017

1 PTT新材料市场前景广阔

新材料PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）相对于PET（聚对苯二甲酸乙二酯）、PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）这两种常规聚酯来说，既克服了PET的刚性，又避免了PBT的柔性，特别是它具有优异的回弹性、柔软性、易染性、抗污性、低吸水性以及良好的色牢度等一系列优异的性能，因此，是一种极具发展前途的新型高分子材料。生物法生产PDO（1，3丙二醇）合成PTT技术已经成熟，因其环保、经济等因素将给PTT生产和需求带来突破性发展。

2 PTT生产装置中有色金属等高端特种装备的研发意义

高分子新材料PTT行业市场前景看好，研发新材料（PTT）生产装备能够有效的培育企业效益增长点，提高企业的核心竞争力。研发项目的实施符合国家产业政策，适应国家节能、环保的发展规划。节能、环保已成为不可逆转的潮流，本生物工程法生产PDO合成PTT装备是行业的发展趋势与最佳选择；当前我国高合金钢和稀有金属装备行业技术、市场及产业蓬勃发展，已初步形成较完整的产业，而且在国民经济建设中发挥出越来越重要的作用[1]。研发项目的实施有利于提升企业实力，在经济效益增长的同时，实现公司的战略发展目标；有利于开展院企在设备研发与制造方面的合作；也有利于培育企业设计与研发能力。本研发项目的实施可满足当地区域建设的需要，使区域内部的产业链条更加完整，并促使公司争当行业先进，提升企业的核心竞争力，因此有必要研发以高合金钢、稀有金属为主的新材料（PTT）生产装备，同时预防效益流失，为企业更好的占有市场打下坚实的基础，符合公司科学发展的要求，实现经济效益与社会效益的双赢。

国务院印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《中国制造2025》将高端装备列为发展重点，先后出台了一系列政策措施，推动产业快速发展。山东也出台《山东省高端装备制造业发展规划（2018-2025年）》，根据《规划》到2022年，力争全省高端装备制造业主营业务收入超过2万亿元。转变发展方式、转换增长动力，已是企业实现由大到强、高质量发展的战略抉择。技术引领，创新驱动，把创新摆在发展的核心位置，突破关键共性技术和核心环节，推进装备创新，走创新驱动发展的路子已成为企业必然的选择。

3 PTT新材料生产装置主要研发的工艺装备

生物工程法生产PDO合成PTT项目目前设计的主要工序有甘油精制、发酵、膜过滤、菌体离心及干燥、多效蒸发、PH沉降及硫酸钠分离、精馏、脱色、酯化、预缩及终缩聚等。

一条年产6万吨新材料（PTT）生产线的主要工序设备及参数介绍如下：

发酵工序主要是带搅拌装置的各级种子罐系统、4台300m³发酵罐、转种罐系统、300m³发酵液储罐及消毒培养基储罐系统、碱液配置罐及补碱罐系统、连消系统罐及塔器、CIP系统储罐等设备系统。所涉及的设备、管道、阀门等主要材质为S30408及S31603等高合金钢。

蒸发浓缩工序主要设备有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热器、预热器、表面冷凝器和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效分离器等换热器，以及冷凝水罐等系统。所涉及的设备、管道、阀门等主要材质为S30408、S31603等高合金钢，后续与浓缩后的发酵液直接接触的设备和管道等材质为Ti合金。

精馏工序主要设备有脱水塔、脱水塔降膜再沸器、脱水塔一/二级冷凝器、脱酸塔、脱酸塔降膜再沸器、脱酸塔一/二级冷凝器、脱酸塔二级冷凝器、PDO精馏塔、PDO精馏塔降膜再沸器、PDO精馏塔一/二级冷凝器、甲醇精馏塔、甲醇精馏塔再沸器、甲醇精馏塔一/二级冷凝器、酸分离塔、酸分离塔再沸器、酸分离塔一/二级冷凝器及其它储罐等。所涉及的设备、管道、阀门等主要材质为Ti合金、S31603、2205、S30408、等稀有金属及高合金钢[2]。

酯化、预缩及终缩聚工序主要设备有PTA料仓、PDO罐、加热器、塔顶冷凝器、分离塔、气提塔酯化加热器、预缩聚喷淋冷凝器、预聚物过滤器、预缩聚釜、PDO冷却器/过滤器/蒸发器及终缩聚釜等。所涉及的设备、管道、阀门等主要材质为S31603、S30408及碳钢。