1、引言
PTA干燥烘干機(jī)，是PTA裝置中氧化、精制工段干燥單元的關(guān)鍵設(shè)備，是將來(lái)自旋轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)（或其他機(jī)器）的CTA或PTA濾餅，通過(guò)螺旋輸送機(jī)送入干燥烘干機(jī)轉(zhuǎn)筒內(nèi)干燥，使含濕溶劑或含水量從15%減少到0.1%（濕基），干燥蒸發(fā)出的溶劑氣體或水蒸汽由循環(huán)載氣（氮?dú)猓⿴С龈稍锖娓蓹C(jī)。目前，國(guó)內(nèi)PTA裝置干燥烘干機(jī)，絕大多數(shù)采用的是生產(chǎn)能力大、節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、操作彈性大、易實(shí)現(xiàn)大型化的管式回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機(jī)。“十五”末期，國(guó)內(nèi)25～45萬(wàn)噸／年規(guī)模的PTA干燥烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，60萬(wàn)噸／年P(guān)TA干燥烘干機(jī)進(jìn)行了多次模擬實(shí)際物料的冷模、熱模試驗(yàn)，并取得了一定的研究成果，現(xiàn)已初步具備研制能力。預(yù)計(jì)到“十一五”末期，60～100萬(wàn)噸／年P(guān)TA干燥烘干機(jī)基本可實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造。“十五”末期，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)60萬(wàn)噸／年P(guān)TA干燥烘干機(jī)，主要專利商有INVISTA、EASTMAN等公司，主要由TSK日本月島機(jī)械株式會(huì)社和德國(guó)魯奇—伊斯曼公司等生產(chǎn)制造，這些公司在大型PTA干燥烘干機(jī)設(shè)計(jì)、制造方面有其獨(dú)到之處，代表著國(guó)際先進(jìn)水平。引進(jìn)PTA干燥烘干機(jī)用于上海、寧波、遼陽(yáng)、紹興等石化企業(yè)，富通新能源銷售鋸末氣流式烘干機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)成型烘干機(jī)機(jī)械設(shè)備。
2、天津石化公司20萬(wàn)t/a聚酯工程精對(duì)苯二甲酸(PTA)裝置
設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力25萬(wàn)t/a，年運(yùn)行時(shí)間為7200h，裝置小時(shí)產(chǎn)量35t，操作彈性70%-110%。該裝置采用日本三井化學(xué)株式會(huì)社(MCI)的專利技術(shù)，基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)由日本三井造船株式會(huì)社(MES)完成，詳細(xì)工程設(shè)計(jì)由石化北京工程公司(BPEC)完成。該專利是以醋酸為溶劑，醋酸鈷錳及四溴乙烷為催化劑，將對(duì)二甲苯(PX)氧化生成粗對(duì)苯二甲酸(CTA)，CTA加氫精制，再經(jīng)過(guò)離心過(guò)濾和干燥等過(guò)程最終生成精對(duì)苯二甲酸�；剞D(zhuǎn)列管式干燥烘干機(jī)是生產(chǎn)CTA和PTA的關(guān)鍵設(shè)備，該設(shè)備運(yùn)行好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，也是影響整個(gè)裝置運(yùn)行成本的關(guān)鍵。
2.1回轉(zhuǎn)列管式干燥烘干機(jī)在PTA裝置中的工藝作用
PTA是生產(chǎn)聚酯切片的重要原料，在PTA裝置中干燥烘干機(jī)是生產(chǎn)PTA半成品和最終產(chǎn)品的重要設(shè)備之一。經(jīng)氧化或加氫的漿料，再通過(guò)離心過(guò)濾之后，最終進(jìn)入干燥烘干機(jī)進(jìn)行干燥。干燥烘干機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)殼體內(nèi)表面分布著蒸汽列管，蒸汽作為熱源，對(duì)進(jìn)入干燥烘干機(jī)的CTA和PTA的濾餅直接加熱，使之烘干成粉末狀。經(jīng)干燥烘干機(jī)烘干后的CTA和PTA粉末具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，由轉(zhuǎn)閥和風(fēng)送系統(tǒng)輸送至半成品和成品料倉(cāng)，成品將送至聚酯裝置和PTA打包站打包。
2.2干燥烘干機(jī)的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)原理
在PTA裝置中的這兩臺(tái)動(dòng)設(shè)備是天津石化公司所有裝置中體積和質(zhì)量最大的設(shè)備，其中TA單元中的TM2304干燥烘干機(jī)直徑為2800mm，總長(zhǎng)度為28500mm; PfA單元中的PM-404干燥烘干機(jī)的直徑為3100mm，總長(zhǎng)為31000mm。在干燥烘干機(jī)中，與機(jī)器本體連接的管口較多，并且物料為酸性物質(zhì)，對(duì)密封的要求較高，密封是這臺(tái)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)是否完好、裝置“長(zhǎng)、滿、優(yōu)”運(yùn)行的關(guān)鍵部位。該機(jī)器的密封型式較多，不僅有填料密封、機(jī)械密封、迷宮密封，而且還有膜片密封。
干燥烘干機(jī)的工藝性能參數(shù)。
2.3干燥烘干機(jī)結(jié)構(gòu)
由于干燥帆的質(zhì)量和體積比較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)的要求較高。結(jié)構(gòu)組成主要包括：列管式滾筒、進(jìn)料斗和螺旋推料器、支撐滾、驅(qū)動(dòng)及減速系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、蒸汽及疏水系統(tǒng)、密封系統(tǒng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)。
2.4干燥烘干機(jī)的工作原理
潤(rùn)滑系統(tǒng)正常情況下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)干燥烘干機(jī)空載運(yùn)行，蒸汽由蒸汽進(jìn)口C處進(jìn)入使干燥烘干機(jī)緩慢升溫，當(dāng)達(dá)到規(guī)定溫度后，濕濾餅由進(jìn)料端A進(jìn)入，并通過(guò)攪籠3將濕物料推進(jìn)干燥烘干機(jī)。物料中的固體被干燥成粉料從E口排出，通過(guò)風(fēng)送系統(tǒng)送到料倉(cāng)中。而列管中蒸汽換熱后變成冷凝液，通過(guò)出料端的一個(gè)L型特殊結(jié)構(gòu)連續(xù)排出。
2.5干燥烘干機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方案
開(kāi)車后干燥烘干機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方案見(jiàn)表2。
2.6操作中注意事項(xiàng)及維護(hù)保養(yǎng)
(1)干燥烘干機(jī)開(kāi)停車要緩慢升溫降溫，不要出現(xiàn)驟冷驟熱現(xiàn)象，否則會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，使得干燥烘干機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)接觸面嚴(yán)重滑傷。(2)操作中注意進(jìn)料濕含量不能超過(guò)規(guī)定值，密切關(guān)注進(jìn)料端脈沖敲擊器的動(dòng)作是否良好，否則極易造成攪籠結(jié)壁。(3)反吹氮?dú)獾膲毫土髁渴菦Q定干燥烘干機(jī)能否正常運(yùn)行的重要因素之一。如果反吹氮?dú)鈮毫土髁刻。瑒t會(huì)使出料濕度增大；反之反吹氮?dú)鈱?huì)夾帶過(guò)量的粉料，從而堵塞進(jìn)料端。(4)蒸氣的壓力、溫度和流量是決定干燥烘干機(jī)能否正常運(yùn)行的重要因素。如果蒸汽壓力、溫度和流量太低，會(huì)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，并導(dǎo)致攪籠堵塞；反之如果超出設(shè)計(jì)要求會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不利影響。(5)干燥烘干機(jī)潤(rùn)滑點(diǎn)多，耗油脂量大，保證潤(rùn)滑系統(tǒng)完好，是保證干燥烘干機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。(6)攪籠電流和干燥烘干機(jī)主體電機(jī)的電流是干燥烘干機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的直接反映。通過(guò)看電流大小能夠分析干燥烘干機(jī)的運(yùn)行狀況。針對(duì)以上兩點(diǎn)，車間除了外操定點(diǎn)巡檢外，還增強(qiáng)對(duì)該設(shè)備的專項(xiàng)點(diǎn)檢，及時(shí)消除出現(xiàn)的問(wèn)題。(7)對(duì)于填料密封要定期進(jìn)行檢查，定期進(jìn)行適當(dāng)?shù)木o固。
3、PTA大型裝備國(guó)產(chǎn)化情況
201 1年6月22日，中航黎明錦西化工機(jī)械（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱錦化機(jī)）自主研發(fā)、設(shè)計(jì)制造兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)百萬(wàn)噸級(jí)PTA/CTA大型干燥烘干機(jī)順利通過(guò)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的“百萬(wàn)噸級(jí)PTA/CTA裝置干燥烘干機(jī)國(guó)產(chǎn)化首臺(tái)套科技成果專家鑒定”。
2009年11月15日，由該公司研制兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)百萬(wàn)噸級(jí)PTA/CTA大型干燥烘干機(jī)在重慶蓬威石化有限責(zé)任公司的正式開(kāi)車，專家考核在100%滿負(fù)荷的情況下，裝置工作效率平穩(wěn)運(yùn)行，出料質(zhì)量均達(dá)到了用戶的要求，制造精度、各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。專家認(rèn)為該裝備填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大型裝置關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的空白，不但提高了我國(guó)石化裝備制造業(yè)的創(chuàng)新能力，縮小我國(guó)石化裝備制造業(yè)與世界先進(jìn)水平的差距，還為石化企業(yè)降低一半的采購(gòu)設(shè)備費(fèi)用，縮短一半采購(gòu)周期，利國(guó)利民意義重大，彰顯了中國(guó)石化裝備制造業(yè)的實(shí)力和中國(guó)石化裝置的研發(fā)及制造實(shí)現(xiàn)了跳躍式發(fā)展。
百萬(wàn)噸級(jí)PTA/CTA裝置是我國(guó)“十一五”規(guī)劃重大技術(shù)裝備類16個(gè)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目之一，其關(guān)鍵設(shè)備干燥烘干機(jī)的研制成功，對(duì)實(shí)現(xiàn)大型PTA/CTA成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化具有重要意義。2007年9月，經(jīng)過(guò)激烈角逐，錦化機(jī)以最高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、最低的市場(chǎng)價(jià)格、最快的生產(chǎn)周期競(jìng)標(biāo)成功。憑著錦化機(jī)技術(shù)研發(fā)實(shí)力，與中國(guó)紡織工業(yè)設(shè)計(jì)院、北京化工大學(xué)合作成功研制的百萬(wàn)噸級(jí)PTA/CTA裝置干燥烘干機(jī)產(chǎn)能最大分別為136噸／小時(shí)和138噸／小時(shí)；其規(guī)格分別為直徑4.2米，長(zhǎng)32米和直徑3.8米，長(zhǎng)27.5米；重量分別達(dá)390噸和285噸。管式蒸汽加熱干燥烘干機(jī)冷凝水排放裝置、回轉(zhuǎn)干燥烘干機(jī)用進(jìn)料密封、大型干燥烘干機(jī)用懸臂軸螺帶式喂料機(jī)三項(xiàng)技術(shù)獲得國(guó)家專利，同時(shí)編制了《蒸汽加熱管式回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)添補(bǔ)了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的空白。為國(guó)家形成了一整套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型PTA/CTA干燥烘干機(jī)設(shè)計(jì)、制造的專有技術(shù)。
中航黎明錦化機(jī)是我國(guó)裝備制造業(yè)的大型骨干企業(yè)，致力于消化引進(jìn)技術(shù)和自主開(kāi)發(fā)相結(jié)合，走出了自主創(chuàng)新、科學(xué)發(fā)展的成功之路，形成了透平機(jī)械、攪拌設(shè)備、高壓容器和大型回轉(zhuǎn)設(shè)備四大類支柱產(chǎn)品，擁有專利技術(shù)達(dá)40多項(xiàng)。先后填補(bǔ)具有國(guó)際先進(jìn)水平的135立方米PVC聚合釜、大型聚氯乙烯設(shè)備、百萬(wàn)噸乙烯和百萬(wàn)噸PTA等石化重大裝備國(guó)產(chǎn)化空白，讓國(guó)內(nèi)一直依賴國(guó)外進(jìn)口的重大設(shè)備開(kāi)始立足國(guó)內(nèi)，并在大型石化項(xiàng)目上推廣應(yīng)用，日前公司為紹興遠(yuǎn)東、海南逸盛、逸盛大化、江蘇雅鹿等干燥烘干機(jī)工程的研制正進(jìn)行時(shí)。
4、結(jié)語(yǔ)
“十二五”期間，農(nóng)業(yè)、建材、汽車、紡織等傳統(tǒng)下游行業(yè)對(duì)石油和化工產(chǎn)品的需求將進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而增加對(duì)石油和化工裝備的需求。面對(duì)發(fā)展化工新材料、高端專用化學(xué)品、節(jié)能環(huán)保、新型煤化工等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新形勢(shì)，石化行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐步增大、生產(chǎn)工藝技術(shù)快速提高、節(jié)能減排、安全環(huán)保任務(wù)加大的四大變化，為石油和化工裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空間和市場(chǎng)需求，也將對(duì)石油和化工裝備產(chǎn)業(yè)提出更高的要求。石化裝備趨于大型化、裝備技術(shù)必須不斷創(chuàng)新、設(shè)備實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)能、環(huán)保、安全標(biāo)準(zhǔn)必須不斷提升。為此，十二五”時(shí)期，錦化機(jī)提出堅(jiān)持自主創(chuàng)新力圍繞國(guó)家千萬(wàn)噸級(jí)煉油、百萬(wàn)噸級(jí)乙烯、大化肥、大型煤化工等成套設(shè)備為重點(diǎn)；把石化裝備做大做強(qiáng)。
