PET生产中乙二醇盘点工作优化

第29卷第3期聚酯工业Vol 29 No. 32016-05Polyester IndustryMay.2016doi;10.3969/jisn.100882612016.03.004PET生产中乙二醇盘点工作优化刘洪佳(中国石油辽阳石化分公司产业调整项目部,辽宁辽阳11000擴要:简单介绍了聚酯生产中乙二醇工艺流程,指出了生产中传统的盘点乙二醇方法工作量比较繁琐、误差大的弊端。针对装置乙二醇储罐利用几何分析和积分的方祛推导出卧式椭圆形封头储罐中液体体积与液位高度的数学关系式,利用Excel公式编辑计算功能将其运用到盘点工作,使生产中的盘点工作简单化、准确化关键词:PET;乙二醇盘点;优化中图分类号:TQ323.41文献标识码:A文章编号:10088261(2016)030012T13新鲜乙二醇储罐进人到装置各个反应釜进行反应,0前言装置里回用乙二醇全部经过各个储罐和液封槽直接循辽阳石化公司聚酯厂PET装置以精对苯二甲酸环使用,各个储罐有磁转子液位计,进行乙二醇单耗盘(rTA)和乙二醇(EG)为原料,采用直接酯化、连续缩点时根据液位依次计算出月初和月末各个储罐和液封聚生产技术,生产半消光纤维级PET切片,工艺流程槽的罐存,通过二者之差计算当月乙二醇单耗。在盘为2釜酯化,3釜缩聚的5釜工艺流程。在正常生产点乙二醇罐存时卧式储罐的计量是比较困难的。过程中原料的单耗(乙二醇单耗PTA单耗)是指导2乙二醇原料罐存传统的计量方法装置生产的一个重要指标,因此PET装置每月都要对原料的消耗进行3次盘点,计算出原料的单耗,及在盘点装置内乙二醇各个储罐罐存的传统方法时根据原料单耗波动情况进行查找原因和相应的工一直延续注水标定法其方法是在装置投产前对各艺调整。然而装置传统的乙二醇盘点方法工作量比个储罐进行注水标定,注水量折算成体积然后根据较繁琐而且误差很大使装置的工艺调整非常被动,储罐的液位和相应的体积在图纸上人工作出标定曲作者根据PET装置的实际情况,改变椭圆卧式乙二线此种方法标出的刻度不均匀,且因水和所盛乙二醇贮罐盘点的计算方法,推导理论公式,将其运用到醇液体密度不同标出的刻度往往不够准确。在日常盘点工作,使生产中的盘点工作简单化、准确化生产中进行盘点工作时,统计人员根据现场实际储罐液位,利用人工标定曲线本上估算出相应的体积数1乙二醇工艺流程在乘以密度才能计算出一个储罐中乙二醇的质量数。PET装置乙二醇工艺流程如图1所示。此方法的盘点工作量比较繁琐、误差大,致使装置的工艺调整处于被动局面。因此需要改变现有传统的盘点方法,通过数学推导,得出储罐容积与液位的关系,用比较科学、简洁准确的方法来取代原始方法。3改进的乙二醇原料罐存计算方法目前化工、石油等行业广泛采用椭圆卧式贮槽盛装液体,凡压力在0.1MPa以上的这类椭圆卧式图1PET装量乙二醇工艺流程简图贮槽因属压力容器,其2端均釆用对称的标准封头Fig 1 Process flow diagram of式结构。PET装置的乙二醇储罐分为2种:立式ethylene glycol in polyester plant储罐和卧式储罐2种,其中立式储罐的计量方法推导较简单,此不作详述。装置里的乙二醇卧式储罐新鲜乙二醇经过外围罐区的53m153-T253-是采用了中国煤化工储罐,储槽制造CNMHG收稿日期:201603404作者简介:刘洪佳(1983-),女,辽宁铁岭人,助理工程师,工学学土,从事催化裂化生产管理与研究工作第3期刘洪佳:PET生产中乙二醇盘点工作优化改进13时都长短轴之比为2:1,见图2所示,乙二醇卧式储罐的体积V由圆筒部分体积V和封头部分体积带入设定值得v2部分组成,即v=V1+V2,下面分别计算圆筒部c=2√2mh-h2=2√h(2r-h)分体积V和封头部分体积V2利用辛卜森公式的圆弧弓形面积公式首先计算出圆筒部分储液面所形成的圆弧弓形的面积。辛卜森公式的圆弧弓形面积公式为式中:S。为圆弧弓形的面积,m2;c为圆弧弓形底边的长,m;h为圆弧弓形的高,mL将公式(2)带入到辛卜森公式的圆弧弓形面积Fig 2 Schematic diagram of the horizontal elliptical head <0图2卧式椭圆形封头乙二醇储罐示意图公式中整理得S=7h√h(2r-h)+ethylene glycol storage tank4√h(2r-h)应用辛卜森体积公式计算圆筒部分的储液为r为储罐筒体半径,m;a为椭圆形封头曲边高度,m;L为直筒长度(应包括椭圆形封头直边高VI=SL将公式(3)带入到体积公式中得出圆筒部分的度),m;h为液位在卧式储罐中的高度,m;体积公式为:3.1卧式储罐圆筒部分体积公式推导h'l装有一定液位的卧式储罐圆筒的横截面为一圆V1=4hL√A(2r-h)+形(见图3),储液的水平面截取圆形一部分,形成圆其中:V1为卧罐圆筒部分的体积,m3;L为卧罐弧弓形,计算出圆筒部分储液面的圆弧弓形的面积圆筒部分的长,m;h为圆弧弓形的高,即液位在卧式再乘以圆筒部分的长度,即得圆筒部分的储液体积。储罐中的高度,m;r为圆筒的横截面圆的半径,m;3.2卧式储罐封头部分体积公式推导将卧罐两端的椭圆封头去掉其直边部分,对合起来构成一个椭球体椭球体的竖截面为一个椭圆,因此卧罐储液水平面在椭球体内所形成的横截面即为椭圆。有了椭圆的长半轴和短半轴,即可计算出储液水平面在“椭饼”内形成的椭圆的面积。对椭球体建立三维坐标系,如图4所示。图3卧式储罐圆筒部分液面截面示意图Fig 3 Sectional schematic diagram of liquid level ofcylinder of horizontal storage tank将圆形置于如图3所示的xy座标系中,则其标准方程为x+(y-r(1)式中:x为液面所割得的圆弧弓形的弦长的一半,m;y为液面所割得的圆弧弓形的高h,m;r为圆筒的横截面圆的半径,m中国煤化工意图设弦长为c,即2x=c,y=h根据公式(1)得出THCNMHGptical heay-r将该椭球体沿x-y平面剖开,剖面为一长边为x=√2-(y-n)2短边设为a的椭圆。如图5所示。聚酯工业第29卷再将椭球体沿zy平面剖开,剖面为一半径为r的圆,如图6所示。此时圆的方程为(5)设圆底部h处D点坐标为(ZD,y0),那么将yD=-(r-h)待入公式(5)得出z2+y2=r2z2+-(r-h)12=r整理得图5椭圆封头合并后xy剖面示意图Fig 5 Schematic diagram of由上述分析可知,离椭球体底部h处的横截面是r-y profile after the merger of elliptical head一个长边为√2h-h,短边为2√2h-h的椭圆。该椭圆方程为:根据几何椭圆面积公式计算该椭圆面积S则:14)S=丌y2rh-h22rh设离椭圆底部h处B点坐标为(xB,yB),那么整理得:yS=mrh-7mh=mh(r-在化工生产中使用的椭圆形封头均用模型压制而成,为标准椭圆形封头,曲边高度为其半径的一半,则当液位为h时,利用微积分得出椭球体内物即r=2a,y0=-(7h)则根据公式(4)求出xn,即料容积V关系式为:(h-)226x2=a22(hx)2因此乙二醇卧式储罐的体积为v=V+V=3M√h(2-h)将a=r/2带入整理得x2=2hr-h2TrTh Th26(6)为了减少误差,当储罐液面h超过储罐筒体高度一半以上时,卧罐储液体积应以卧罐的几何容积减去储液面上部空间容积的方式计算。4在Excl中应用在日常生产中,统计人员记录好各个储罐得液位后,通过 Excel公式编辑功能将公式(6)编辑到表格Excel中,利用 Excel公式计算功能就可以计算出储罐任意液位的体积。下面以17-m03乙二醇收集罐DΦ3200×720为例,介绍计算方法。根据储罐的设备尺寸得出,储罐的直径为3.2m,因此半径r=1.6m,储罐圆筒长度L=7.27m。将其带入公式(6)中。得出17-TU3储罐圆筒体积V和2个封头得体积V2公式图6椭圆封头合并后zy剖面示意图中国煤化工.8175hFig. 6 Schematic diagram of z-y profile after the mergerCNMHG3. 2h-hof elliptical heaV2=2.512h2+0.523h第3期刘洪佳:PET生产中乙二醇盘点工作优化改进15表1在Exce中17-m3储罐体积计算公式表栏内输入如下物料体积计算公式:“B3+C3"F列Table 1 Table of the formula for calculating在F3的编辑栏内输入如下物料体积计算公式:“D3the volume of 17-103 storage tanks in Excel*1.113”。如表1所示,在A列输入液位h值的任D意值,就能准确方便的计算出17-m03储罐在该液位17-T03储罐圆柱体储罐两封头储下的质量。液位h体积总体积质量0.5636.3897.1115结论0.7918.3709.31505111.685通过改变传统的盘点方法,利用数学公式推导得出了装置中卧式带椭圆形封头储罐容积与液位的0.915.602关系,将 Excel公式计算功能运用在实际盘点工作98917.59119.579的情况来看,利用改进的方法数值准确可靠,通用性在 Excel表格中,A列输入液位h值,B列在B3好。该方法适用于装置中其他不同体积不同高度的的编辑栏内输入如下物料体积计算公式:“9.693*乙二醇卧式储罐,用比较科学、简洁、准确的方法来A3*SQRT(3.2*A3-A3*A3)+1.8175*A3*取代传统盘点方法。A3*A3/SQRT(3.2*A3-A3*A3)”,C列在C3参考文献:的编辑栏内输入如下物料体积计算公式:“2.512*A3*A3-0.523*A3*A3*A3”,D列在D3的编辑1JBTw473795,椭圆形封头[SOptimization of ethylene glycol inventory in polyester productionLIU Hong-jia(Industrial adjustment project department of Liaoyang Petrochemical Company, Liaoyang 111001, China)Abstract: Ethylene glycol process flow in polyester production was simply introduced. The drawbacks which included tedious work and big error of the traditional inventory method of ethylene glycol in production were pointed outAiming at ethylene glycol storage tank, the mathematical relationship between the liquid volume and liquid level ofhorizontal elliptical head storage tank was derived with the methods of geometric analysis and integration. The Excelformula editing and calculating function was applied to the inventory work, which made the inventory in productionsimplification and accuracyKey words: PET; ethylene glycol inventory; optimization东丽开始销售以植物再生资源为原料的世界最初仿麂皮人造皮革 Ultrasuede@ PX日本东丽公司,这次,从2015年10月在世界最初开始以植物再生资源(甘蔗废糖蜜)为原料的仿麂皮人造皮革Utrauede PX商业生产,从2016年1月开始销售。东丽公司,将 Ultrasuede PX销售给对地球环境安全关心高的汽车时装装饰等广泛用途领域的客户,销售额计划2015年度1亿日元,2020年度30亿日元Ultrasuede,从开发起,是已有45年历史的仿麂皮人造皮革。优异的质感和高的功能性,以时装世界为首,在装饰和汽车等各种用途领域,受到高的评价,作为优质的高级素材被广泛认知。这次的 Ultrasuede,是对构成 Ultrasuede的聚酯原料的一部分乙二醇使用由制糖时副产的甘蔗废糖蜜制造的乙二醇。这部分植物由来聚酯的生物基合成聚合物含有率约30%,在 Ultrasuede@ pX全体,为10%以上。部分植物由来聚酯的物性因为与传统的聚酯基本物性同等, Ultrasuede B PX,与通常的 Ultrasuede同样,具备良好的质感和通气性、免烫性等高功能性。东丽公司,在通过寿命周期评价产品给予地球环境影响的动向在社会展开中,将该 Ultrasuede@ PX作为使高功能·高感性和考虑地球环境两兼备的尖端材料建议各种用途东丽公司,在中期经营课题“项目AP-2016”中的“绿色革新事业扩大(GR)中国煤化工物材料·产品的扩大销售等。今后,东丽公司将通过具备高质感和功能性的先进绿色革新材料·产品等CNMHG扩大继续为地球环境问题的解决做出贡献。(王德诚供稿)