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　　1、課題來源與背景
　　本項技術(shù)屬于自主研發(fā)。
　　技術(shù)源自石化PTA行業(yè)。PTA是生產(chǎn)聚酯纖維、樹脂、膠片及容器樹脂的主要原料，被廣泛應(yīng)用于化纖、容器、包裝、薄膜生產(chǎn)等領(lǐng)域。在PTA的生產(chǎn)過程中，反應(yīng)產(chǎn)生的粗對苯二甲酸（CTA）通常含有大量的醋酸等雜質(zhì)，需要除去，目前處理粗對苯二甲酸（CTA）中雜質(zhì)的方法主要有以下兩種：
　　⑴工業(yè)中一般采用“離心機過濾或真空過濾-蒸汽回轉(zhuǎn)干燥-氣流輸送-罐內(nèi)打漿”模式，存在的問題是工藝流程冗長、附屬設(shè)備多、設(shè)備投資高、占地面積大、耗能高等，正逐漸被淘汰。
　　⑵近年迅速發(fā)展的“溶劑交換技術(shù)”。該技術(shù)可將PTA氧化裝置傳統(tǒng)的CTA過濾、干燥、氣力輸送儲存簡化為“溶劑交換”單元完成， 具有設(shè)備少、耗能低等優(yōu)點，從而正逐步成為工業(yè)中最常用的一種技術(shù)。
　　國內(nèi)天華化工機械及自動化研究設(shè)計院有限公司（簡稱天華院）率先開發(fā)溶劑交換技術(shù)，并獲得中國專利（專利號ZL2010105717366）。但2010105717366專利方法是按理想條件設(shè)計，在實際工作過程溶劑交換效率低。經(jīng)過研究開發(fā)及多次試驗，天華院原創(chuàng)提出“一種溶劑交換機及提高CTA溶劑交換效率的方法”（專利號ZL201510197279.1），通過偏流、引流等技術(shù)克服了上述缺陷，并仍存在以下不足：⑴母液中水含量超標，為后續(xù)處理有一定困難；⑵產(chǎn)品中醋酸含量可能超標。隨后天華院提出了“一種進一步提高CTA溶劑交換效率的方法”（專利號ZL2015106878122），通過增加導(dǎo)流槽以及PTFE擋板等有效防止了沖洗液通過隔離塊進入到過濾區(qū)中或母液進入到打漿罐中。
　　2、技術(shù)原理及性能指標
　　本項工藝采用集成設(shè)備--溶劑交換機替代傳統(tǒng)工藝裝置中的“真空離心機、干燥機、洗滌塔、粉料罐”等多套設(shè)備，將PTA氧化裝置CTA的過濾、干燥、氣力輸送儲存簡化為“溶劑交換”單元完成。
　　CTA溶劑交換技術(shù)采用的是逆流多級洗滌工藝，干凈的洗滌液從最后一級洗滌區(qū)進入溶劑交換機，溶劑交換完成后通過濾液管排至控制頭對應(yīng)的腔室內(nèi)，再排至對應(yīng)的濾液罐內(nèi)，濾液罐內(nèi)的濾液又通過泵進入溶劑交換機上一級洗滌區(qū)繼續(xù)進行溶劑交換，這樣逐級依次向前洗滌，與濾餅流動方向相反。
　　3、技術(shù)的創(chuàng)造性與先進性；
　?、倥c現(xiàn)有技術(shù)相比，將分離CTA中醋酸的工藝集成到1臺CTA溶劑交換機設(shè)備中實現(xiàn)，設(shè)備數(shù)量減少，流程縮短，工藝的可操作性提高。采用溶劑交換技術(shù)，使得CTA濾餅的濕含量不需降低，打漿需用的工藝水減少；無需利用飽和蒸汽的潛熱對CTA濾餅間接加熱，使CTA濾餅中的醋酸二次蒸發(fā)；打漿需用的工藝水減少，降低了洗滌水的消耗量。
　?、诒卷椉夹g(shù)增設(shè)抽吸機組、偏流濾液罐、偏流濾液泵，將最后一次洗滌后濾液管中的殘留濾液利用壓差抽吸至偏流濾液罐中，繼續(xù)使用，可以防止這部分濾液進入卸料區(qū)，隨卸料反吹氣從下料口排出，污染已經(jīng)洗滌干凈的濾餅，不但提高溶劑交換效率，而且可以減少系統(tǒng)總的洗滌液需要量。
　?、郾卷椉夹g(shù)控制頭由多個隔離塊分為母液腔室、多個濾液腔室、卸料區(qū)Ⅰ因此，調(diào)整控制頭隔離塊位置，可以使溶劑交換過程中濾液管中的殘留濾液排至對應(yīng)腔室內(nèi)，不會進入下一級濃度較低的洗滌液中，從而提高了溶劑交換效率。
　?、鼙卷椉夹g(shù)控制頭為可調(diào)結(jié)構(gòu)，可以確保在不同工況下，不更換設(shè)備即可實現(xiàn)調(diào)節(jié)不同偏流角度更靈活、更方便的目的。
　?、荼卷椉夹g(shù)通過在原有壓力過濾機多級逆流“過濾、洗滌”工藝的基礎(chǔ)上增加導(dǎo)流槽，將其中的母液或沖洗水引出，防止沖洗水或母液進入到過濾區(qū)或打漿罐中。
　?、薇卷椉夹g(shù)中設(shè)有PTFE擋板，其主要作用是將剩余的部分沖洗水擋住或過濾區(qū)漏入的母液擋住，防止沖洗液通過隔離塊進入到過濾區(qū)中或母液進入到打漿罐中。
　　本項技術(shù)從工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)兩方面來改進PTA生產(chǎn)工藝氧化單元技術(shù)，相比現(xiàn)有的“離心機過濾或真空過濾-蒸汽回轉(zhuǎn)干燥-氣流輸送-罐內(nèi)打漿”的工藝，本項專利技術(shù)減少設(shè)備數(shù)量、減小占地面積、降低能耗，使PTA產(chǎn)品更具有國際競爭力，切合PTA產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，堪稱PTA行業(yè)技術(shù)革命，是PTA產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。
　　4、技術(shù)的成熟程度，適用范圍和安全性；
　　本項技術(shù)已應(yīng)用于漢邦石化、嘉興石化PTA裝置氧化單元（屬于國內(nèi)首套）和精制單元，實際工業(yè)運行表明：該裝置在110%負荷情況下，各項工藝機械指標均達到甚至優(yōu)于合同要求值，滿足生產(chǎn)要求，這標志我國自主研發(fā)的溶劑交換工藝及設(shè)備技術(shù)基本成熟，可以進行批量推廣和生產(chǎn)。該還可以應(yīng)用于PIA、煤、PPTA、M、DM等物料漿料的處理。
　　本項技術(shù)不存在發(fā)生二次污染，也不存在易燃易爆高毒性物質(zhì)泄露等環(huán)境、安全事故的風險，不存在上游資源限制、配套設(shè)施不完善、市場接受度不高等系統(tǒng)風險。
　　5、應(yīng)用情況及存在的問題
　　本項技術(shù)已在漢邦石化，嘉興石化實施，能顯著節(jié)能減排、增加用戶經(jīng)濟利潤、改善生產(chǎn)環(huán)境等效益，已推廣于新疆中泰昆玉新材料有限公司、大連恒力石化。
　　6、歷年獲獎情況
　　本項技術(shù)獲得2017年中國化工專利獎，其基礎(chǔ)技術(shù)--“PTA過濾洗滌預(yù)干燥一體化壓力過濾技術(shù)及裝備”獲得2013年中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進步獎二等獎、2014年中國化工科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

趙旭;孫中心;張萬堯;翟向楠;王天寶;譚永鵬;梁元月;張國海;馮小朋;郭雨;沈延順