第29卷第3期聚酯工業(yè)Vol 29 No. 32016-05Polyester IndustryMay.2016doi;10.3969/jisn.100882612016.03.004PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化劉洪佳(中國(guó)石油遼陽(yáng)石化分公司產(chǎn)業(yè)調(diào)整項(xiàng)目部,遼寧遼陽(yáng)11000擴(kuò)要:簡(jiǎn)單介紹了聚酯生產(chǎn)中乙二醇工藝流程,指出了生產(chǎn)中傳統(tǒng)的盤(pán)點(diǎn)乙二醇方法工作量比較繁瑣、誤差大的弊端。針對(duì)裝置乙二醇儲(chǔ)罐利用幾何分析和積分的方祛推導(dǎo)出臥式橢圓形封頭儲(chǔ)罐中液體體積與液位高度的數(shù)學(xué)關(guān)系式,利用Excel公式編輯計(jì)算功能將其運(yùn)用到盤(pán)點(diǎn)工作,使生產(chǎn)中的盤(pán)點(diǎn)工作簡(jiǎn)單化、準(zhǔn)確化關(guān)鍵詞:PET;乙二醇盤(pán)點(diǎn);優(yōu)化中圖分類號(hào):TQ323.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10088261(2016)030012T13新鮮乙二醇儲(chǔ)罐進(jìn)人到裝置各個(gè)反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng),0前言裝置里回用乙二醇全部經(jīng)過(guò)各個(gè)儲(chǔ)罐和液封槽直接循遼陽(yáng)石化公司聚酯廠PET裝置以精對(duì)苯二甲酸環(huán)使用,各個(gè)儲(chǔ)罐有磁轉(zhuǎn)子液位計(jì),進(jìn)行乙二醇單耗盤(pán)(rTA)和乙二醇(EG)為原料,采用直接酯化、連續(xù)縮點(diǎn)時(shí)根據(jù)液位依次計(jì)算出月初和月末各個(gè)儲(chǔ)罐和液封聚生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)半消光纖維級(jí)PET切片,工藝流程槽的罐存,通過(guò)二者之差計(jì)算當(dāng)月乙二醇單耗。在盤(pán)為2釜酯化,3釜縮聚的5釜工藝流程。在正常生產(chǎn)點(diǎn)乙二醇罐存時(shí)臥式儲(chǔ)罐的計(jì)量是比較困難的。過(guò)程中原料的單耗(乙二醇單耗PTA單耗)是指導(dǎo)2乙二醇原料罐存?zhèn)鹘y(tǒng)的計(jì)量方法裝置生產(chǎn)的一個(gè)重要指標(biāo),因此PET裝置每月都要對(duì)原料的消耗進(jìn)行3次盤(pán)點(diǎn),計(jì)算出原料的單耗,及在盤(pán)點(diǎn)裝置內(nèi)乙二醇各個(gè)儲(chǔ)罐罐存的傳統(tǒng)方法時(shí)根據(jù)原料單耗波動(dòng)情況進(jìn)行查找原因和相應(yīng)的工一直延續(xù)注水標(biāo)定法其方法是在裝置投產(chǎn)前對(duì)各藝調(diào)整。然而裝置傳統(tǒng)的乙二醇盤(pán)點(diǎn)方法工作量比個(gè)儲(chǔ)罐進(jìn)行注水標(biāo)定,注水量折算成體積然后根據(jù)較繁瑣而且誤差很大使裝置的工藝調(diào)整非常被動(dòng),儲(chǔ)罐的液位和相應(yīng)的體積在圖紙上人工作出標(biāo)定曲作者根據(jù)PET裝置的實(shí)際情況,改變橢圓臥式乙二線此種方法標(biāo)出的刻度不均勻,且因水和所盛乙二醇貯罐盤(pán)點(diǎn)的計(jì)算方法,推導(dǎo)理論公式,將其運(yùn)用到醇液體密度不同標(biāo)出的刻度往往不夠準(zhǔn)確。在日常盤(pán)點(diǎn)工作,使生產(chǎn)中的盤(pán)點(diǎn)工作簡(jiǎn)單化、準(zhǔn)確化生產(chǎn)中進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)工作時(shí),統(tǒng)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際儲(chǔ)罐液位,利用人工標(biāo)定曲線本上估算出相應(yīng)的體積數(shù)1乙二醇工藝流程在乘以密度才能計(jì)算出一個(gè)儲(chǔ)罐中乙二醇的質(zhì)量數(shù)。PET裝置乙二醇工藝流程如圖1所示。此方法的盤(pán)點(diǎn)工作量比較繁瑣、誤差大,致使裝置的工藝調(diào)整處于被動(dòng)局面。因此需要改變現(xiàn)有傳統(tǒng)的盤(pán)點(diǎn)方法,通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出儲(chǔ)罐容積與液位的關(guān)系,用比較科學(xué)、簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確的方法來(lái)取代原始方法。3改進(jìn)的乙二醇原料罐存計(jì)算方法目前化工、石油等行業(yè)廣泛采用橢圓臥式貯槽盛裝液體,凡壓力在0.1MPa以上的這類橢圓臥式圖1PET裝量乙二醇工藝流程簡(jiǎn)圖貯槽因?qū)賶毫θ萜?其2端均釆用對(duì)稱的標(biāo)準(zhǔn)封頭Fig 1 Process flow diagram of式結(jié)構(gòu)。PET裝置的乙二醇儲(chǔ)罐分為2種:立式ethylene glycol in polyester plant儲(chǔ)罐和臥式儲(chǔ)罐2種,其中立式儲(chǔ)罐的計(jì)量方法推導(dǎo)較簡(jiǎn)單,此不作詳述。裝置里的乙二醇臥式儲(chǔ)罐新鮮乙二醇經(jīng)過(guò)外圍罐區(qū)的53m153-T253-是采用了中國(guó)煤化工儲(chǔ)罐,儲(chǔ)槽制造CNMHG收稿日期:201603404作者簡(jiǎn)介:劉洪佳(1983-),女,遼寧鐵嶺人,助理工程師,工學(xué)學(xué)土,從事催化裂化生產(chǎn)管理與研究工作第3期劉洪佳:PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化改進(jìn)13時(shí)都長(zhǎng)短軸之比為2:1,見(jiàn)圖2所示,乙二醇臥式儲(chǔ)罐的體積V由圓筒部分體積V和封頭部分體積帶入設(shè)定值得v2部分組成,即v=V1+V2,下面分別計(jì)算圓筒部c=2√2mh-h2=2√h(2r-h)分體積V和封頭部分體積V2利用辛卜森公式的圓弧弓形面積公式首先計(jì)算出圓筒部分儲(chǔ)液面所形成的圓弧弓形的面積。辛卜森公式的圓弧弓形面積公式為式中:S。為圓弧弓形的面積,m2;c為圓弧弓形底邊的長(zhǎng),m;h為圓弧弓形的高,mL將公式(2)帶入到辛卜森公式的圓弧弓形面積Fig 2 Schematic diagram of the horizontal elliptical head <0圖2臥式橢圓形封頭乙二醇儲(chǔ)罐示意圖公式中整理得S=7h√h(2r-h)+ethylene glycol storage tank4√h(2r-h)應(yīng)用辛卜森體積公式計(jì)算圓筒部分的儲(chǔ)液為r為儲(chǔ)罐筒體半徑,m;a為橢圓形封頭曲邊高度,m;L為直筒長(zhǎng)度(應(yīng)包括橢圓形封頭直邊高VI=SL將公式(3)帶入到體積公式中得出圓筒部分的度),m;h為液位在臥式儲(chǔ)罐中的高度,m;體積公式為:3.1臥式儲(chǔ)罐圓筒部分體積公式推導(dǎo)h'l裝有一定液位的臥式儲(chǔ)罐圓筒的橫截面為一圓V1=4hL√A(2r-h)+形(見(jiàn)圖3),儲(chǔ)液的水平面截取圓形一部分,形成圓其中:V1為臥罐圓筒部分的體積,m3;L為臥罐弧弓形,計(jì)算出圓筒部分儲(chǔ)液面的圓弧弓形的面積圓筒部分的長(zhǎng),m;h為圓弧弓形的高,即液位在臥式再乘以圓筒部分的長(zhǎng)度,即得圓筒部分的儲(chǔ)液體積。儲(chǔ)罐中的高度,m;r為圓筒的橫截面圓的半徑,m;3.2臥式儲(chǔ)罐封頭部分體積公式推導(dǎo)將臥罐兩端的橢圓封頭去掉其直邊部分,對(duì)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)橢球體橢球體的豎截面為一個(gè)橢圓,因此臥罐儲(chǔ)液水平面在橢球體內(nèi)所形成的橫截面即為橢圓。有了橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸,即可計(jì)算出儲(chǔ)液水平面在“橢餅”內(nèi)形成的橢圓的面積。對(duì)橢球體建立三維坐標(biāo)系,如圖4所示。圖3臥式儲(chǔ)罐圓筒部分液面截面示意圖Fig 3 Sectional schematic diagram of liquid level ofcylinder of horizontal storage tank將圓形置于如圖3所示的xy座標(biāo)系中,則其標(biāo)準(zhǔn)方程為x+(y-r(1)式中:x為液面所割得的圓弧弓形的弦長(zhǎng)的一半,m;y為液面所割得的圓弧弓形的高h(yuǎn),m;r為圓筒的橫截面圓的半徑,m中國(guó)煤化工意圖設(shè)弦長(zhǎng)為c,即2x=c,y=h根據(jù)公式(1)得出THCNMHGptical heay-r將該橢球體沿x-y平面剖開(kāi),剖面為一長(zhǎng)邊為x=√2-(y-n)2短邊設(shè)為a的橢圓。如圖5所示。聚酯工業(yè)第29卷再將橢球體沿zy平面剖開(kāi),剖面為一半徑為r的圓,如圖6所示。此時(shí)圓的方程為(5)設(shè)圓底部h處D點(diǎn)坐標(biāo)為(ZD,y0),那么將yD=-(r-h)待入公式(5)得出z2+y2=r2z2+-(r-h)12=r整理得圖5橢圓封頭合并后xy剖面示意圖Fig 5 Schematic diagram of由上述分析可知,離橢球體底部h處的橫截面是r-y profile after the merger of elliptical head一個(gè)長(zhǎng)邊為√2h-h,短邊為2√2h-h的橢圓。該橢圓方程為:根據(jù)幾何橢圓面積公式計(jì)算該橢圓面積S則:14)S=丌y2rh-h22rh設(shè)離橢圓底部h處B點(diǎn)坐標(biāo)為(xB,yB),那么整理得:yS=mrh-7mh=mh(r-在化工生產(chǎn)中使用的橢圓形封頭均用模型壓制而成,為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,曲邊高度為其半徑的一半,則當(dāng)液位為h時(shí),利用微積分得出橢球體內(nèi)物即r=2a,y0=-(7h)則根據(jù)公式(4)求出xn,即料容積V關(guān)系式為:(h-)226x2=a22(hx)2因此乙二醇臥式儲(chǔ)罐的體積為v=V+V=3M√h(2-h)將a=r/2帶入整理得x2=2hr-h2TrTh Th26(6)為了減少誤差,當(dāng)儲(chǔ)罐液面h超過(guò)儲(chǔ)罐筒體高度一半以上時(shí),臥罐儲(chǔ)液體積應(yīng)以臥罐的幾何容積減去儲(chǔ)液面上部空間容積的方式計(jì)算。4在Excl中應(yīng)用在日常生產(chǎn)中,統(tǒng)計(jì)人員記錄好各個(gè)儲(chǔ)罐得液位后,通過(guò) Excel公式編輯功能將公式(6)編輯到表格Excel中,利用 Excel公式計(jì)算功能就可以計(jì)算出儲(chǔ)罐任意液位的體積。下面以17-m03乙二醇收集罐D(zhuǎn)Φ3200×720為例,介紹計(jì)算方法。根據(jù)儲(chǔ)罐的設(shè)備尺寸得出,儲(chǔ)罐的直徑為3.2m,因此半徑r=1.6m,儲(chǔ)罐圓筒長(zhǎng)度L=7.27m。將其帶入公式(6)中。得出17-TU3儲(chǔ)罐圓筒體積V和2個(gè)封頭得體積V2公式圖6橢圓封頭合并后zy剖面示意圖中國(guó)煤化工.8175hFig. 6 Schematic diagram of z-y profile after the mergerCNMHG3. 2h-hof elliptical heaV2=2.512h2+0.523h第3期劉洪佳:PET生產(chǎn)中乙二醇盤(pán)點(diǎn)工作優(yōu)化改進(jìn)15表1在Exce中17-m3儲(chǔ)罐體積計(jì)算公式表欄內(nèi)輸入如下物料體積計(jì)算公式:“B3+C3"F列Table 1 Table of the formula for calculating在F3的編輯欄內(nèi)輸入如下物料體積計(jì)算公式:“D3the volume of 17-103 storage tanks in Excel*1.113”。如表1所示,在A列輸入液位h值的任D意值,就能準(zhǔn)確方便的計(jì)算出17-m03儲(chǔ)罐在該液位17-T03儲(chǔ)罐圓柱體儲(chǔ)罐兩封頭儲(chǔ)下的質(zhì)量。液位h體積總體積質(zhì)量0.5636.3897.1115結(jié)論0.7918.3709.31505111.685通過(guò)改變傳統(tǒng)的盤(pán)點(diǎn)方法,利用數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)得出了裝置中臥式帶橢圓形封頭儲(chǔ)罐容積與液位的0.915.602關(guān)系,將 Excel公式計(jì)算功能運(yùn)用在實(shí)際盤(pán)點(diǎn)工作98917.59119.579的情況來(lái)看,利用改進(jìn)的方法數(shù)值準(zhǔn)確可靠,通用性在 Excel表格中,A列輸入液位h值,B列在B3好。該方法適用于裝置中其他不同體積不同高度的的編輯欄內(nèi)輸入如下物料體積計(jì)算公式:“9.693*乙二醇臥式儲(chǔ)罐,用比較科學(xué)、簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的方法來(lái)A3*SQRT(3.2*A3-A3*A3)+1.8175*A3*取代傳統(tǒng)盤(pán)點(diǎn)方法。A3*A3/SQRT(3.2*A3-A3*A3)”,C列在C3參考文獻(xiàn):的編輯欄內(nèi)輸入如下物料體積計(jì)算公式:“2.512*A3*A3-0.523*A3*A3*A3”,D列在D3的編輯1JBTw473795,橢圓形封頭[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東麗開(kāi)始銷售以植物再生資源為原料的世界最初仿麂皮人造皮革 Ultrasuede@ PX日本東麗公司,這次,從2015年10月在世界最初開(kāi)始以植物再生資源(甘蔗廢糖蜜)為原料的仿麂皮人造皮革Utrauede PX商業(yè)生產(chǎn),從2016年1月開(kāi)始銷售。東麗公司,將 Ultrasuede PX銷售給對(duì)地球環(huán)境安全關(guān)心高的汽車時(shí)裝裝飾等廣泛用途領(lǐng)域的客戶,銷售額計(jì)劃2015年度1億日元,2020年度30億日元Ultrasuede,從開(kāi)發(fā)起,是已有45年歷史的仿麂皮人造皮革。優(yōu)異的質(zhì)感和高的功能性,以時(shí)裝世界為首,在裝飾和汽車等各種用途領(lǐng)域,受到高的評(píng)價(jià),作為優(yōu)質(zhì)的高級(jí)素材被廣泛認(rèn)知。這次的 Ultrasuede,是對(duì)構(gòu)成 Ultrasuede的聚酯原料的一部分乙二醇使用由制糖時(shí)副產(chǎn)的甘蔗廢糖蜜制造的乙二醇。這部分植物由來(lái)聚酯的生物基合成聚合物含有率約30%,在 Ultrasuede@ pX全體,為10%以上。部分植物由來(lái)聚酯的物性因?yàn)榕c傳統(tǒng)的聚酯基本物性同等, Ultrasuede B PX,與通常的 Ultrasuede同樣,具備良好的質(zhì)感和通氣性、免燙性等高功能性。東麗公司,在通過(guò)壽命周期評(píng)價(jià)產(chǎn)品給予地球環(huán)境影響的動(dòng)向在社會(huì)展開(kāi)中,將該 Ultrasuede@ PX作為使高功能·高感性和考慮地球環(huán)境兩兼?zhèn)涞募舛瞬牧辖ㄗh各種用途東麗公司,在中期經(jīng)營(yíng)課題“項(xiàng)目AP-2016”中的“綠色革新事業(yè)擴(kuò)大(GR)中國(guó)煤化工物材料·產(chǎn)品的擴(kuò)大銷售等。今后,東麗公司將通過(guò)具備高質(zhì)感和功能性的先進(jìn)綠色革新材料·產(chǎn)品等CNMHG擴(kuò)大繼續(xù)為地球環(huán)境問(wèn)題的解決做出貢獻(xiàn)。(王德誠(chéng)供稿)