1、引言
PTA干燥烘干機，是PTA裝置中氧化、精制工段干燥單元的關(guān)鍵設(shè)備，是將來自旋轉(zhuǎn)真空過濾機（或其他機器）的CTA或PTA濾餅，通過螺旋輸送機送入干燥烘干機轉(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（氮氣）帶出干燥烘干機。目前，國內(nèi)PTA裝置干燥烘干機，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、運行可靠、操作彈性大、易實現(xiàn)大型化的管式回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機。“十五”末期，國內(nèi)25～45萬噸／年規(guī)模的PTA干燥烘干機實現(xiàn)了國產(chǎn)化，60萬噸／年P(guān)TA干燥烘干機進行了多次模擬實際物料的冷模、熱模試驗，并取得了一定的研究成果，現(xiàn)已初步具備研制能力。預(yù)計到“十一五”末期，60～100萬噸／年P(guān)TA干燥烘干機基本可實現(xiàn)國內(nèi)設(shè)計制造。“十五”末期，我國開始引進60萬噸／年P(guān)TA干燥烘干機，主要專利商有INVISTA、EASTMAN等公司，主要由TSK日本月島機械株式會社和德國魯奇—伊斯曼公司等生產(chǎn)制造，這些公司在大型PTA干燥烘干機設(shè)計、制造方面有其獨到之處，代表著國際先進水平。引進PTA干燥烘干機用于上海、寧波、遼陽、紹興等石化企業(yè)，富通新能源銷售鋸末氣流式烘干機、木屑顆粒機等生物質(zhì)成型烘干機機械設(shè)備。
2、天津石化公司20萬t/a聚酯工程精對苯二甲酸(PTA)裝置
設(shè)計生產(chǎn)能力25萬t/a，年運行時間為7200h，裝置小時產(chǎn)量35t，操作彈性70%-110%。該裝置采用日本三井化學(xué)株式會社(MCI)的專利技術(shù)，基礎(chǔ)工程設(shè)計由日本三井造船株式會社(MES)完成，詳細(xì)工程設(shè)計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，將對二甲苯(PX)氧化生成粗對苯二甲酸(CTA)，CTA加氫精制，再經(jīng)過離心過濾和干燥等過程最終生成精對苯二甲酸。回轉(zhuǎn)列管式干燥烘干機是生產(chǎn)CTA和PTA的關(guān)鍵設(shè)備，該設(shè)備運行好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，也是影響整個裝置運行成本的關(guān)鍵。
2.1回轉(zhuǎn)列管式干燥烘干機在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，再通過離心過濾之后，最終進入干燥烘干機進行干燥。干燥烘干機轉(zhuǎn)動殼體內(nèi)表面分布著蒸汽列管，蒸汽作為熱源，對進入干燥烘干機的CTA和PTA的濾餅直接加熱，使之烘干成粉末狀。經(jīng)干燥烘干機烘干后的CTA和PTA粉末具有很強的流動性，由轉(zhuǎn)閥和風(fēng)送系統(tǒng)輸送至半成品和成品料倉，成品將送至聚酯裝置和PTA打包站打包。
2.2干燥烘干機的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)原理
在PTA裝置中的這兩臺動設(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干燥烘干機直徑為2800mm，總長度為28500mm; PfA單元中的PM-404干燥烘干機的直徑為3100mm，總長為31000mm。在干燥烘干機中，與機器本體連接的管口較多，并且物料為酸性物質(zhì)，對密封的要求較高，密封是這臺機器運轉(zhuǎn)是否完好、裝置“長、滿、優(yōu)”運行的關(guān)鍵部位。該機器的密封型式較多，不僅有填料密封、機械密封、迷宮密封，而且還有膜片密封。
干燥烘干機的工藝性能參數(shù)。
2.3干燥烘干機結(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，對其運轉(zhuǎn)的要求較高。結(jié)構(gòu)組成主要包括：列管式滾筒、進料斗和螺旋推料器、支撐滾、驅(qū)動及減速系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、蒸汽及疏水系統(tǒng)、密封系統(tǒng)及潤滑系統(tǒng)。
2.4干燥烘干機的工作原理
潤滑系統(tǒng)正常情況下，驅(qū)動電機帶動干燥烘干機空載運行，蒸汽由蒸汽進口C處進入使干燥烘干機緩慢升溫，當(dāng)達到規(guī)定溫度后，濕濾餅由進料端A進入，并通過攪籠3將濕物料推進干燥烘干機。物料中的固體被干燥成粉料從E口排出，通過風(fēng)送系統(tǒng)送到料倉中。而列管中蒸汽換熱后變成冷凝液，通過出料端的一個L型特殊結(jié)構(gòu)連續(xù)排出。
2.5干燥烘干機出現(xiàn)的問題及處理方案
開車后干燥烘干機出現(xiàn)的問題及處理方案見表2。
2.6操作中注意事項及維護保養(yǎng)
(1)干燥烘干機開停車要緩慢升溫降溫，不要出現(xiàn)驟冷驟熱現(xiàn)象，否則會產(chǎn)生應(yīng)力，使得干燥烘干機轉(zhuǎn)動接觸面嚴(yán)重滑傷。(2)操作中注意進料濕含量不能超過規(guī)定值，密切關(guān)注進料端脈沖敲擊器的動作是否良好，否則極易造成攪籠結(jié)壁。(3)反吹氮氣的壓力和流量是決定干燥烘干機能否正常運行的重要因素之一。如果反吹氮氣壓力和流量太小，則會使出料濕度增大；反之反吹氮氣將會夾帶過量的粉料，從而堵塞進料端。(4)蒸氣的壓力、溫度和流量是決定干燥烘干機能否正常運行的重要因素。如果蒸汽壓力、溫度和流量太低，會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，并導(dǎo)致攪籠堵塞；反之如果超出設(shè)計要求會對設(shè)備產(chǎn)生不利影響。(5)干燥烘干機潤滑點多，耗油脂量大，保證潤滑系統(tǒng)完好，是保證干燥烘干機長周期運轉(zhuǎn)的前提。(6)攪籠電流和干燥烘干機主體電機的電流是干燥烘干機運轉(zhuǎn)情況的直接反映。通過看電流大小能夠分析干燥烘干機的運行狀況。針對以上兩點，車間除了外操定點巡檢外，還增強對該設(shè)備的專項點檢，及時消除出現(xiàn)的問題。(7)對于填料密封要定期進行檢查，定期進行適當(dāng)?shù)木o固。
3、PTA大型裝備國產(chǎn)化情況
201 1年6月22日，中航黎明錦西化工機械（集團）有限責(zé)任公司（以下簡稱錦化機）自主研發(fā)、設(shè)計制造兩臺國產(chǎn)百萬噸級PTA/CTA大型干燥烘干機順利通過由中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的“百萬噸級PTA/CTA裝置干燥烘干機國產(chǎn)化首臺套科技成果專家鑒定”。
2009年11月15日，由該公司研制兩臺國產(chǎn)百萬噸級PTA/CTA大型干燥烘干機在重慶蓬威石化有限責(zé)任公司的正式開車，專家考核在100%滿負(fù)荷的情況下，裝置工作效率平穩(wěn)運行，出料質(zhì)量均達到了用戶的要求，制造精度、各項檢測數(shù)據(jù)均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)，達到國際先進水平。專家認(rèn)為該裝備填補了國內(nèi)大型裝置關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的空白，不但提高了我國石化裝備制造業(yè)的創(chuàng)新能力，縮小我國石化裝備制造業(yè)與世界先進水平的差距，還為石化企業(yè)降低一半的采購設(shè)備費用，縮短一半采購周期，利國利民意義重大，彰顯了中國石化裝備制造業(yè)的實力和中國石化裝置的研發(fā)及制造實現(xiàn)了跳躍式發(fā)展。
百萬噸級PTA/CTA裝置是我國“十一五”規(guī)劃重大技術(shù)裝備類16個重點攻關(guān)項目之一，其關(guān)鍵設(shè)備干燥烘干機的研制成功，對實現(xiàn)大型PTA/CTA成套設(shè)備國產(chǎn)化具有重要意義。2007年9月，經(jīng)過激烈角逐，錦化機以最高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、最低的市場價格、最快的生產(chǎn)周期競標(biāo)成功。憑著錦化機技術(shù)研發(fā)實力，與中國紡織工業(yè)設(shè)計院、北京化工大學(xué)合作成功研制的百萬噸級PTA/CTA裝置干燥烘干機產(chǎn)能最大分別為136噸／小時和138噸／小時；其規(guī)格分別為直徑4.2米，長32米和直徑3.8米，長27.5米；重量分別達390噸和285噸。管式蒸汽加熱干燥烘干機冷凝水排放裝置、回轉(zhuǎn)干燥烘干機用進料密封、大型干燥烘干機用懸臂軸螺帶式喂料機三項技術(shù)獲得國家專利，同時編制了《蒸汽加熱管式回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)添補了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的空白。為國家形成了一整套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型PTA/CTA干燥烘干機設(shè)計、制造的專有技術(shù)。
中航黎明錦化機是我國裝備制造業(yè)的大型骨干企業(yè)，致力于消化引進技術(shù)和自主開發(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40多項。先后填補具有國際先進水平的135立方米PVC聚合釜、大型聚氯乙烯設(shè)備、百萬噸乙烯和百萬噸PTA等石化重大裝備國產(chǎn)化空白，讓國內(nèi)一直依賴國外進口的重大設(shè)備開始立足國內(nèi)，并在大型石化項目上推廣應(yīng)用，日前公司為紹興遠東、海南逸盛、逸盛大化、江蘇雅鹿等干燥烘干機工程的研制正進行時。
4、結(jié)語
“十二五”期間，農(nóng)業(yè)、建材、汽車、紡織等傳統(tǒng)下游行業(yè)對石油和化工產(chǎn)品的需求將進一步擴大，進而增加對石油和化工裝備的需求。面對發(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，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)展空間和市場需求，也將對石油和化工裝備產(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)備實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，節(jié)能、環(huán)保、安全標(biāo)準(zhǔn)必須不斷提升。為此，十二五”時期，錦化機提出堅持自主創(chuàng)新力圍繞國家千萬噸級煉油、百萬噸級乙烯、大化肥、大型煤化工等成套設(shè)備為重點；把石化裝備做大做強。
