涤纶短纤维装置降低脱盐水的消耗范文

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《合成纤维杂志》2016年第12期

摘要：

分析涤纶短纤维装置脱盐水消耗完成情况，通过采取强化管理、规范操作、设备改造等措施，降低了涤纶短纤维装置脱盐水消耗。

关键词：

涤纶短纤维；短丝装置；脱盐水

中国石化股份公司天津分公司化工部涤纶短丝装置是天津石化20万t/a聚酯二期工程的组成部分，主要工艺技术和设备由德国NEUMAG公司提供。该装置于2000年投产，分两条5万t/a生产线布置，主要生产高强、高模棉型1.56dtex×38mm和1.33dtex×38mm涤纶短纤维。目前该装置单条生产线以1.56dtex纤维计，日产量可达174t。近年来我国化纤工业发展迅速，在化纤行业宏观面获得快速增长的同时，以企业为主的微观面却遇到前所未有的困境，包括常规产能过剩、装置开工率下降、企业效益下滑等一系列问题。降本增效已经成为化纤制造企业“求生存，谋发展”的重要途径。

1脱盐水利用状况分析

短丝装置使用的脱盐水用点众多，遍布全装置，包括油剂调配间、纺丝工艺空调、上油棒、上油轮和后加工的浸油槽、一牵、二牵、牵伸槽、冷却机、立式上油机、卷曲机循环温水罐等设备，还用于组件清洗、立网清洗和油剂调配。2005年短丝装置脱盐水消耗完成情况见图1，其中当年6月份进行大修，脱盐水单耗达42.798t/t产品。从图1中可以看出：2005年短丝装置脱盐水单耗全年完成0.652t/t产品，各月份脱盐水单耗波动较大，均高于0.500t/t产品。

2降低脱盐水消耗的措施

2.1强化管理

2.1.1落实用能责任区管理

根据“谁使用、谁负责”的原则，短丝装置落实用能责任区管理，根据脱盐水使用设备的区域分布情况，划分管理责任区，指定相应责任人，明确巡检要求和操作要点、异常处理规范等，使得异常可被及时发现，及时得到解决，避免造成进一步的损失。

2.1.2加强巡回检查

短丝装置制定了《公用工程长输管线巡检制度》，要求技术人员、操作人员定期对脱盐水系统的运行情况进行检查。检查内容包括：纺丝工艺空调喷淋系统，检查水槽渗漏、进水管破损、过滤网堵塞、进水浮球阀的工作状态；上油棒，检查油棒自身缺陷、接油盘溢流、回流管脱落；上油轮，检查上油轮缠丝、接油盘溢流、回流管脱落、过滤网堵塞；浸油槽，检查液位控制、出口接油盘溢流；牵伸槽，检查液位控制、喷头堵塞和移位、出口接油盘溢流、回流泵运行情况、挡板的位置变动情况；冷却机，检查选择头泄漏；立式上油机，检查接油盘溢流、上油量缠丝、过滤网堵塞；卷曲，检查入口喷淋泄漏情况。

2.2规范操作

2.2.1统一上油棒流量

短纤维上油的目的是使纤维具有平滑性、抗静电性和抱合性。丝束上油量过低，将导致上油不足，丝束比较蓬松，抱合性较差，容易产生毛丝、飘丝现象，严重时会引发卷绕绕辊；上油量过大，丝束与上油棒的接触面积也随之增加，容易出现断头，也会导致卷绕绕辊的发生。因此对各个运行班组的上油棒流量控制标准进行了统一。

2.2.2规范补水操作

牵伸辊的辊筒旋转头不时发生泄漏，操作人员需要经常补充脱盐水，排出系统内空气。对短丝装置操作人员进行培训，规范补水操作。循环泵后压力不足时，操作人员将补水阀开度大小调整至储罐溢流口出现水流，同时开启排气阀。当泵后压力达到正常运行范围后，关闭排气阀，这时溢流口出现稳定水流，说明内部气体已排尽，即关闭补水阀，操作结束。为使补水排气操作顺利进行，对于一牵、二牵，还需临时将蒸汽自控阀手动调零；对于冷却机，需要临时将冷却循环水自控阀手动全开。

2.2.3实施停车差异性操作

短丝装置后加工具有间歇进行的特点，在设备停止运转后，由操作人员及时停止本岗位脱盐水用点，待开车时再投用，以减少损耗。

2.3设备改造

2.3.1增压泵脱盐水回收

熔体增压泵温度高达280℃以上，其轴封采用脱盐水进行冷却保护，在原始设计中冷却后的脱盐水直排入下水道，进入生产废水系统。短丝装置经过排查，较大的脱盐水用点为纺丝浓油剂和后加工油剂的调配。纺丝浓油剂作为其中一种介质经柱塞泵和一定比例的脱盐水混合成生产现场所需浓度的纺丝油剂，可以将该部分脱盐水引入油剂调配间，用于纺丝浓油剂的调配稀释，即将原来位于装置二楼顶部的脱盐水排放管线延长到位于装置一楼的油剂调配间的脱盐水缓冲罐中，因存在落差，可以实现自流。油剂间操作人员和技术人员对柱塞泵的运行时间和停止时间进行了多次调整试验，最终实现了增压泵轴封冷却脱盐水充分回收利用。经测算，每天可以节约脱盐水23t。

2.3.2牵伸槽出口油剂收集槽改造

牵伸槽全称是牵伸喷淋油剂槽，是后加工的重要设备。其出口油剂收集槽在原始设计中比较浅，而丝束由于浸没在槽内，高速运行时会带出大量油剂，导致回流不及时而大量溢流，虽然可以添加消泡剂，减少油剂泡沫，但是如果消泡剂使用过多，会造成牵伸绕辊增加，导致生产困难。利用大修时间，对牵伸槽出口油剂收集槽进行改造，将其加深，同时将7.5kW的回流泵更新至11kW，这样不但增加了缓冲量，也提高了回流能力，有效减少了油剂溢流，控制了消泡剂的使用，缓解了牵伸绕辊。

2.3.3松弛热定形机冷凝水回收利用

松弛热定形机使用低压蒸汽进行加热，由于设计问题及装置各机台回水量差异的影响，导致其回水无法顺利归集到回水总管，因此自装置开车以来一直外排处理。因为松弛冷凝水温度高达八九十度，直接外排不但造成热水资源的浪费，也导致废水温度升高。在分析短丝装置用能状况后，决定实施松弛冷凝水回收利用项目，即将松弛热定形机的蒸汽冷凝水用水槽收集，再用泵经管线输送到油剂调配间，用于调配油剂。经多次测算，松弛冷凝水量约为每天23t，而油剂间每天调配油剂所需温度为85℃的热水22t，供应量完全可以满足正常需求。同时，经对水质多次取样送检，除了电导率有少量检出，其他项目基本符合脱盐水的水质要求。

2.3.4优化牵伸设备运行

短丝装置工艺原始设计上，第一牵伸机和第二牵伸机均由7个牵伸辊组成，牵伸辊内通有脱盐水，通过辊筒旋转头进、出牵伸辊，经由蒸汽换热器，利用循环泵循环，对牵伸辊进行保温。目前工艺条件设定：第一牵伸机进行常温控制，牵伸槽(65±5)℃；第二牵伸机(70±5)℃；蒸汽箱(100～130)℃；紧张Ⅰ区设定(200±5)℃。在生产运行中，牵伸辊的辊筒旋转头因其特有构造，石墨环不断磨损，旋转头不时发生泄漏。为了连续生产，通常将泄漏问题集中到后加工设备检修期间处理。在修复前为稳定循环温度，操作人员需要经常补充脱盐水，造成辊筒表面温度波动，影响后加工牵伸效果。最终将第一牵伸机和第二牵伸机纳入常温运行，取消脱盐水循环，拆除旋转头，辊筒封闭运行，节约了脱盐水、电以及净化风的消耗，同时极大地减轻了操作工的劳动强度。经运行前后数据对比，每天节约脱盐水近20t，每年可减少能源成本近50万元、备件费用10万元。

3降低脱盐水消耗的效果

2015年短丝装置脱盐水消耗完成情况见图2。2015年短丝装置脱盐水年均能耗完成0.437t/t产品，较2005年下降0.215t/t产品，降幅达33.0%。2015年脱盐水市场价格按10.7元/t计算，则当年短丝装置脱盐水单位成本较2005年下降2.3元/t。2015年短丝装置产量10.21万t，通过降低脱盐水消耗，节约生产成本23.49万元；同时也减少了油剂跑冒和废水排放，降低了污水COD值，取得了良好的社会效益。

4结语

通过对脱盐水实施强化管理、规范操作、设备改造等措施，减少了脱盐水损耗，有效降低了涤纶短丝装置脱盐水生产成本和备件费用。

作者:吴亚军 单位:中国石化股份有限公司天津分公司化工部