江苏立新化纤科技有限公司年产 40 万吨熔体直纺差别化、环保节能(2)

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工程性质：扩建

行业类别：合成纤维制造业（2820） 建设地点：江苏省吴江市盛泽镇工业集中区。

工程投资：355000万元，其中环保投资3600万元，占总投资的1.01%。 项目建设期：14个月。

生产制度及定员：聚酯装置、纺丝装置和加弹装置的年操作时间均为334天，日操作时间24小时，全年操作8016小时，扩建项目新增职工人数为3500人，扩建项目建成后总职工人数为5400人。

项目规划布置在盛泽镇工业集中区，市政配套设施齐全（市政道路、污水处理、热电蒸汽、自来水等），毗邻京杭大运河以致项目原料与成品的进出可依赖水运而降低成本）。扩建新增占地面积：275333m2，其中绿化面积为41300m2，绿化率为15%，扩建完成后厂区面积达526133 m2，其中生活区面积5906 m2。

1.3项目组成、建设规模及产品方案

1.3.1项目建设内容和产品方案

建设内容：建设一条日产1200吨纤维级聚酯熔体直纺生产线，以精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为主要原料，年生产差别化功能性化学纤维40万吨，其中：差别化功能性DTY纤维20万吨，差别化功能性FDY纤维20万吨，及相应辅助生产装置和公用工程装置。

聚酯和纺丝装置的生产规模见表1.3-1。

表1.3-1 本项目主体工程及产品方案

产品方案 纤维级聚酯熔体 涤纶长丝FDY 涤纶长丝DTY 纤维级聚酯切片

生产装置

一头一尾5台反应器 14条FDY纺丝生产线 熔体直接纺

长丝装置 18条DTY纺

丝生产线

切片生产 及包装线 聚酯 装置

建设规模 实际产能(吨/年)(吨/天)(吨/年)40万 1200 40000020万 599 20044020万 599 202200

备 注

熔体直接输送至纺丝箱体生产

FDY和DTY 直接以聚酯装置最终缩聚反应器

出来的熔体为原料

配置切片生产线是为了保证生产

— — 连续性、应急事故，实际绝大部分

聚酯熔体直接纺丝。

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1.3.2项目组成

本项目由主要生产装置聚酯装置和纺丝装置、辅助生产装置、环保设施等组成。由于现有项目未开工建设，因此扩建项目公辅工程及环保设施均按照全厂60万吨/年的产能统筹考虑，以依托现有项目的公辅工程及环保设施为主，并对设计规模无法满足60万吨/年产能需求的公辅工程及环保设施进行扩建。各组成部分的主要内容见表1.3-2。

表1.3-2 扩建项目组成一览表

主要内容

设计能力1200t/d，操作时间334d/a。

PTA卸料及输PTA链式输送系统设计能力50t/h，保护介质为氮气；PTA

送系统 料仓的储存周期约6h。

浆料配制 浆料调配槽的容量可满足聚酯装置正常运行2.5h。

包括第一酯化反应（酯化率约为91%）；第二酯化反应（酯

聚酯装置

主体工酯化反应 化率约为96.5%）；工艺塔（乙二醇分离系统）；事故乙二程 醇收集槽。

预缩聚反应预缩聚反应器；预缩聚输送及过滤系统。

终缩聚反应器；乙二醇蒸汽喷射系统；乙二醇收集槽；熔

终缩聚反应

体输送及过滤系统。

设计建设规模为40万吨/年；纺丝系统（包括卷绕及分级包装、热媒加热

涤纶长丝装置

系统、油剂调配系统、组件清洗系统）

扩建工业用水来自市政管网自来水，用水量最大设计流量扩大约

生产供水系统 8000m3/d，总设计流量为12000 m3/d，采用碳钢管道，供水压力

0.3~0.4MPa，供水温度为常温。生活用水来自于市政自来水。 本项目循环冷却水量实际平均用量为12000m3/h，扩建设计循环冷却水系统能力13000m3/h，总设计能力为21000 m3/h，采用混凝土框架结构玻璃

循环冷却水系统

钢冷却塔。供水压力≥0.50 MPa，回水压力≥0.25 MPa；供水温度 ≤33℃，回水温度≤43℃；污垢系数3.44×10-4m2K/W；pH值7~8.5。

本项目纯水平均用量为2.8t/h，项目建成后全厂纯水用量为4.4t/h，依托

纯水系统

现有项目纯水系统（处理能力为15t/h），采用反渗透的工艺。

本项目冷冻水供冷量为2400万kcal/h，扩建现有项目冷冻站，选用蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组10台，设计总供冷量为3900万kcal/h，并

冷冻水系统

配置相应的冷冻水泵。采用碳钢管道；供水压力≥0.50MPa，回水压力≥0.25MPa；供水温度≤7~8℃，回水温度≤12℃；pH值6.5~7.5。 辅助工

程 采用碳钢/不锈钢管道；压力0.60 MPa，温度为常温，纯度≥99.995%，常

氮气系统

压下露点-40℃。拟采用外供液氮。

本项目所需0.3Mpa蒸汽由热媒站余热锅炉提供，最大产生量为10t/h，

蒸汽

蒸汽凝结水收集后供冲厕等生活杂用。

本项目所使用的各种规格的压缩空气均来自扩建后的现有项目空压站。本项目生产过程中需要三种工艺压缩空气和一种仪表压缩空气，三种工艺压缩空气的规格分别是：①1.2Mpa、-2℃；②0.8MPa、-20℃；③0.5MPa，压缩空气

-20℃；一种仪表压缩空气的规格为：0.6MPa，-40℃。项目增设20台空气压缩机。 热媒炉：Q=5×1400万kcal/h（四用一备），供全厂使用；烟囱：1支，H=50m；

热媒系统 3

采用天然气为原料，年耗量约为3307万m/年，含硫量<0.3％，灰分<0.2％。采用高温水解法清洗熔体过滤器滤芯。工作温度为300~350℃。清洗时间

过滤器清洗系统

为大约18 小时。

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序号 主项名称

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主要内容

容积为2000m，用于存放不能达标排放的废水及清下水。 设置容积为1000 m3消防水收集池。

扩建乙二醇储罐：3000m3，全厂乙二醇储罐：2×3000m3，立式拱顶罐；乙二醇卸车缓冲罐，V=~0.8m3。 罐区

储运工依托现有项目二甘醇储罐：100m3，立式拱顶罐。 程 FDY、DTY采用垛盘包装，每个垛盘重约600kg，垛盘尺寸为

成品仓库 1400×900×1500mm（长×宽×高），垛盘叠加存放，一般叠加3层，高度为

4.5m。设置成品库两座，面积均为：108×188.7m。

聚酯浓废水汽提预处理后和其它废水，采用厌氧+好氧生物处理方法，扩建处理能力1000 m3/d，总设计处理能力为1600 m3/d，全厂废水经预处理

污水处理站

后，60%废水进入中水回用系统，40%排入盛泽水处理有限公司第六分公司处理。

采用蒸汽汽提的方法，蒸汽直接对废水进行加热至90~95℃，接近沸腾，

环保设

酯化反应废水汽使废水中低沸点主要有机物乙醛和部分乙二醇等杂质从废水中脱除并进施

提塔预处理装置 入气相；该尾气送入本项目热媒炉焚烧处理，最后经热媒炉烟囱排放。

经气提后出水水质COD约在4000mg/L以下。

纺丝车间油剂经车间通风系统收集后，由设在车间屋顶的油气分离装置处

纺丝车间油剂废

理后经20m高的排气筒排放，本项目共有14条FDY纺丝生产线，每2条生

气处理装置

产线设1个排气筒，共7个。

排污口 利用现有项目排污口。 依托工

程 运输 原辅材料采用汽车运输，不使用水运。

扩建项目一共有6处使用放射源。预聚釜共有两个射源液位计，终聚釜

放射源 有四个射源液位计。需委托有资质单位另行进行环评，不在本项目评价

范围。

3序号

主项名称 事故池 消防池

1.4 工艺流程及产污环节分析

1.4.1聚酯(PET)生产装置

PTA直接酯化法合成PET的酯化和缩聚过程都是可逆平衡反应，通常是在催化剂存在下进行。扩建项目聚酯装置以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇（EG）为原料，乙二醇锑为催化剂，二氧化钛为消光剂，经酯化、预聚、终聚得到聚对苯二甲酸乙二酯（PET），直接送到纺丝生产线。

工艺过程说明如下： （1）PTA卸料及输送系统

外购吨包装PTA采用叉车卸料并贮存在原料库中，用防爆电动葫芦吊至PTA卸料料斗拆包卸料，经PTA供料料斗，采用链式输送系统输送至聚酯装置的PTA料仓中。PTA卸料输送过程中，会有少量粉尘产生。扩建项目在PTA投料和料仓口将设置布袋除尘器。

（2）浆料配制

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原料PTA自PTA料仓采用螺杆供料并经称量系统送入浆料调配槽中。在特殊设计的浆料调配槽搅拌器的作用下，加入的PTA粉料与经连续计量的乙二醇、催化剂和添加剂溶液（根据产品的要求选择）充分混合形成浓度均匀的悬浮浆料。通过测量浆料密度最终控制浆料的摩尔比。配制完成的浆料采用浆料输送泵输送至第一酯化反应器中。

（3）酯化反应

酯化反应共设置两台反应器，均为立式带搅拌型式，搅拌器强化传热，第二酯化反应器内部设有内套筒。通过控制酯化反应器的液位，反应物料在位差和压差的作用下从第一酯化反应器自流进入第二酯化反应器的外室，并由其内室出料。

通常控制第一酯化反应器的酯化率约为91%，第二酯化反应器的酯化率约为96.5%。通过调节酯化反应的温度、压力、液位和乙二醇的回流量等，可以控制反应的酯化率。每台酯化反应器都设置了二套料位计，确保反应器中物料料位始终处于正确的监控之下。

酯化反应生成的水和原料乙二醇蒸发后进入工艺塔进行处理，其中的重组分乙二醇从塔釜出料，采用乙二醇输送泵送回到第一、二酯化反应器中；轻组分在塔顶空气冷凝器中冷凝，即酯化反应生成的工艺废水，送至废水汽提系统进行汽提处理。

（4）预缩聚反应

预缩聚反应经过两段预缩，第一预缩反应釜为立式釜，无搅拌器。物料通过较大的压差从第二酯化釜进入第一预缩反应釜，操作压力在100mbar左右。第二预缩反应釜为卧式釜，通过特殊的圆盘搅拌器，增大物料的比表面积，有利于反应釜内的小分子逸出，操作压力在10mbar左右，第二预缩聚反应器与终缩聚反应器分别共用一组乙二醇蒸汽喷射泵产生真空。

在缩聚反应器和它的真空设备之间设置刮板冷凝器，用乙二醇液喷淋，捕集汽相中的夹带物，并使汽相中的大部分乙二醇冷凝。乙二醇凝液收集在液封槽中，通过冷却器使温度降低，在系统中循环使用。用循环冷却水作换热器的冷却介质。真空系统中未能被乙二醇液喷淋下来的气相气体（主要为水和乙醛，温度约50～60℃），进入常压状态后再经喷淋水喷淋后，大部分水和乙醛蒸汽均被进入废水中，废水和酯化废水混合后为废水W1进入气提塔经气提后送厂区废水预处理站进行进一步处理，极少量的真空系统不凝汽G2通过排气筒排放。

（5）预聚物输送及过滤系统

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第二预缩聚反应器反应生成的预聚物经熔体夹套三通阀出料、预聚物出料泵（俗称齿轮泵）增压、熔体三通阀汇集后，通过双联式熔体过滤器（双并联可在线切换）过滤去除其中杂质后，输送至终缩聚反应器中。

（6）终缩聚反应

预缩聚物料被连续送入终缩聚反应器（卧式带组合园盘型反应器），在搅拌和高真空条件下，就可到达最终产品质量。控制压力、温度和停留时间到适当水平，使粘度［η］达到0.62~0.66。通过调节热媒的温度，可以调节反应器中物料温度，控制出口物料的特性粘度。

乙二醇蒸汽喷射泵组用于为第二预缩聚反应器和终缩聚反应器产生真空。它的第一级喷射吸入终缩聚反应器刮板冷凝器的尾气，附加喷射级吸入第二预缩聚反应器刮板冷凝器的尾气，它的第三级混合冷凝器尾气压力约10kPa，用液环泵作为排气级。通过调节补充的吸入乙二醇蒸汽量，控制吸入真空度。乙二醇蒸发器用于产生乙二醇蒸汽供喷射泵使用，蒸汽凝液收集在乙二醇液封罐，乙二醇输送泵则把凝液送回至乙二醇蒸发器循环使用。新鲜乙二醇通过计量加入到乙二醇蒸发器以提高喷射乙二醇蒸汽的质量。

通过计量把新鲜乙二醇加入到终缩聚反应器的刮板冷凝器中，提高冷凝效果。这部分凝液的含水量低，可直接送到乙二醇收集罐作回用。由于终缩聚反应器的操作压力低（约1mbar），要求喷淋乙二醇的温度较低，因此冷却器需要用冷冻水作冷却介质。

真空系统中未能被乙二醇液喷淋下来的气相气体（主要为水和乙醛，温度约50～60℃），进入常压状态后再经喷淋水喷淋后，大部分水和乙醛蒸汽均被进入废水中，废水和酯化废水混合后为废水W1进入气提塔经气提后送厂区废水预处理站进行进一步处理，极少量的真空系统不凝汽G2和G3通过排气筒排放（两套聚酯装置，两个排气筒）。

扩建项目预缩聚系统和终缩聚系统共用一套真空系统，设置两个真空系统尾气排放筒。

（7）熔体输送和过滤系统

终缩聚反应器反应的物料经熔体三通阀出料、熔体出料泵（俗称齿轮泵）增压、经熔体三通阀汇集后，通过双联式熔体过滤器（可在线切换）过滤去除其中的凝聚粒子和杂质等，最后通过熔体分配多通阀将熔体分配到长丝和切粒系统（配置大规模的切片生产线是为了保证生产连续性、应急事故，实际绝大部分聚酯熔体直接纺丝）。

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