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鍵設備，是將來自旋轉真空過濾機（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筒內干燥，使含濕溶劑或含水量從15%減少到0.1%（濕基），干燥蒸發出的溶劑氣體或水蒸汽由循環載氣（氮氣）帶出干燥烘干機。目前，國內PTA裝置干燥烘干機，絕大多數采用的是生產能力大、節能環保、安全穩定、運行可靠、操作彈性大、易實現大型化的管式回轉圓筒干燥烘干機。“十五”末期，國內25～45萬噸／年規模的PTA干燥烘干機實現了國產化，60萬噸／年PTA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，現已初步具備研制能力。預計到“十一五”末期，60～100萬噸／年PTA干燥烘干機基本可實現國內設計制造。“十五”末期，我國開始引進60萬噸／年PTA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—伊斯曼公司等生產制造，這些公司在大型PTA干燥烘干機設計、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，富通新能源銷售鋸末氣流式烘干機、木屑顆粒機等生物質成型烘干機機械設備。
2、天津石化公司20萬t/a聚酯工程精對苯二甲酸(PTA)裝置
設計生產能力25萬t/a，年運行時間為7200h，裝置小時產量35t，操作彈性70%-110%。該裝置采用日本三井化學株式會社(MCI)的專利技術，基礎工程設計由日本三井造船株式會社(MES)完成，詳細工程設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，再經過離心過濾和干燥等過程最終生成精對苯二甲酸。回轉列管式干燥烘干機是生產CTA和PTA的關鍵設備，該設備運行好壞直接影響產品質量和產量，也是影響整個裝置運行成本的關鍵。
2.1回轉列管式干燥烘干機在PTA裝置中的工藝作用
PTA是生產聚酯切片的重要原料，在PTA裝置中干燥烘干機是生產PTA半成品和最終產品的重要設備之一。經氧化或加氫的漿料，再通過離心過濾之后，最終進入干燥烘干機進行干燥。干燥烘干機轉動殼體內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。經干燥烘干機烘干后的CTA和PTA粉末具有很強的流動性，由轉閥和風送系統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和結構原理
在PTA裝置中的這兩臺動設備是天津石化公司所有裝置中體積和質量最大的設備，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，對密封的要求較高，密封是這臺機器運轉是否完好、裝置“長、滿、優”運行的關鍵部位。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。
2.3干燥烘干機結構
由于干燥帆的質量和體積比較大，結構比較復雜，對其運轉的要求較高。結構組成主要包括：列管式滾筒、進料斗和螺旋推料器、支撐滾、驅動及減速系統、出料系統、蒸汽及疏水系統、密封系統及潤滑系統。
2.4干燥烘干機的工作原理
潤滑系統正常情況下，驅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，當達到規定溫度后，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，通過風送系統送到料倉中。而列管中蒸汽換熱后變成冷凝液，通過出料端的一個L型特殊結構連續排出。
2.5干燥烘干機出現的問題及處理方案
開車后干燥烘干機出現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
(1)干燥烘干機開停車要緩慢升溫降溫，不要出現驟冷驟熱現象，否則會產生應力，使得干燥烘干機轉動接觸面嚴重滑傷。(2)操作中注意進料濕含量不能超過規定值，密切關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，會直接影響產品質量，并導致攪籠堵塞；反之如果超出設計要求會對設備產生不利影響。(5)干燥烘干機潤滑點多，耗油脂量大，保證潤滑系統完好，是保證干燥烘干機長周期運轉的前提。(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，還增強對該設備的專項點檢，及時消除出現的問題。(7)對于填料密封要定期進行檢查，定期進行適當的緊固。
3、PTA大型裝備國產化情況
201 1年6月22日，中航黎明錦西化工機械（集團）有限責任公司（以下簡稱錦化機）自主研發、設計制造兩臺國產百萬噸級PTA/CTA大型干燥烘干機順利通過由中國機械工業聯合會組織的“百萬噸級PTA/CTA裝置干燥烘干機國產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百萬噸級PTA/CTA大型干燥烘干機在重慶蓬威石化有限責任公司的正式開車，專家考核在100%滿負荷的情況下，裝置工作效率平穩運行，出料質量均達到了用戶的要求，制造精度、各項檢測數據均優于行業標準，優于設計指標，達到國際先進水平。專家認為該裝備填補了國內大型裝置關鍵設備國產化的空白，不但提高了我國石化裝備制造業的創新能力，縮小我國石化裝備制造業與世界先進水平的差距，還為石化企業降低一半的采購設備費用，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的實力和中國石化裝置的研發及制造實現了跳躍式發展。
百萬噸級PTA/CTA裝置是我國“十一五”規劃重大技術裝備類16個重點攻關項目之一，其關鍵設備干燥烘干機的研制成功，對實現大型PTA/CTA成套設備國產化具有重要意義。2007年9月，經過激烈角逐，錦化機以最高的技術標準、最低的市場價格、最快的生產周期競標成功。憑著錦化機技術研發實力，與中國紡織工業設計院、北京化工大學合作成功研制的百萬噸級PTA/CTA裝置干燥烘干機產能最大分別為136噸／小時和138噸／小時；其規格分別為直徑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獲得國家專利，同時編制了《蒸汽加熱管式回轉圓筒干燥烘干機》行業標準添補了國家行業標準的空白。為國家形成了一整套具有完全自主知識產權的大型PTA/CTA干燥烘干機設計、制造的專有技術。
中航黎明錦化機是我國裝備制造業的大型骨干企業，致力于消化引進技術和自主開發相結合，走出了自主創新、科學發展的成功之路，形成了透平機械、攪拌設備、高壓容器和大型回轉設備四大類支柱產品，擁有專利技術達40多項。先后填補具有國際先進水平的135立方米PVC聚合釜、大型聚氯乙烯設備、百萬噸乙烯和百萬噸PTA等石化重大裝備國產化空白，讓國內一直依賴國外進口的重大設備開始立足國內，并在大型石化項目上推廣應用，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、結語
“十二五”期間，農業、建材、汽車、紡織等傳統下游行業對石油和化工產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。面對發展化工新材料、高端專用化學品、節能環保、新型煤化工等戰略性新興產業新形勢，石化行業生產規模逐步增大、生產工藝技術快速提高、節能減排、安全環保任務加大的四大變化，為石油和化工裝備產業創造了廣闊的發展空間和市場需求，也將對石油和化工裝備產業提出更高的要求。石化裝備趨于大型化、裝備技術必須不斷創新、設備實現安全、穩定、長周期、滿負荷運轉，節能、環保、安全標準必須不斷提升。為此，十二五”時期，錦化機提出堅持自主創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備為重點；把石化裝備做大做強。
