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[摘 要]目前，以PTA为代表的化工物料的国内沿海运输，多采用“吨袋包装+散货船”的模式。随着PTA生产企业产能的不断增长，该方式已经难以满足PTA沿海运输需求的快速增长，为此，我们提出了“散改集”的概念，即将原有的吨袋包装方式改进为集装箱灌装方式。该系统提出了一种科学的、可行的、有效的新型灌装、运输模式，为用户节约大量的物流成本，提高了灌装速度，是一个全新的市场领域，具有较好发展前景。
[关键词]散装PTA 灌装模式 集装箱
中图分类号：S382 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0026-02
1、前言
近年来，中国化工品消费量持续增长，在国际市场的地位不断提升，众多大型化工项目在国内陆续上马。目前，散装化工原料及产品（如聚乙烯、聚丙稀、PVC等）的国内沿海运输，多采用“吨袋包装十散货船”的模式。生产厂家完成货物的吨袋包装，运至港口储存，再按一定的批次运送至需求方指定的目的港。然而，随着市场对PTA需求的增大，目前国内生产不能够完全满足，有一部分需要从国外进口；另外，境内PTA生产企业的产能也不断增长，该方式已经难以满足PTA沿海运输需求的快速增长。
为此，我们提出了“散改集”的概念，即将原有的吨袋包装方式改进为集装箱灌装方式。该系统是顺应国内PTA市场现状和发展趋势出现的新型灌装、运输形式。与传统模式相比，可以使污染和货物漏损程度大大降低，还能为生产厂商节约大量的物流成本，是一种科学的、可行的、有效的新型灌装、运输模式。利用集装箱班轮运输，时间上稳定可靠，批量上具有较大灵活性，大大缩短物流周期，减少库存，因而能显著提高运输效率和经济效益，并产生可观的社会效益，是一个全新的市场领域，具有较强的发展前景。
2、PTA市场现状及沿海物流需求分析
PTA，学名精对苯二甲酸，其源头是石油。石油经过一定的工艺过程生产出石腦油，从石脑油中提炼出PX（对二甲苯），PX经过氧化结晶分离干燥从而生产出PTA。以PTA和MEG（乙二醇）为原料可生产出PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。而PET的下游产品则呈多样化，75%用于化纤用涤纶，制造涤纶短纤维和涤纶长丝，20%用于瓶级聚酯、5%用于聚酯薄膜，在化学纤维、轻工、电子、建筑、纺织工业、食品包装工业等行业都有广泛应用，可见PTA、聚酯行业是与国计民生息息相关的产业。
近年来，我国化纤产业发展迅速，使得聚酯产能急剧膨胀，从而拉动对聚酯生产最主要原料PTA的需求，也拉动了国内PTA的生产，国内PTA的产能和产量都有了大幅的增加。但总体上，PTA的生产仍然滞后于聚酯的生产发展，产需矛盾依然突出，PTA需要大量进口。因此，对于PTA包装、物料模式的研究对于满足PTA的沿海需求量具有重要的意义。
3、PTA传统包装模式
“吨袋+散货船”模式是国内PTA沿海运输的传统运作模式，随着国内沿海租船业的兴起，经过长期的发展，已经成为国内散装化工物流市场最为普遍的模式。
1000KgPTA包装机是该包装、运输模式中的关键设备。以北京航天石化技术装备工程公司生产的吨包装机为例，系统中除人工套袋、扎口外，其余夹袋、去皮、升降、氮气鼓袋、重力灌包、螺旋灌包、计量、回风、卸袋、输送等过程均自动完成，全过程实现自动控制。系统采用重力与变频螺旋喂料，电子秤进行计量。由重力完成粗加，单螺旋通过变频实现细喂，能满足包装精度及速度要求。
由于吨袋运输、装卸的灵活性，“吨袋+散货船”模式被广泛采用。然而随着国内PTA沿海物流需求的增长，给传统物流模式带来了挑战。吨袋物流模式在沿海运输的实际营运中存在以下问题：（l）物流运输周期较长；（2）货损货差率高，运输质量差；（3）包装费用高；（4）难以满足小货量的运输需求。为顺应PTA沿海物流需求的增长，我们研究出了一种可行、有效的新型灌装模式，集装箱灌装系统。
4、国产化集装箱装料系统的设计开发
4.1 集装箱装料系统总体设计及主要设备结构
目前，国外使用的集装箱灌装系统多为氮气风送，存在以下缺点：1.氮气消耗量大。风送灌装中，氮气为粉体的主要载体，氮气速高，气固比大，从而导致氮气消耗成本增加。2.灌装速度慢。受气送系统气固比的约束，粉体输送速度较慢。
为了更好的提高灌装效率，设计开发了重力灌装的集装箱装料装置，它包括过滤振筛，升降系统，下料管路，鼓袋除尘器，夹袋器，液压举升平台，称重系统等。如图3所示。
要采用重力灌装，首先需要解决的就是集装箱装料的角度的问题，集装箱平放，装料量过少，箱内容积利用率过低，不利用成本节省；集装箱举升90度，箱体两侧承受力较大，容易产生涨箱的问题；最终，经集体讨论及实际考察，选择了采用液压翻转平台将集装箱举升45度灌装的方案。液压平台下设置称重系统，在下料过程中实时称重，并与下料蝶阀连锁，当灌装到设定重量后自动关闭下料管路。
液压翻转平台由平台主结构、翻转爬梯、机械保护装置组成。主结构由油缸驱动，将集装箱顶起。翻转爬梯在集装箱翻转到位后同样由油缸驱动翻转，靠在集装箱外壁上，便于工人套袋。为保证设备操作的安全性，在平台后端设置机械保护装置，在集装箱翻转到位后由油缸推动销轴将翻转支架与固定支架锁紧，防止举升油缸突然失效情况下集装箱的摔落。
除尘回风系统，鼓袋与反吹除尘系统设计成夹层，内筒为鼓袋之用；外筒用于装箱时回风、除尘。除尘器采用脉冲喷吹清灰方式，具有低噪音，高效率的优点，回收的粉尘通过回风管路落入集装箱中，环保、节能。
对于振筛，我们针对其现役振筛电机外置、振幅小，筛分能力差的问题，提出了自激式气动振动振筛，依靠内置气动敲击器对筛网高频的敲击，实现物料结块的筛分。极大减少电控消耗，实现节能。且操作维护简洁、安全，现场使用效果良好，有利于效率的提高。
4.2 集装箱装料系统工作过程
灌装开始前，在集装箱堆场完成内衬袋的安装，并由正面吊将集装箱放置于液压举升平台。液压举升平台将集装箱举起度并保持，为保证设备操作的安全性，在平台后端设置机械保护装置，在集装箱翻转到位后由副油缸推动销轴将翻转支架与固定支架锁紧，防止主油缸突然失效情况下集装箱的摔落。
人工将下料系统，鼓袋除尘系统的夹袋器与集装箱内衬袋连接。启动开始按钮，液压举升平台重量清零（去皮），开始鼓袋。鼓袋结束后，自动开启下料管路末端封料阀，通过过滤振筛开始下料，同时鼓袋除尘器的回风系统启动。当物料灌装总重达到称重系统的设定值，封料阀立刻关闭，下料停止，同时鼓袋除尘器的反吹阀动作，将滤芯上物料反吹至集装箱内衬袋中，打开夹袋器，人工将袋口捆扎牢固，液压举升平台作业，集装箱回落至水平位，关闭箱门。
该系统投入使用后，算入取箱、放箱及工人操作时间，稳定灌装速度为3箱/小时，即69吨/小时，优于吨包装55吨/小时的灌装速度。除此外，吨袋价格约为60元/条，一条集装箱内袋价格约为600元/条，每箱能灌装约23吨，与吨包设备相比，集装箱装料系统能节省50%包装成本，按照8000小时/每年的运行时间，每套设备每年能为用户节省上千万的包装成本。
5、结论
第一套集装箱灌装系统已连续稳定运行10个月，使用效果良好，设备稳定、可靠，提高了灌装效率，而且能为用户节约了包装及物流成本，达到了节约资源，增加效益的目的。用户不断追加集装箱灌装数量，可见，作为一种可行的、有效的新型灌装、运输模式，集装箱装料系统具有较强的竞争潜力和发展前景。
[关键词]散装PTA 灌装模式 集装箱
中图分类号：S382 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0026-02
1、前言
近年来，中国化工品消费量持续增长，在国际市场的地位不断提升，众多大型化工项目在国内陆续上马。目前，散装化工原料及产品（如聚乙烯、聚丙稀、PVC等）的国内沿海运输，多采用“吨袋包装十散货船”的模式。生产厂家完成货物的吨袋包装，运至港口储存，再按一定的批次运送至需求方指定的目的港。然而，随着市场对PTA需求的增大，目前国内生产不能够完全满足，有一部分需要从国外进口；另外，境内PTA生产企业的产能也不断增长，该方式已经难以满足PTA沿海运输需求的快速增长。
为此，我们提出了“散改集”的概念，即将原有的吨袋包装方式改进为集装箱灌装方式。该系统是顺应国内PTA市场现状和发展趋势出现的新型灌装、运输形式。与传统模式相比，可以使污染和货物漏损程度大大降低，还能为生产厂商节约大量的物流成本，是一种科学的、可行的、有效的新型灌装、运输模式。利用集装箱班轮运输，时间上稳定可靠，批量上具有较大灵活性，大大缩短物流周期，减少库存，因而能显著提高运输效率和经济效益，并产生可观的社会效益，是一个全新的市场领域，具有较强的发展前景。
2、PTA市场现状及沿海物流需求分析
PTA，学名精对苯二甲酸，其源头是石油。石油经过一定的工艺过程生产出石腦油，从石脑油中提炼出PX（对二甲苯），PX经过氧化结晶分离干燥从而生产出PTA。以PTA和MEG（乙二醇）为原料可生产出PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。而PET的下游产品则呈多样化，75%用于化纤用涤纶，制造涤纶短纤维和涤纶长丝，20%用于瓶级聚酯、5%用于聚酯薄膜，在化学纤维、轻工、电子、建筑、纺织工业、食品包装工业等行业都有广泛应用，可见PTA、聚酯行业是与国计民生息息相关的产业。
近年来，我国化纤产业发展迅速，使得聚酯产能急剧膨胀，从而拉动对聚酯生产最主要原料PTA的需求，也拉动了国内PTA的生产，国内PTA的产能和产量都有了大幅的增加。但总体上，PTA的生产仍然滞后于聚酯的生产发展，产需矛盾依然突出，PTA需要大量进口。因此，对于PTA包装、物料模式的研究对于满足PTA的沿海需求量具有重要的意义。
3、PTA传统包装模式
“吨袋+散货船”模式是国内PTA沿海运输的传统运作模式，随着国内沿海租船业的兴起，经过长期的发展，已经成为国内散装化工物流市场最为普遍的模式。
1000KgPTA包装机是该包装、运输模式中的关键设备。以北京航天石化技术装备工程公司生产的吨包装机为例，系统中除人工套袋、扎口外，其余夹袋、去皮、升降、氮气鼓袋、重力灌包、螺旋灌包、计量、回风、卸袋、输送等过程均自动完成，全过程实现自动控制。系统采用重力与变频螺旋喂料，电子秤进行计量。由重力完成粗加，单螺旋通过变频实现细喂，能满足包装精度及速度要求。
由于吨袋运输、装卸的灵活性，“吨袋+散货船”模式被广泛采用。然而随着国内PTA沿海物流需求的增长，给传统物流模式带来了挑战。吨袋物流模式在沿海运输的实际营运中存在以下问题：（l）物流运输周期较长；（2）货损货差率高，运输质量差；（3）包装费用高；（4）难以满足小货量的运输需求。为顺应PTA沿海物流需求的增长，我们研究出了一种可行、有效的新型灌装模式，集装箱灌装系统。
4、国产化集装箱装料系统的设计开发
4.1 集装箱装料系统总体设计及主要设备结构
目前，国外使用的集装箱灌装系统多为氮气风送，存在以下缺点：1.氮气消耗量大。风送灌装中，氮气为粉体的主要载体，氮气速高，气固比大，从而导致氮气消耗成本增加。2.灌装速度慢。受气送系统气固比的约束，粉体输送速度较慢。
为了更好的提高灌装效率，设计开发了重力灌装的集装箱装料装置，它包括过滤振筛，升降系统，下料管路，鼓袋除尘器，夹袋器，液压举升平台，称重系统等。如图3所示。
要采用重力灌装，首先需要解决的就是集装箱装料的角度的问题，集装箱平放，装料量过少，箱内容积利用率过低，不利用成本节省；集装箱举升90度，箱体两侧承受力较大，容易产生涨箱的问题；最终，经集体讨论及实际考察，选择了采用液压翻转平台将集装箱举升45度灌装的方案。液压平台下设置称重系统，在下料过程中实时称重，并与下料蝶阀连锁，当灌装到设定重量后自动关闭下料管路。
液压翻转平台由平台主结构、翻转爬梯、机械保护装置组成。主结构由油缸驱动，将集装箱顶起。翻转爬梯在集装箱翻转到位后同样由油缸驱动翻转，靠在集装箱外壁上，便于工人套袋。为保证设备操作的安全性，在平台后端设置机械保护装置，在集装箱翻转到位后由油缸推动销轴将翻转支架与固定支架锁紧，防止举升油缸突然失效情况下集装箱的摔落。
除尘回风系统，鼓袋与反吹除尘系统设计成夹层，内筒为鼓袋之用；外筒用于装箱时回风、除尘。除尘器采用脉冲喷吹清灰方式，具有低噪音，高效率的优点，回收的粉尘通过回风管路落入集装箱中，环保、节能。
对于振筛，我们针对其现役振筛电机外置、振幅小，筛分能力差的问题，提出了自激式气动振动振筛，依靠内置气动敲击器对筛网高频的敲击，实现物料结块的筛分。极大减少电控消耗，实现节能。且操作维护简洁、安全，现场使用效果良好，有利于效率的提高。
4.2 集装箱装料系统工作过程
灌装开始前，在集装箱堆场完成内衬袋的安装，并由正面吊将集装箱放置于液压举升平台。液压举升平台将集装箱举起度并保持，为保证设备操作的安全性，在平台后端设置机械保护装置，在集装箱翻转到位后由副油缸推动销轴将翻转支架与固定支架锁紧，防止主油缸突然失效情况下集装箱的摔落。
人工将下料系统，鼓袋除尘系统的夹袋器与集装箱内衬袋连接。启动开始按钮，液压举升平台重量清零（去皮），开始鼓袋。鼓袋结束后，自动开启下料管路末端封料阀，通过过滤振筛开始下料，同时鼓袋除尘器的回风系统启动。当物料灌装总重达到称重系统的设定值，封料阀立刻关闭，下料停止，同时鼓袋除尘器的反吹阀动作，将滤芯上物料反吹至集装箱内衬袋中，打开夹袋器，人工将袋口捆扎牢固，液压举升平台作业，集装箱回落至水平位，关闭箱门。
该系统投入使用后，算入取箱、放箱及工人操作时间，稳定灌装速度为3箱/小时，即69吨/小时，优于吨包装55吨/小时的灌装速度。除此外，吨袋价格约为60元/条，一条集装箱内袋价格约为600元/条，每箱能灌装约23吨，与吨包设备相比，集装箱装料系统能节省50%包装成本，按照8000小时/每年的运行时间，每套设备每年能为用户节省上千万的包装成本。
5、结论
第一套集装箱灌装系统已连续稳定运行10个月，使用效果良好，设备稳定、可靠，提高了灌装效率，而且能为用户节约了包装及物流成本，达到了节约资源，增加效益的目的。用户不断追加集装箱灌装数量，可见，作为一种可行的、有效的新型灌装、运输模式，集装箱装料系统具有较强的竞争潜力和发展前景。