年产20万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯设计.docVIP

年产20万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计 目 录 前 言 6 1 概述 7 1.1 基本概念 7 1.2 聚酯产品规格 3 1.3 国内外聚酯生产现状 3 1.4 全球聚酯发展与展望 4 1.5 聚酯的应用 5 2. PET简介 6 2.1 结构与性能 6 2.1.1原料性能指标 6 2.1.2 PET结构及性能 9 2.2合成PET的副反应 10 3.　PET生产工艺及工艺路线的选择 12 3.1 合成原理及路线 12 3.1.1 合成原理 12 3.1.2 合成路线 12 3.2PET生产工艺流程 15 3.2.1 连续缩聚 16 3.2.2 间歇缩聚 16 3.3 合成路线的选择及流程简述 16 3.4 世界主要生产技术 17 3.5 PET生产工艺条件 18 3.5.1 催化剂 18 3.5.2 稳定剂 18 3.5.3 缩聚反应的温度与时间 18 3.5.4 缩聚反应的压力 19 3.5.5 搅拌的影响 19 3.5.6 其他添加剂 20 3.5.7 总结 20 3.6 影响聚酯切片质量的因素 20 3.6.1 EG/PTA投料比 21 3.6.2 反应温度 21 3.6.3 酯化反应时间 21 3.6.4 缩聚反应釜的真空度 21 3.6.5 缩聚反应温度 21 3.6.6 缩聚反应时间 21 3.6.7 凝聚粒子 22 4 物料衡算 23 4.1 物料平衡关系 23 4.2 物料发生的化学与物理化学变化 23 4.2.1 化学变化 23 4.2.2 物理化学变化（相变化） 24 4.3其它数据 24 4.4计算过程 26 4.5物料平衡结果总汇 31 5 能量衡算 34 5.1主要反应条件 34 6 非标准设备的计算及定型设备的选型 35 6.1 聚酯反应器的选型原理 36 6.2 第一酯化反应器 37 6.2.1 反应器体积 37 6.2.2 搅拌装置的设计 39 7 工艺管道的计算 39 7.1 EG进料管的选型 39 7.2 水蒸气排放管的选型 40 8 聚酯生产的三废处理及废料回收 40 8.1 聚酯生产的三废处理 40 8.2 聚酯废料的回收 41 8.2.1 传统的化学回收技术 42 8.2.2 聚酯回收技术进展 42 8.2.3 聚酯回收市场及工业前景分析 44 9 聚酯生产中的节能措施与安全防范 45 9.1 六种节能技术在聚酯生产中的应用 45 9.1.1 冷凝液回用 45 9.1.2 使用氧气尾气输送对苯二甲酸 46 9.1.3 优化工艺降低反应水中乙二醇（EG）含量 47 9.1.4 EG回用 47 9.1.5 热媒炉“油”改“气” 47 9.1.6 聚酯装置碱洗技术 48 9.2 安全防范 48 9.2.1 防火防爆 48 9.2.2 防毒 49 9.2.3 防烫伤 49 9.2.4 防辐射 49 10 技术经济初步分析核算 50 11 计算机模拟过程 52 11.1.画出流程图 52 11.2.基本设置 52 11.3.定义组分 52 11.4.定义聚合物的连段结构 53 11.5.聚合物属性的定义 53 11.6.定义低聚物 54 11.7.热力学方法的选择 54 11.8.输入进料数据 54 11.9.输入反应器数据 55 11.10.反应基团定义 55 11.11.定义反应速率常数 56 11.12.给每个反应定义反应速率常数 56 11.13计算结果 57 参考文献 58 致 谢 59  前 言 聚酯是热塑性饱和聚酯的总称，它包括PET、PEN、PCT及其共聚物等。其中PET是开发最早、产量最大、应用最广的聚酯。聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文名 polyethylene terephthalate (简称PET)，1941年由英国的J.R.Whenfield和J.T.Dikson采用乙二醇与对苯二甲酸直接酯化缩聚而得。最初是作为合成纤维的原料而开发的，1950年，美国Du Pont公司以它为原料，首次开发了聚酯纤维。 然而当时对苯二甲酸的精制工艺尚未工业化，首先工业化的是对苯二甲酚二甲酯（DMT）生产工艺，因此直到20世纪60年代中期，DMT一直是PET生产的主要原料。 随着高纯度对苯二甲酸（PTA）工艺的不断发展，它逐渐替代了DMT成为生产PET的原料。采用高纯度的PTA不需回收，也不用回收甲醇，而且还有一个优点就是预聚合物的酯化过程比酯交换反应快得多，酯交换反应是由DMT作原料生产PET的第一步反应。 聚酯的用途可分为纤维和非纤维两大类。聚酯开发初期主要用于制造合成纤维（占PET消耗量的70％左右），以聚酯为原料生产的聚酯纤维因其极佳的纺用性能，能很好地替代天然纤维中的棉花、羊毛、真丝、麻类纤维等，其用量很快超过尼龙纤维，成为合