年产万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺初步设计

年产万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺初步设计

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1、年产9万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺初步设计摘要本设计为年产9万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺初步设计,首先介绍了聚酯的国内外生产状况、主要性能及用途;针对酯化、预缩聚、终缩聚三个必要的工艺阶段,讨论了各段的目的和反应过程的特点,阐述了聚酯的合成原理并选择了聚酯的合成路线,进行了聚酯五个反应釜各工艺阶段的物料衡算、热量衡算、经济衡算;还介绍了聚酯瓶的回收利用。最后绘制了带控制点的工艺流程图、主要设备图及车间平面布置图。关键词聚酯;工艺设计;酯化;缩聚52前言聚对苯二甲酸乙二醇酯英文名称Polyethyleneterephthala

2、te简称PET,别名涤纶树脂或聚酯树脂,俗称涤纶。PET是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚而成的高聚物,是热塑性聚酯之一,英国的卜内门(ICI)公司的Crothers于20世纪30年代末发现,40年代投入工业化生产,主要用于生产涤纶纤维。1953年杜邦公司首次开发出PET纤维产品。由于它的原料纯对苯二甲酸和乙二醇及合成树脂技术成熟,其发展速度使任何一种纤维都难以比拟。PET的用途不主要局限于纤维,而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域,目前,PET正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁和其他合

3、成材料,聚酯的家庭也在持续扩大。它优良的综合性及较好的服用性,在保持其固有特点同时,在接近天然化如穿着舒适性、染色性、抗静电性、吸湿性及外表美观等方面更接近于天然纤维,因此使其更具发展优势。我国自20世纪50年代开始生产PET,现在生产能力很大。2000年总生产能力可达5000Kt/a。国内在90年代引进了吉玛、钟纺、伊文达和杜邦的工艺,使聚酯生产进入了工业腾飞时期。但目前PET树脂多用于纤维生产。PET工程塑料产品成本低,工作性优于PBT,且原料易得,可加速发展PET塑料的开发与应用。在我国,早在二十世纪九十年代前后,中国石化

4、巴陵公司就完成了PET工程塑料的实验室研制项目。然而,到目前为止,我国PET工程塑料的生产并没有大规模推广开来,只有极少量生产,基本上还属于空白,因此也有着极大的发展潜力。而且近年来随着人们生活水平的提高,我国乃至全球对聚酯的需求越来越大,更为我国聚酯行业的发展带来巨大的商机,我们应该抓住这难得的机会,不断完善和提高聚酯的生产技术,并研究开发新型聚酯产品,以增强我国聚酯行业的竞争能力。521PET简介1.1PET的发展历史与现状聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是1941年英国的J.R.Whenfield和J.T.Dikson采用乙

5、二醇与对苯二甲酸直接酯化缩聚制得,最初是作为合成纤维的原料而开发的。PET是饱和聚酯中最早商品化的。1946年英国ICI公司首先将PET工业化,美国的杜邦于1948年开始生产,主要由于纤维和薄膜类制品,直到1966年日本帝人公司开发出玻璃纤维增强制品后,才开始用于工程塑料领域。前期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,尤其是Amoco公司在这方面做出很多工作,使得对苯二甲酸PT

6、A开始用于PET生产而且还逐渐替代了DMT成为PET生产厂家的首选。采用高纯度的PTA不需要回收,也不用回收甲醇,而且还有一个优点就是预聚化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。聚酯在20世纪70年代以前一直保持高速发展,其生产增长率为:1960年200%、1965年50%、1970年60%,此后增速减缓并呈周期性发展趋势,1975年增速为30%、1982年为10%、1987年为12.6%、1992年为6%、1999年为4.3%、2001年为4.8%。20世纪90年代,聚酯工业的发展重

7、心开始转向亚洲。前半期,世界聚酯工业发展非常迅速。一方面,由于80年代末90年代初亚太地区经济高速增长,带动全球经济增长,因而聚酯需求也随之出现较大的增长,聚酯市场出现供不应求的现象,到1995年供不应求的矛盾发展到顶峰。90年代后期,由于生产能力增长过快产能扩充过多和亚洲金融危机的影响,除中国外世界聚酯产业出现供过于求的局面。到1999年,聚酯工业又迎来新的发展阶段,主要由于瓶用和膜用、复合等非纤用聚酯的用量增加,衣用涤纶需求也达到高峰。从1999~2005年,聚酯产能年均增长率为6.6~8%。从2000年开始,世界聚酯工业又

8、进入新一轮的快速发展期。PET聚酯曾以二位数速率增长,效益高于大多数其他塑料树脂。前10年内,其占全球塑料需求份额翻了一番,达到占6%。在聚酯产品上,非纤聚酯的发展速度很快。1996年,世界聚酯包装树脂和薄膜产量分别为451.9万吨和138.2万吨,占世界聚酯总

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