【正文】 高分子合成工藝設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 60萬噸尼龍 66連續(xù)聚合生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 院 、 部： 材料與化學(xué)工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 高分子材料與工程 班 級： 1001 班 完成時間： 2021 年 06 月 03 日 I I 摘 要 本文主要闡述了 尼龍 66 的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及研究其連續(xù)聚合生產(chǎn)工 藝流程設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)尼龍 66 連續(xù)聚合的工藝流程，選擇正確的工藝條件和設(shè)備，并進(jìn)行合理的設(shè)備配置，以便按我們的要求進(jìn)行生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞： 尼龍 66；連續(xù)聚合 II II ABSTRACT Thi sarticle expounded the development situation from domestic and overseas of nylon66 and also studied it’ s process of continuous polymerization. In order to meet our request, we designed process of continuous polymerization of nylon66, chose suitable processing condition and device arrange the devices appropriately. Key words： nylon66； continuous polymerization III III 目 錄 1 緒 論 ............................................................ 1 國外生產(chǎn)現(xiàn)狀 ................................................ 1 國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 ................................................ 2 進(jìn)出口情況 .................................................. 3 2 工藝流程和方案的說明及論證 ........................................ 5 工藝路線的選擇 .............................................. 5 工藝流程設(shè)計(jì) ................................................ 5 尼龍 66 的生產(chǎn)原料及原料制備 ............................ 5 尼龍 66 的生產(chǎn)工藝 ...................................... 8 工藝參數(shù)的選擇 .............................................. 9 工藝關(guān)鍵點(diǎn)控制 ......................................... 9 工藝說明 .............................................. 11 3 物料衡算 ......................................................... 12 年產(chǎn)量 60 萬噸尼龍 66 的物料衡算過程 ......................... 12 4 熱量衡算 ......................................................... 17 尼龍 66生產(chǎn)中的能耗分析 .................................... 17 尼龍 66生產(chǎn)設(shè)備的能量衡算 .................................. 17 蒸發(fā)器 ................................................ 17 反應(yīng)器 ................................................ 19 閃蒸器 ................................................ 20 聚合器 ................................................ 22 5 聚合釜及各設(shè)備選型 ............................................... 24 對設(shè)備的要求 ................................................ 24 溶解過程 .................................................... 24 預(yù)縮聚過程 .................................................. 24 閃蒸過程 .................................................... 24 后縮聚過程 .................................................. 25 參考文獻(xiàn) ........................................................... 26 IV 致 謝 ............................................................. 28 附 錄 ............................................................. 29 1 1 緒 論 引言 +生產(chǎn)能力數(shù)據(jù) +聚合方法（連續(xù)縮聚 +間歇縮聚） +主要（連續(xù)聚合） 尼龍 66是最早研制成功的尼龍品種 ,于 1939年由美國杜邦公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn) ,是目前最主要的尼龍品種之一。尼龍 66的耐熱性、結(jié)晶度比尼龍 6高 ,強(qiáng)度、吸水性 (吸水率比尼龍 6 小 )等性能也比尼龍 6 優(yōu)良 ,特別是耐熱性和耐油性好。與鑄鐵、銅、鋁等金屬材料相比 ,雖然剛性遜于金屬 ,但強(qiáng)度則高于部分金屬 ,因此尼龍 66 可代替金屬材料獲得廣泛的應(yīng)用 國外生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前 ,世界所需的尼龍材料中 ,以尼龍 6和尼龍 66為主 ,纖維中尼龍 6和尼龍66 約占 98%以上 。工程塑料中 ,尼龍 6 和尼龍 66 約占 90%,尼龍 6 和尼龍 66 的比例約為 60： 40。以尼龍 66為代表的聚酰胺產(chǎn)品是目前全球產(chǎn)量和市場消費(fèi)量最大的工程塑料產(chǎn)品 ,被廣泛應(yīng)用于輪胎、汽車、電子、電器產(chǎn)業(yè)。目前 ,全球不到10家的尼龍 66 生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)了世界絕大部分的市場份額。這些企業(yè)包括美國英威達(dá)公司、首諾公司、法國羅地亞公司、德國巴斯夫公司、日本旭化成公司、中國中平能化集團(tuán)等。其中 ,英威達(dá)公司的產(chǎn)量約占世界市場的 1/3。 2021 年 ,世界尼龍生產(chǎn)能力超過 700 萬 t/a,產(chǎn)量約為 520 萬 t,裝置平均開工率為 73%。亞洲尼龍 生產(chǎn)能力和消費(fèi)量占世界總量的比例分別為 %和 %,是世界最大的尼龍生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū) ,該地區(qū)尼龍年凈進(jìn)口量為 10 萬 t 左右。北美地區(qū)尼龍供需基本平衡 ,其中美國是世界最大的尼龍生產(chǎn)國和消費(fèi)國 ,其產(chǎn)量和消費(fèi)量分別占世界的 %和 %。西歐產(chǎn)量占世界的 %,但消費(fèi)量則占世界的 %,該地區(qū)年凈進(jìn)口量近 萬 t。其中尼龍 66的比例將有所提高 ,與尼龍 6之比將達(dá)到 45B55。表 1 是 2021 年世界尼龍纖維供需情況。其中 ,全世界尼龍 66 年產(chǎn)量約為 (200~240)萬 t。 2 表 1 2021年世界尼龍纖維供需情況 國家及地區(qū) 生產(chǎn)萬 t/a 產(chǎn)量萬 t/a 年均增長率 北美洲 加拿大 墨西哥 美國 小計(jì) 136 續(xù)表 1 2021年世界尼龍纖維供需情況 國家及地區(qū) 生產(chǎn)萬 t/a 產(chǎn)量萬 t/a 年均增長率 中南美洲 西歐 56 中東歐 非洲 中東 15 亞洲 中國 日本 韓國 臺灣 41 其他 合計(jì) 389 國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國尼龍 66的生產(chǎn)始于 20 世紀(jì) 60年代中期。 1965 年遼陽石油化纖公司引進(jìn)法國羅納 普朗克公司的尼龍生產(chǎn)技術(shù) ,建設(shè)了 1套年產(chǎn)能力 t的生產(chǎn)裝置 (其中尼龍 66 約為 萬 t/a)。經(jīng)過多年的建設(shè) ,目前國內(nèi)尼龍 66 生產(chǎn)能力達(dá)到 t/a。尼龍 66 國內(nèi)生產(chǎn)情況見表 2。 3 表 2 國內(nèi)尼龍 66生產(chǎn)能力情況 公司 生產(chǎn)萬 t/a 中平能化集團(tuán) Invisata 尼龍公司 遼寧石化公司 中達(dá)化學(xué)纖維公司 廈門東綸公司 營龍化學(xué)纖維公司 合計(jì) 2021 年 ,預(yù)計(jì)國內(nèi)尼龍生產(chǎn)能力將達(dá) 130 萬 t/a 以上 ,產(chǎn)品中尼龍 6 仍占主要地位 ,尼龍 66 的生產(chǎn)能力屆時將達(dá)到 30 萬 t/a 左右 ,按開工率 80%計(jì) ,產(chǎn)量將達(dá)到 24 萬 t 左右。預(yù)計(jì) 2021 年 ,各類尼龍總需求量將達(dá) (170~180)萬 t,國內(nèi)仍需進(jìn)口產(chǎn)品來滿足下游的需求 ,屆時我國尼龍 66需求約為 (40~45)萬 t,其中簾子布的需求將有所增加。 進(jìn)出口情況 尼龍 66產(chǎn)品眾多 ,進(jìn)出口都比較活躍 ,出口量略大于進(jìn)口量。近年來 ,國內(nèi)尼龍 66 的進(jìn)口量逐年增長 ,2021 年進(jìn)口量約為 10 萬 t,2021 年則達(dá)到 萬t,2021 年為 萬 t。表 3是 2021 年國內(nèi)尼龍 66 產(chǎn)品進(jìn)出口情況。 表 3 2021年國內(nèi)尼龍 66產(chǎn)品進(jìn)口情況 產(chǎn)品名稱 進(jìn)口 /t 出口 /t 高強(qiáng)力紗 7838 25366 彈力絲（不超過 50特） 2279 2069 彈力絲（超過