【正文】 年產(chǎn)50萬噸PET生產(chǎn)車間的工藝設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)50萬噸聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）車間合成工段初步設(shè)計(jì)。本文對PET的研究，生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的概述，闡述了其在化學(xué)工業(yè)中的作用和地位。并介紹了PET的制備方法和確定了PET的生產(chǎn)工藝。在確定PET生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算，設(shè)備選型和車間設(shè)計(jì)等過程。文中還對供電、供水、采暖等方案進(jìn)行了簡單的闡述。關(guān)鍵詞：聚對苯二甲酸乙二醇酯，PET，酯交換法，反應(yīng)釜選型26 / 29目錄摘要 I 1（ＰＥＴ）的概述 1 1 2 3 4（PET）的特性與應(yīng)用 6 6 8 8PET 8PET 9PET 9 9 9 PET的加工方法 10 11 11 11 12 PET合成方法的選取 12 14 14 14 15 15 BHET儲(chǔ)槽物料衡算 16 16 17 17 18 185關(guān)鍵設(shè)備的選型 19 19 其他設(shè)備的選型 19 20 20 20 車間設(shè)備平面布置的原則 20 車間設(shè)立面布置的原則 20 21 21 217. 公用工程 22 22 22 22 通風(fēng) 22參考文獻(xiàn) 23致謝 24（ＰＥＴ）的概述聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)為聚對苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚對苯二甲酸二甲酯與乙二醇 酯交換法制成的聚合物，俗稱滌綸，英文名稱Polyethyleneterephthalate，簡稱PET或PETP。俗稱滌綸樹脂。他是對苯二甲酸與乙二醇的縮聚物，與ＰＢＴ一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。PET是英國ICI公司于1946年首先工業(yè)化的，美國杜邦于1948年生產(chǎn)，開始主要用于纖維和薄膜類制品，直到1966年日本帶人公司開發(fā)出玻璃纖維增強(qiáng)制品后，才開始用于工程塑料領(lǐng)域。目前，PET用于纖維和塑料制品基本各半；塑料制品主要用于透明瓶、薄膜和片材，用作工程塑料正在迅速興起，預(yù)計(jì)今后幾年會(huì)迅速增長，但目前用量很小；日本1997年P(guān)ET的總產(chǎn)量為萬t，其中用于塑料萬t，而工程塑料只占萬t；西歐1998年用于塑料的PET為萬t，其中87%用于吹塑瓶、%用于薄膜和片材，包括工程塑料等其他為%；美國1998年用于塑料的PET為萬t，而%用于瓶類制品。PET薄膜的突出性能有阻隔性、力學(xué)性能和韌性好， PET玻璃纖維增強(qiáng)工程塑料的突出性能為力學(xué)性能高且受溫度影響小、耐熱溫度高、沖擊強(qiáng)度高、耐摩擦、耐蠕變性好、 剛性大、硬度大及尺寸穩(wěn)定性好，增強(qiáng)PET在力學(xué)性能、剛性、耐熱性方面都超過增強(qiáng)PBT，但加工性不及PBT。 世界聚酯裝置正向更大經(jīng)濟(jì)規(guī)模方向發(fā)展。單系列生產(chǎn)能力已由20世紀(jì)80年代的100噸/天、200噸/天提高到90年代的300噸/天、400噸/天、480噸/天、600噸/天。目前世界前30家聚酯生產(chǎn)廠家的平均產(chǎn)能達(dá)到36萬噸/年，規(guī)模最大的杜邦公司已達(dá)140萬噸/年。聚酯工藝路線有直接酯化法(PTA法)和酯交換法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)勢，自80年代起己成為聚酯的主要工藝和首選技術(shù)路線。大規(guī)模生產(chǎn)線的為連續(xù)生產(chǎn)工藝，半連續(xù)及間歇生產(chǎn)工藝則適合中、小型多種生產(chǎn)裝置。PTA法連續(xù)工藝主要有德國吉瑪(Zimmer)公司、美國杜邦公司、瑞士伊文達(dá)(Inventa)公司和日本鐘紡(Konebo)公司等幾家技術(shù)。其中吉瑪、伊文達(dá)、鐘紡技術(shù)為5釜流程，杜邦則開發(fā)了3釜流程(目前正在開發(fā)2釜流程)，兩者縮聚工藝基本相似，區(qū)別在于酯化工藝。如5釜流程采用較低溫度及壓力酯化，而3釜流程則采用高乙二醇(EG)/PTA摩爾比和較高的酯化溫度，以強(qiáng)化反應(yīng)條件，加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。總的反應(yīng)時(shí)間為5釜流程10小保?。目前世界大型聚酯公司都采用集散型(DCS)控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)控制和管理，并對全流程或單釜流程進(jìn)行仿真計(jì)算。2003年初，伊文達(dá)費(fèi)希爾(InventaFisher)(IF)公司公布了其聚酯生產(chǎn)流程和能耗。該工藝從PTA或DMT與乙二醇(EG)反應(yīng)生產(chǎn)樹脂級(jí)或紡織級(jí)聚酯。采用4釜(4R)工藝，由PTA和EG或熔融DMT和EG組成的漿液，進(jìn)入第一酯化/酯交換反應(yīng)器，反應(yīng)在較高壓力和溫度(200～270℃)下進(jìn)行，生成的低聚物進(jìn)入第二串級(jí)攪拌式反應(yīng)器，在較低壓力和較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率大于97%。然后在低于常壓和較高溫度下，藉第3臺(tái)串級(jí)反應(yīng)器預(yù)聚合，縮聚程度大于20，經(jīng)第4臺(tái)DISCAGE精制器后，使最終縮聚物的特性粘度(.)。能耗為： kwh/t，。采用該工藝已建有50多套裝置，其中13條生產(chǎn)線能力為100～700噸/天?，F(xiàn)已有單系列700噸/天生產(chǎn)線投運(yùn)。用于聚酯生產(chǎn)縮聚反應(yīng)的催化劑種類繁多，主要有銻系、鍺系、鈦系、錫系等。由于銻系催化劑在縮聚過程中能大大促進(jìn)縮聚反應(yīng)，而對熱降解反應(yīng)的促進(jìn)程度較小，因此目前聚酯工業(yè)普遍采用銻系催化劑，主要品種有三氧化二銻、醋酸銻以及近年來開始受到廣泛關(guān)注的乙二醇銻。此外，用于酯交換反應(yīng)的錳、鋅、鈣、鈷、鉛等金屬的醋酸鹽對縮聚反應(yīng)也有一定的催化作用。我國聚酯的生產(chǎn)起步較晚，70年代開始形成上海、天津、遼陽等生產(chǎn)基地，80年代國產(chǎn)間歇式、半連續(xù)的小聚酯生產(chǎn)裝置建設(shè)較多，據(jù)統(tǒng)計(jì)已有110家以上。目前我國主要聚酯生產(chǎn)企業(yè)集中在中國石化和中國石油兩大集團(tuán)公司。，%。，%。目前主要的40多家聚酯生產(chǎn)企業(yè)，2001年產(chǎn)量在1萬噸以上的企業(yè)有29家，在10萬噸以上的企業(yè)有9家，在30萬噸以上的企業(yè)有4家。儀征化纖公司是目前我國聚酯生產(chǎn)能力和產(chǎn)量最大的企業(yè)，%；其次是遼陽石化公司，%；上海石化公司居第三位，%。2002年上海石化公司產(chǎn)量達(dá)到42萬噸，遼陽石油化纖公司達(dá)40萬噸，洛陽石化公司達(dá)22萬噸，天津石化公司達(dá)21萬噸。2003年我國共有100多家聚酯生產(chǎn)企業(yè)，其中小聚酯(指采用間隙法生產(chǎn)工藝的裝置)企業(yè)有近70家，為大聚酯企業(yè)總數(shù)的2倍多，而產(chǎn)能約占全國總生產(chǎn)能力的32%。我國現(xiàn)在最大的聚酯生產(chǎn)企業(yè)是中石化儀征化纖股份公司，總年產(chǎn)能力達(dá)到120萬噸，已成為世界十大聚酯生產(chǎn)企業(yè)之一。除儀征化纖外，我國聚酯大型企業(yè)還有遼陽石油化纖公司、上海石化股份有限公司、天津石油化工公司、翔鷺滌綸紡纖(廈門)有限公司。上述5大企業(yè)的生產(chǎn)能力約占全國總產(chǎn)能的1/3。 近年仍有一些新廠在建，1999年至今，我國民營聚酯企業(yè)激增，聚酯生產(chǎn)能力急劇膨脹。到2002年底，民營企業(yè)的聚酯生產(chǎn)能力已占我國總生產(chǎn)能力的40%左右，目前纖維級(jí)聚酯已出現(xiàn)生產(chǎn)能力相對過剩的狀況。近年我國聚酯生產(chǎn)能力大幅度增長，產(chǎn)量也同步上升，自1985年以來，聚酯產(chǎn)量一直以兩位數(shù)的速度增長，，2002年國內(nèi)聚酯生產(chǎn)能力達(dá)到850萬噸，產(chǎn)量和增長幅度己遠(yuǎn)超過美國，居世界首