【正文】 右，目前纖維級(jí)聚酯已出現(xiàn)生產(chǎn)能力相對(duì)過(guò)剩的狀況。因近年國(guó)內(nèi)聚酯樹(shù)脂和滌綸產(chǎn)品需求量較大，每年進(jìn)口總量均在 100 萬(wàn)噸以上。1990 年合成纖維用聚酯表觀消費(fèi)量為 萬(wàn)噸， 1995 年增加到 萬(wàn)噸。 1976 年滌綸纖維產(chǎn)量上升到 萬(wàn)噸，超過(guò)上述三種纖維而躍居首位，占合成纖維總產(chǎn)量的 %。近期內(nèi)，我國(guó)滌綸纖維產(chǎn)量仍將以 10%的年率增長(zhǎng)，生產(chǎn)滌綸纖維消耗聚酯約占聚酯總消費(fèi)量的 90%。預(yù)計(jì)到 2020 年，非纖聚酯產(chǎn)量約占聚酯總產(chǎn)量的 1/3。進(jìn)入８０年代，我國(guó)逐步從國(guó)外引進(jìn)萬(wàn)度～幾十萬(wàn)噸級(jí)先進(jìn)的ＰＥＴ樹(shù)脂合成裝置，質(zhì)量和產(chǎn)量都有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。國(guó)內(nèi)每噸產(chǎn)品加工成本高于韓國(guó)和臺(tái)灣企業(yè) 30 美元左右，直接原料成本的平均水平每噸高出 100 美元以上。 (3)生產(chǎn)集約化程度不高。 直紡滌綸短纖維的整廠規(guī)模僅儀化、遼化、上化、翔鷺大于 10 萬(wàn)噸 /年，其余也均較小。品種結(jié)構(gòu)與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距，常規(guī)產(chǎn)品生產(chǎn)能力過(guò)剩，生產(chǎn)品種范圍窄，非纖聚酯比例明顯偏低。我國(guó)非纖維產(chǎn)品產(chǎn)量占聚酯產(chǎn)品總產(chǎn)量的比重大大低于世界平均水平。 PET 有酯鍵，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和水蒸汽作用下會(huì)發(fā)生分解，耐有機(jī)溶劑、耐候性好。加阻燃劑和防燃滴落劑可改進(jìn) PET 阻燃性和自熄性。 表 21 純 PET 和玻璃纖維增強(qiáng) PET 的性能 性能 純 PET 30%GF－ PET 相對(duì)密度 吸水率 /% 成型收縮率 /% 拉伸強(qiáng)度 /MPa 斷裂伸長(zhǎng)率 /% 彎曲強(qiáng)度 /MPa 缺口沖擊強(qiáng)度 /(kJ/m 2) 洛氏硬度 熱膨脹系數(shù) /(10 5 K 1 ) 熱變形溫度 ()/℃ 介電常數(shù) (60～ 106 Hz) 介電強(qiáng)度 /(kV/mm) 體積電阻率 /(Ω PET 的力學(xué)性能受溫度影響較小。 環(huán)境性能 PET 含有酯鍵，在高溫和水蒸氣條件下不耐水、酸及堿的作用。 通過(guò)成核濟(jì)以及結(jié)晶濟(jì)和玻璃纖維增強(qiáng)的改進(jìn)，ＰＥＴ除了具有ＰＢＴ的特性外，還有以下的特點(diǎn)： 熱變形溫度和長(zhǎng)期使用溫度是熱塑性通用工程塑料中最高的； 因?yàn)槟蜔岣?，增?qiáng) PET 在 250℃ 的焊錫浴中浸漬 10ｓ，幾乎不變性也不變色，特別適合制備錫焊的電子、電器零件； 彎曲強(qiáng)度 200MPa，彈性模量達(dá) 4000 MPa，耐蠕變及疲勞性也很好，表面硬度高，機(jī)械性能與熱固性塑料相近； 由于生產(chǎn) PET 所用乙二醇比生產(chǎn) PBT 所用丁二醇的價(jià)格幾乎便宜一半，所以 PET 樹(shù)脂和增強(qiáng) PET 是工程塑料中價(jià)格最低的，具有很高的價(jià)格比。ＰＥＴ薄膜的另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是片基和基帶，如電影膠片、Ｘ光片、錄音磁帶、電子計(jì)算機(jī)磁帶等。 PET 工程塑料目前幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的耗用比例為：電器電子 23%，汽車(chē)22%，機(jī)械 19%，用具 10%，消費(fèi)品 10%，其他為 13%。 瓶類(lèi) PET 瓶的透明性高 、阻隔性好，可用于保鮮包裝材料。 ② 汽車(chē)配件，配電盤(pán)罩、閥門(mén)、排氣零件、分電器蓋及小型電動(dòng)機(jī)殼等。 增強(qiáng)改性 PET 主要用玻璃纖維，此外還有碳纖維、硅纖維、硼纖維等。 ③ PET/PA 共混，改善沖擊性和尺寸穩(wěn)定性，常在 PET/PA 共混體系中加入 PP MAH 相容劑。 PET 屬非牛頓流體，粘度對(duì)溫度的敏感性小而對(duì)剪切速率敏感大。 PET 的成型收縮率較大，增強(qiáng)改性后可大大降低，但生產(chǎn)高精度制品是要進(jìn)行后處理。 (2)擠出 用于生產(chǎn)薄膜和片類(lèi)制品。拉173。 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 10 制備方法的簡(jiǎn)介和選取 PET 有三種方法，酯交換法、直接酯交換法和環(huán)氧乙烷法。反應(yīng)過(guò)程中不斷排出副產(chǎn)物甲醇。 酯交換縮聚法 工藝流程圖 直接酯化縮聚法 該法用高純度對(duì)苯二甲酸 (TPA)與乙二醇或 1,4丁二醇直接酯化生成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯或丁酯 ,然后進(jìn)行縮聚反應(yīng)。 直接酯化縮聚法流程圖 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 12 環(huán)氧乙烷法 該法直接用環(huán)氧乙烷與 TPA 反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯，再進(jìn)行縮聚反應(yīng)。目前，世界上多數(shù)工廠仍以此法為主，后兩種制法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新合成方法。三級(jí)酯交換率分別為70%、 92%和 98%。 所以又生成 BHET 質(zhì)量為 ： MBHET3=n 254= kg/h 生成又甲醇的質(zhì)量為： M 甲醇 3= n 2 32= kg/h 剩余 DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT3= = 剩余 EG 質(zhì)量為： M 剩 EG3=（ ）62= kg/h 因此 為： M 催化劑 + MBHET總 +M 剩 DMT3+ M 剩 EG3= 為： M 甲醇 2=R103 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 =+ ++= kg/h 總出料量 = += BHET 儲(chǔ)槽物料衡算 催化劑： M 催化劑 = MDMT= kg/h BHET 質(zhì)量為 ： MBHET= kg/h DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT=EG 質(zhì)量為： M 剩 EG= kg/h 此階段加入穩(wěn)定劑和消光劑，質(zhì)量分別如下： M 穩(wěn)定劑 == kg/h； M 消光劑 == kg/h 合計(jì)： + ++++=假設(shè)此階段酯交換率為 %，故又反應(yīng)了 %。此釜封頭高度根據(jù)國(guó)標(biāo)h==，封頭直邊高度為 50mm。在選泵時(shí)： 首先要綜合考慮泵的流量。選泵時(shí)，由于工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中管道系統(tǒng)壓力降計(jì)算比較復(fù)雜 ，因此泵的揚(yáng)程要留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，一般為正常需要揚(yáng)程的～ 倍。 3 明火設(shè)備必須布置在處理可燃液體或氣體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下側(cè)，并集中布置在裝置（車(chē)間）邊緣。 8 有毒、有腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備應(yīng)分別集中布置，并設(shè)圍堰，以便集中處理。其次，必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度的滿足生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。第四，要考慮將來(lái)擴(kuò)建及增建的余地，為今后生產(chǎn)發(fā)展、品種改革、技術(shù)改造提供方便。采用單層還是多層主要應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要。長(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面；但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有 采用 L 形、 T 形和 Ⅱ 形的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)和立面等各方面的因素。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于工藝路線還需不斷改進(jìn)和完善，所以一般都設(shè)計(jì)成一個(gè)高單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼操作臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)或多層廠房的 樓板，以適應(yīng)工藝流程改變的需要。車(chē)間用電一般最高為6000 伏，中小型電機(jī)只有 380 伏。通風(fēng)的方式主要有：自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)兩大類(lèi)，在本設(shè)計(jì)中主要采用自然通風(fēng)，但在設(shè)備附近有局部通風(fēng)的設(shè)施。正是在于老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行，也才得以順利完成。兩個(gè)星期來(lái)，我時(shí)刻體會(huì)著于老師嚴(yán)肅年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 23 的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，我想這是夠我一生受用的人格魅力。 供暖 采暖目前主要以鍋爐方式提供熱量，使在較低溫度的環(huán)境下，仍能保持適宜的工作或生活條件的一種技術(shù)手段，它按設(shè)備的布置情況主要分為集中采暖和局部采暖。在本設(shè)計(jì)中工藝用水不與產(chǎn)品接觸，故不做討論，對(duì)于冷卻水應(yīng)該滿足下列幾點(diǎn)要求： （ 1）溫度盡可能低，全年溫度變化??； （ 2）不會(huì)有水垢和泥渣沉積引起的危害； （ 3）對(duì)金屬的腐蝕性??； （ 4）不會(huì)促進(jìn)生物或微生物的生長(zhǎng)，從而引起管道和換熱設(shè)備的堵塞。一般來(lái)說(shuō)單層廠房建設(shè)費(fèi)用較低，因此除了由于工藝流程的需要必須設(shè)計(jì)成多層外，工程設(shè)計(jì)中一般多采用單層。 對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝流程和設(shè)備需要不斷改進(jìn)和完善，一般都設(shè)計(jì)一個(gè)較高的單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼制操作平臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)，以適應(yīng)工藝流程和設(shè)備變化的需要。 車(chē)間設(shè)立面布置的原則 廠房的立面形式有單層、多層和單層與多層相結(jié)合的形式。第三，生產(chǎn)要安全。 10 設(shè)備布置應(yīng)整齊 ，盡量使主要管道走向一致 [13]。 5 充分考慮本裝置（車(chē)間）與其他部門(mén)在總平面布置圖上的位置，力求緊湊、聯(lián)系方便，縮短輸送管線，達(dá)到節(jié)省管材費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用的目的。 車(chē)間設(shè)備布置的原則 車(chē)間設(shè)備布置的原則 1 從經(jīng)濟(jì)和壓降觀點(diǎn)出發(fā)，設(shè)備布置應(yīng)順從工藝流程，但若與安全、維修和施工有矛盾時(shí)，允許有所調(diào)整。在確定泵的流量時(shí)應(yīng)綜合考慮裝置的富裕能力及裝置內(nèi)各設(shè)備能力的協(xié)調(diào)平衡。 其他設(shè)備的選型 其它的設(shè)備主要是泵的選擇。則進(jìn)入聚合釜 R201 的物料分別變?yōu)椋? BHET： M1= %= kg/h； n= M1/254=催化劑： M2= %= kg/h 穩(wěn)定劑： M3= %= kg/h 消光劑： M4= %= 第一聚合釜 R201 物料衡算 合計(jì)： M1+ M2+ M3+ M4= kg/h 由于抽真空會(huì)有部分聚合物被夾帶出，同時(shí)也夾帶出少量的助劑，故 n1=n =催化劑變?yōu)椋?M2 =穩(wěn)定劑變?yōu)椋?M3 %=消光劑變?yōu)椋?M4 %=聚合反應(yīng)生成 EG 的質(zhì)量： MEG1= n1 P 62= kg/h 生成聚合物的質(zhì)量： MPET1= n1 P 254 MEG1= kg/h 剩余 BHET 質(zhì)量為： MBHET1= n1 (1P) 254= kg/h 故 201. 2 為： + =R201 201.2 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 17 為： ++++=R103 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 = kg/h 總出料量 = += kg/h 第二聚合釜 R202 物料衡算 進(jìn)料為 = kg/h 此階段物料損失為 1%，則： n2= =催化劑變?yōu)椋? =穩(wěn)定劑變?yōu)椋? =消光劑變?yōu)椋? =聚合反應(yīng)生成 EG 的質(zhì)量： MEG2= n2 P 62= kg/h 生成聚合物的質(zhì)量： MPET2= n2 P 254 MEG2= kg/h 剩余 BHET 質(zhì)量為： MBHET2= n2 (1P) 254= 故 202. 2 為： + = kg/h 為： +++MPET總 +=R203 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 = kg/h 總出料量 = += 第三聚合釜 R2