【正文】 03 物料衡算 進(jìn)料為 = kg/h 在此階段沒有物料損失，則： n3= /254=助劑總量為同上一階段，共計 聚合反應(yīng)生成 EG 的質(zhì)量： MEG3= n3 P 62= kg/h 生成聚合物的質(zhì)量： MPET3= n3 P 254 MEG3= kg/h 剩余 BHET 質(zhì)量為： MBHET3= n3 (1P) 254= 故 203. 2 為： kg/h 為： MPET總 +M 助劑 +=R203 物料平衡驗算： 總進(jìn)料量 =總出料量 = +=R202 202.2 R203 203.2 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計 18 切粒包裝 此階段物料損失 1%，則 純 PET 質(zhì)量為： MPET= 總 = = 第 四章 熱量衡算 5 關(guān)鍵設(shè)備的選型 釜的選型 本工藝采用酯交換法生產(chǎn) PET，可采用如下方法計算釜的體積。 具體物料衡算過程如下： PET 熔體 =8 107/（ 300 24 ） = kg/h 故 DMT 投料的摩爾量 n= 103=DMT 的投料質(zhì)量為 M=n 194= kg/h 酯交換階段 第一酯交換器 R101 物料衡算 DMT： MDMT= kg/h EG: MEG= n 62= kg/h R101 101.2 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計 14 催化劑用量： M 催化劑 = MDMT= kg/h 合計： ++= kg/h 由于酯交換率為 70%， 所以生成 BHET 質(zhì)量為 ： MBHET1=n 254= kg/h 生成甲醇的質(zhì)量為： M 甲醇 1= n 2 32= kg/h 剩余 DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT1= =剩余 EG 質(zhì)量為： M 剩 EG1=（ ）62= kg/h 因此 為： M 催化劑 + MBHET1 + M 剩 DMT1+ M 剩 EG1= kg/h 為： M 甲醇 1= n 2 32= kg/h R101 物料平衡驗算： 總進(jìn)料量 = ++=19718 .71kg/h 總出料量 = M 催化劑 + MBHET + M 剩 DMT1+ M 剩 EG1+ M 甲醇 = kg/h 第二酯交換器 R102 物料衡算 催化劑： M 催化劑 = MDMT= kg/h BHET 質(zhì)量為 ： MBHET=n 254= kg/h DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT1= =EG 質(zhì)量為： M 剩 EG1=（ ） 62= kg/h 合計： +++ = kg/h 此階段酯交換率為 92%，故又反應(yīng)了 22%。 PET 纖維的生產(chǎn)工藝流程如下： PET 纖維的生產(chǎn)工藝流程 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計 13 本工藝的配方如下（以 DMT 質(zhì)量為參考標(biāo)準(zhǔn)）： DMT 100 催化劑 穩(wěn)定劑 2 消光劑 物料配比： DMT： EG=1:（摩爾比）。缺點是環(huán)氧乙烷與 TPA 的加成反應(yīng)需在 2～ 3MPa 壓力下進(jìn)行，對設(shè)備要求苛刻 ,因而影響該法的廣泛使用。與酯交換縮聚法相比 ,該法可省掉 DMT 的制造、精制和甲醇回收等步驟，更易制得分子量大、熱穩(wěn)定性好的聚合物，可用于生產(chǎn)輪胎簾子線等較高質(zhì)量的制品?？s聚反應(yīng)在高真空 (余壓不大于 266Pa)及強(qiáng)烈攪拌下進(jìn)行，才能獲年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計 11 得高分子量的聚酯。該法主要包括兩步 :首先是對苯二甲酸二甲酯 (DMT)與乙二醇或 1， 4丁二醇在催化劑存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng) (圖 1)。注塑型坯的工藝條件同注塑，吹塑的加熱溫度為 100℃。拉伸溫度為 85～ 90℃，拉伸速率為 1000%～ 1500%，拉伸倍率為 ～ 3。 PET 的加工方法 (1)注塑 透明制品常采用熱流道，螺桿長徑比要大。 PET 的加工溫度范圍較窄，一般為 270～ 290℃，接近分解溫度為 300℃，加工中要注意溫度不能太高。 結(jié)晶改性 PET 結(jié)晶改性是為了加快結(jié)晶速度，常加入乙烯－甲基丙烯酸聚合物的鈉鹽、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚 氧化乙烯、乙烯 馬來酸酑共聚物的鈉鹽、縮水甘油甲基丙烯酸醋、乙酥醋酸鈉及聚己二酸二丁醋等。 共混改性 PET ① PET 與 PBT 共混，如 PET 和 PBT 共混并加入 %滑石粉為成核劑，共混物具有收縮率低、耐熱、 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計 9 沖擊性優(yōu)良等性能。 ④ 拉鏈材料，為繼 PA 和 POM 之后的第三代拉鏈材料，可用于寬窄兩種類型。 工程塑料 主要為 PET 的增強(qiáng)品種，具體用于如下幾個方面。 PET 除纖維之外主要用于薄膜和片材、瓶類及工程塑料三大類。ＰＥＴ的另一個用途就是吹塑制品，用于包裝的聚酯拉伸瓶。ＰＥＴ纖維主要用于紡織工業(yè)。 PET 耐候性優(yōu)良，可長期用于戶外。 電學(xué)性能 PET 雖為極性聚合物，但電絕緣性優(yōu)良，在高頻下仍能很好保持。 力學(xué)性能 PET 膜的拉伸強(qiáng)度很高，可與鋁箔媳美，是 HDPE 膜的 9 倍、是 PC 和 PA膜的 3 倍。 純 PET 耐磨耗、低摩擦、吸水性小、尺寸穩(wěn)定性高，但力學(xué)性能、耐熱性和沖擊性能較差，經(jīng)玻璃纖 維增強(qiáng)后 PET 的力學(xué)性能和耐熱性大幅度提高，可用于工程塑料。一般通過增強(qiáng)、填充、共混等方法改進(jìn)其加工性和物性，以玻璃纖維增強(qiáng)效果明顯，提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。 （ PET）的特性與應(yīng)用 特性 PET 是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。以滌綸纖 維為例，發(fā)達(dá)國家的纖維差別化率是我國的兩倍。據(jù)測算，小型聚酯裝置單位生產(chǎn)能力投資比大型聚酯裝置約低 20%，而運行能耗增加約 30%，損耗多 10%以上，而且產(chǎn)品質(zhì)量較差。企業(yè)單線規(guī)模除儀化、龍滌、開平和翔鷺等具有單線 300～ 400 噸 /天能力外，絕大部分為 100 噸 /天、 200 噸 /天能力。原料發(fā)展滯后于聚合，聚合又滯后于抽絲，而抽絲又不能滿足紡織工業(yè)需要，主要原料進(jìn)口依存度高達(dá) 50%以上。由于制備各種混配改性ＰＥＴ塑料的裝置于其他聚合物混配改性用的裝置是通用的，國內(nèi)混配用擠出機(jī)等制造業(yè)形成一定規(guī)模，所以只要市場一旦開拓，國內(nèi)ＰＥＴ塑料的生產(chǎn)也會快速增長。我國的生產(chǎn)廠有 :北京燕山石化公司、遼陽化纖公司、上海石化公司、新疆獨出于石化公司、上海滌綸廠、岳陽化工二儀征石化公司及廣州黃埔化工廠等。 1996 年，世界聚酯包裝樹脂和薄膜產(chǎn)量分別為 萬噸和 萬噸，占世界聚酯總產(chǎn)量的 %和 %，1998 年則分別為 萬噸和 萬噸，占世界聚酯總產(chǎn)量的 %和 %。 2020 年產(chǎn)量猛增到 萬噸， 2020 年更達(dá)到 萬噸，創(chuàng)歷史最高記錄。我國聚酯的消費絕大部分用于生產(chǎn)滌綸纖維。但由于國內(nèi)市場容量有限，因此聚酯瓶片裝置開工率不足 50%。我國現(xiàn)已成為世界第二大聚酯生產(chǎn)國。上述 5 大企業(yè)的生產(chǎn)能力約占全國總產(chǎn)能的 1/3。 2020 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。中國石化 2020 年聚酯產(chǎn)量達(dá)到 萬噸，占全國總產(chǎn)量的 %。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。能耗為：電力 kwh/t，燃料油 ，氮氣 ，空氣 。 2020 年初，伊文達(dá) 費希爾 (InventaFisher)(IF)公司公布了其聚酯生產(chǎn)流程和能耗。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。 聚酯工藝路線有直接酯化法 (PTA 法 )和酯交換法 (DMT 法 )。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)計今后幾年會迅速增長，但目前用量很小；日本 1997 年 PET 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。 俗稱滌綸樹脂。并介紹了 PET 的制備方法和確定了 PET 的生產(chǎn)工藝。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。 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 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計 I 目錄 摘要 .................................................................................................................................I ......................................................................................................................... 1 聚對苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）的概述 ................................................... 1 聚酯生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展 ........................................................................................... 1 中國生產(chǎn)消費現(xiàn)狀 ........................................