【正文】 或合成時不發(fā)生副反應(yīng)而支化，則 PET大分子是具有對稱性芳環(huán)結(jié)構(gòu)的線型大分子?？梢院退?、醇、醛、吡啶等混溶，微溶于乙醚。 （ 3） 對二甲苯分段氧化法（ HerculesWitten 法） 整個工藝過程為二步氧化和二步酯化，又稱四步法，反應(yīng)式如下： C H 3C H 3O 2C O O HC O O HC H 3 O HC O O C H 3C H 3O 2C O O C H 3C O O HC H 3 O HC O O C H 3C O O C H 3H O O C 對苯二甲酸二甲酯的結(jié)構(gòu)式為： C O O C H 3H 3 C O O C 對苯二甲酸二甲酯是芳香族的一種，在常溫下，外觀為白色晶體粉末，無毒、易燃，其蒸汽或粉塵與空 氣混合至一定比例，能發(fā)生爆炸。 （ 2） 對二甲苯低溫氧化法（ Mobil法， KodakEastman 法和東麗法） 為了進(jìn)一步改革對二甲苯高溫氧化法，采用氧化促進(jìn)劑進(jìn)行氧化，以醋酸為溶劑，醋酸鈷作催化劑，在 100～ 150 ℃ 下進(jìn)行氧化，不用鈦材，但工藝流程較復(fù)雜，設(shè)備臺數(shù)多。稍溶于水，不溶于氯仿、乙醚、醋酸，能溶于堿。包裝已成為 PET 的第二大應(yīng)用領(lǐng)域，僅次于合成纖維。 聚酯的另一大非纖維應(yīng)用是生產(chǎn)聚酯薄膜，聚酯薄膜具有良好的熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、防潮性、耐化學(xué)性、阻隔性和較高的透明度及硬度，且易于運(yùn)輸，因此聚酯薄膜可用作包裝、印刷、磁記錄、感光、絕緣材料等，其中尤以食品包裝用途最為廣泛。 聚酯的非纖維應(yīng)用包括薄膜、容器和工程塑料。亞洲和歐洲 的增長速度將超過美洲，到 2020 年，這兩個地區(qū)的 PET 需求總量將超過美洲。 PET 是一種熱塑性工程材料，曾經(jīng)以較高的生產(chǎn)利潤成為石油化工業(yè)的寵兒。 臺灣為了提高化學(xué)纖維的競爭能力，已經(jīng)從以往以量取勝及低成本策略調(diào)整為以新纖維開發(fā)及少量多樣快速反應(yīng)的紡織品為主、求質(zhì)不求量的生產(chǎn)策略，并逐漸導(dǎo)向非紡織品生產(chǎn)領(lǐng)域。目前，日本已經(jīng)很少生產(chǎn)普通品種的化學(xué)纖維產(chǎn) 品，他們在中國大陸和印尼、泰國等發(fā)展中國家建立獨(dú)資或合資企業(yè)生產(chǎn)大宗產(chǎn)品，而在本土開發(fā)和生年產(chǎn) 8 萬噸的聚乙烯醇聚合工段的工藝設(shè)計(jì) 6 產(chǎn)高技術(shù)含量、高附加價值的差別化、功能性化學(xué)纖維產(chǎn)品，這些高品質(zhì)、 高價值產(chǎn)品的研究和開發(fā)為日本化學(xué)纖維工業(yè)注入了活力，并已經(jīng)成為韓國和臺灣等地化學(xué)纖維業(yè)者競相效仿的對手而緊緊追趕。并把技術(shù)含量低的大宗貨生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)到中國大陸、臺灣、韓國及東南亞各國，使國際聚酯生產(chǎn)能力呈現(xiàn)東移現(xiàn)象。占世界總產(chǎn)量比例將從 1995 年 9 %、 2020 年 25 %提高到 2020 年 27 %。 近年我國聚酯生產(chǎn)能力大幅度增長，產(chǎn)量也同步上升，產(chǎn)量和增長幅度己遠(yuǎn)超過美國，居世界首位。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)， 2020 年聚酯產(chǎn)量達(dá)到 萬 t，占全國總產(chǎn)量的 ％，已成為世界十大聚酯生產(chǎn)企業(yè)之一；其次是遼陽石化公司， 2020 年產(chǎn)量 萬 t，占 ％；上海石化公司居第 三位， 2020 年產(chǎn)量為 萬 t，占 ％。 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。 國內(nèi)外聚酯生產(chǎn)現(xiàn)狀 據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)， 2020 年 1～ 11 月全國累計(jì)生產(chǎn)聚酯切片及熔體 萬噸 . 我國聚酯的生產(chǎn)起步較晚， 20 世紀(jì) 70 年代開始形成上海、天津、遼陽等生產(chǎn)基地， 20 世紀(jì) 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。 酯化反應(yīng)：端羧基和端羥基在一定條件下，生成酯基和水的反應(yīng)。實(shí)質(zhì)是官能團(tuán)之間的多次重復(fù)的縮合反應(yīng)，并在縮聚物中保留官能團(tuán)的特征，如酯鍵、醚鍵等。 三大合成塑料有時很難區(qū)分，某些高聚物即可以作橡膠使用也可以作塑料年產(chǎn) 8 萬噸的聚乙烯醇聚合工段的工藝設(shè)計(jì) 4 或纖維使用。常用的合成纖維有尼龍、滌綸、丙綸、維尼綸等。 不飽和聚酯：是含有碳碳雙鍵的線性共聚物，在有游離基引發(fā)劑存在條件下，這些雙鍵可以進(jìn)一步聚合。有聚酯樹脂，聚酯纖維和聚酯橡膠等。近幾年來，隨著人們生活水平的不斷改善，和消費(fèi)水平的日益提高，對塑料包裝的高性能、多功能性及環(huán)境保護(hù)性的要求也越來越高。 聚酯的用途可分為纖維和非纖維兩大類。最初是作為合成纖維的原料而開發(fā)的， 1950 年，美國 Du Pont 公司以它為原料，首次開發(fā)了聚酯纖維。 20 致 謝 17 16 15 IV 15 11 10 技術(shù)經(jīng)濟(jì)初步分析核算 10 防燙傷 8 EG 回用 7 使用氧氣尾氣輸送對苯二甲酸 3 聚酯回收技術(shù) 進(jìn)展 43 水蒸氣排放管的選型 43 III EG 進(jìn)料管的選型 41 攪拌裝置的設(shè)計(jì) 38 聚酯反應(yīng)器的選型原理 36 28 27 物理化學(xué)變化（相變化） 27 化學(xué)變化 4 物料衡算 24 酯化反應(yīng)時間 23 反應(yīng)溫度 20 縮聚反應(yīng)的溫度與時間 19 II 穩(wěn)定劑 19 催化劑 錯誤 !未定義書簽。 19 合成路線的選擇及流程簡述 18 間歇縮聚 18 連續(xù)縮聚 錯誤 !未定義書簽。 3 聚酯產(chǎn)品規(guī) 格 并利用 Aspen 軟件對主要的流程進(jìn)行模擬。封面 年產(chǎn)十萬噸聚對苯二甲酸乙二醇酯工藝設(shè)計(jì) 日期： 2020 年 6 月 10 日 摘要 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)十萬噸聚對苯二甲酸二乙醇脂（ PET）合成的工藝設(shè)計(jì)。在確定 PET 生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算，主要設(shè)備選型，工藝管路設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 聚對苯二甲酸二乙醇脂， PET , Aspen, Auto CAD ABSTRACT I Summary This design is an annual output of one hundred thousand tons of polyethylene terephthalate (PET) process design. In this paper, the PET study, a detailed overview of the production, expounds its role and position chemical in industry. And introduces the preparation method of the PET and set the PET production technology. In determining the PET production technology is conducted on the basis of the material balance calculations, heat balance calculations, the main equipment selection, process piping design. And simulating the main prograss by the software Aspen. Use Auto CAD software draw the main equipment figure, process flow diagram and workshop layout figure. The paper also for waste treatment and recycling, energy saving measures and safety, preliminary analysis on technical and economic accounting simply explained. Key words: polyethylene terephthalate, PET, Aspen, Auto CAD I 目 錄 前 言 4 全球聚酯發(fā)展與展望 6 2. PET 簡介 7 原料性能指標(biāo) 19 世界主要生產(chǎn)技術(shù) 21 攪拌的影響 23 影響聚酯切片質(zhì)量的因素 23 EG/PTA 投料比 24 縮聚反應(yīng)時間 錯誤 !未定義書簽。 25 物料發(fā)生的化學(xué)與物理化學(xué)變化 30 3 傳統(tǒng)的化學(xué)回收技術(shù) 5 9 聚酯生產(chǎn)中的節(jié)能措施與安全防范 7 冷凝液回用 10 防火防爆 14 15 16 17 計(jì)算結(jié)果 18 參考文獻(xiàn) 聚對苯二甲酸乙二醇酯，英文名 polyethylene terephthalate (簡稱 PET)， 1941 年由英國的 和 采用乙二醇與對苯二甲酸直接酯化縮聚而得。采用高純度的 PTA 不需回收，也不用回收甲醇，而且還有一個優(yōu)點(diǎn)就是預(yù)聚合物的酯化過程比酯交換反應(yīng)快得多，酯交換反應(yīng)是由 DMT 作原料生產(chǎn) PET 的第一步反應(yīng)。目前世界上每年僅 PET 瓶消費(fèi)樹脂就高達(dá) 300 萬噸以上，大部分作為一次性包裝使用。 聚酯：是指高分子主鏈上具有重復(fù)羰酯結(jié)構(gòu)的樹脂狀高聚物，由二元酸或二元醇與二元或多元酸縮聚而成。飽和聚酯通常指的是聚對苯二甲酸乙二醇酯（ polyethlene terephthalate ， PET），聚對苯二甲酸丁二醇酯（ polybntylene terephthalate， PBT），聚萘二甲酸乙二酯（ polyethylene naphthalate， PEN）。 纖維（ fiber）：彈性模數(shù)較大（約 109～ 1010 N/m2）；受力時形變較小（百分之幾到二十）；纖維大分子沿軸向按一定規(guī)則排列，長徑比大；在較廣泛的溫度范圍內(nèi)（－ 50～ 1500C），機(jī)械性能變化不大。 塑料（ plastics）：彈性模數(shù)介于纖維和橡膠之間（約 107～ 108N/m2）；當(dāng)溫度稍高時，受力形變可達(dá)百分之幾十至幾百，部分形變可逆，部分形變不可逆；彈性模數(shù)，黏度等物理性能與溫度的變化直接關(guān)系，反映出塑性行為，根據(jù)塑料受熱時的不同，可以將塑料分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類型。其產(chǎn)物稱為縮聚物。 縮聚反應(yīng)依據(jù)不同的原則進(jìn)行分類，常見的有如下幾種：按反應(yīng)熱力學(xué)的特征分平衡縮聚和不平衡縮聚；按所生成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)分線型縮聚和體型縮聚；按參加反應(yīng)單體的種類分均縮聚、異縮聚（又稱混縮聚）和共縮聚；按在反應(yīng)中生成的鍵合基團(tuán)（特征基團(tuán)）分聚酯化反應(yīng)、聚醚化 反應(yīng)、聚氨酯化反應(yīng)等反應(yīng)。無色樹脂又按特性黏度分幾檔，結(jié)晶速率較慢的適用于較寬的加工條件，可以生產(chǎn)高質(zhì)量的飲料瓶。2020 和 2020 年我國聚酯生產(chǎn)能力分別達(dá)到 1438 萬 t/a 和 1600 萬 t/a。目前主要的 40 多家聚酯生產(chǎn)企業(yè)，2020 年產(chǎn)量在 1 萬 t 以上的企業(yè)有 29 家，在 10 萬 t 以上的企業(yè)有 9 家，在 30萬 t 以上的企業(yè)有 4 家。到 2020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，目前纖維級聚酯已出現(xiàn)生產(chǎn)能力相對過剩的狀況。 2020 年我國聚酯生產(chǎn)能力分別達(dá)到 1696 萬 t，聚酯產(chǎn)量將分別達(dá)到 1253 萬 t。從國際化學(xué)纖維市場的發(fā)展趨勢來看 ，美國、西歐和日本生產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢，主要原因是他們放棄了產(chǎn)量高、附加價值低、生產(chǎn)過程中環(huán)境污染嚴(yán)重的大宗產(chǎn)品的生產(chǎn)，繼而轉(zhuǎn)向高層次、高技術(shù)及高附加價值產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。因此，近年來日本化學(xué)纖維工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了實(shí)際效果。預(yù)計(jì) 2020 年韓國的出口將達(dá) 300 億美元，占世界市場的 9％，如果這個目標(biāo)