【正文】 發(fā)展迅速，近年該公司承包的 PET 裝置數(shù)量?jī)H次于吉瑪公司。我國(guó)儀征、黑龍江、燕山共有五套裝置采用 吉瑪技術(shù)。 我國(guó)的主要生產(chǎn)廠有：北京燕山石化公司、遼陽(yáng)化纖公司、上海石化公司、新疆獨(dú)山子石化公司、上海滌綸廠、岳陽(yáng)化工廠、儀征石化公司及廣州黃埔化工廠等。采用 11 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%。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。 在聚酯產(chǎn)品上，非纖聚酯的發(fā)展速度很快。 20xx年表觀消費(fèi)量增長(zhǎng)到 萬(wàn)噸， 20xx 年達(dá)到 萬(wàn)噸， 20xx 年達(dá)到 萬(wàn)噸。儀征化學(xué)纖維公司是目前中國(guó)最大的聚酯生產(chǎn)企業(yè)，在 20xx 年生產(chǎn)達(dá)到 1,108,500 噸聚酯，占全國(guó)總量 %。吹方法成型， 以保證拉伸改性效果。后處理的條件為 :溫度 130～ 140℃，時(shí)間為 1～ 2h。 ③ 機(jī)械零件，齒輪、凸輪、泵殼體、皮帶輪、電動(dòng)機(jī)架框及鐘表零件等。 PET 的另一個(gè)用途就是吹塑制品，用于包 裝的聚酯拉伸瓶?？赡?漂白劑 、 氧化劑 、烴類(lèi)、酮類(lèi)、石油產(chǎn)品及無(wú)機(jī)酸。 PET 除了具有 PBT 的特性外，還有以下的特點(diǎn)： ① 是 熱變形溫度和長(zhǎng)期使用溫度 最高的 熱塑性通用工程塑料； ② 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； ③ 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； ④ 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 的力學(xué)性能受 溫度影響較小。這兩種結(jié)晶比例隨拉伸倍數(shù)、熱定型條件而異。 物理結(jié)構(gòu)： 采用熔紡法制得的滌綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有圓形的截面和無(wú)特殊的縱向結(jié)構(gòu)。 PET 的組織結(jié)構(gòu) 化學(xué)結(jié)構(gòu) ： 滌綸的基本組成物質(zhì)是 聚對(duì)苯二甲酸二乙酯 ，故也稱(chēng)聚酯纖維（ PET） ，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH,相對(duì)分子量一般在 18000~25000 左右。他是對(duì)苯二甲酸與乙二醇的縮聚物，與 PBT一起統(tǒng)稱(chēng)為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。 3 摘 要 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸 滌綸 （ PET） 生產(chǎn)工藝 設(shè)計(jì)。最后繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，主要設(shè)備圖及廠區(qū)布置圖。一般 能通過(guò)增強(qiáng)，填充，共混 等方法，以提高它們的可加工性和物理性能，以 玻璃纖維增強(qiáng) 效果明顯， 顯著改善樹(shù)脂的剛性，耐熱性，耐化學(xué)性， 耐藥品性， 電性能和耐候性。此外， 其除了兩個(gè)端羥基外 ，沒(méi)有其他的極性基團(tuán)， 從而滌綸 纖維 的親水性非常 差。折疊有可能發(fā)生在 CH2CH2鏈段處，其原因是該處鏈的柔曲性較好，易于折曲。cm) 78 50 115 4 10 85 ～ 30 1018 ～ 3 80 R120 1016 （ 1） 一般性能 PET 樹(shù)脂 為乳白色半透明或無(wú)色透明體，相對(duì)密度 ， 折射率為 ，透光率為 90%； PET 屬于中等阻隔性材料，對(duì) O2 的透過(guò)系數(shù)為50～ 90cm3 ?mm/(m2 ?d?MPa)， 對(duì) CO2 的透過(guò)系數(shù)為 180 cm3 ?mm/(m2 ?d?MPa)；PET 的吸水率為 %，吸水性較大。 PET 對(duì)有機(jī)溶劑，如丙酮，苯，甲苯，三氯乙烷，四氯化碳和油很 穩(wěn)定，一些氧化劑如過(guò)氧化氫，次氯酸鈉，重鉻酸鉀，也有較高的 抗性 。滌綸織物的耐光性較好，除比腈綸差外，其耐曬能力勝過(guò)天然纖維織物。 PET 薄膜主要用于電器絕緣材料，如電容器、電纜絕緣、印刷電路布線基材，電極槽絕緣等。 工程塑料 主要為 PET 的增強(qiáng)品種，具體用 于如下幾個(gè)方面。 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。拉伸溫度為 85～ 90℃，拉伸速率為 1000%～ 1500%，拉伸倍率為 ～ 3。中石化20xx 年聚酯 的總 產(chǎn)量達(dá) 萬(wàn)噸，占全國(guó) 聚酯 總產(chǎn)量的 %。但由于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量有限，因此聚酯瓶片裝置開(kāi)工率不足 50%。 20xx 年產(chǎn)量猛增到 萬(wàn)噸， 20xx 年更達(dá)到 萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史最高記錄。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(wàn)噸 /年，規(guī)模最大的杜邦公司已達(dá) 140 萬(wàn)噸 /年。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(duì)全 流程或單釜流程進(jìn)行仿真計(jì)算。 用于聚酯生產(chǎn)縮聚反應(yīng)的催化劑種類(lèi)繁多，主要有銻系、鍺系、鈦系、錫系等。 PET 樹(shù)脂有很多專(zhuān)利生產(chǎn)技術(shù)，無(wú)論是酯化和縮聚過(guò)程 (熔融相 )還是生產(chǎn)較高粘度瓶用樹(shù)脂的固相聚 合 都有很多不同的工藝。 它的 EG消耗量少，并在 常壓下生產(chǎn)，產(chǎn)品的二酐醇含量較低（ ％），在各公司的裝置中是最低的；無(wú) EG 精制回收設(shè)備，從而簡(jiǎn)化了工藝，設(shè)備投資下降；縮聚系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，物料呈活塞流狀態(tài)，無(wú)返混現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；清潔用的 EG/TEG（三酐醇）在一套回收設(shè)備中回收，回收的 EG/TEG 再用于下次設(shè)備清洗，簡(jiǎn)化了工藝流程；充分利用壓差和位差輸送物料，使工藝線上用于物料輸送的機(jī)械泵減少，物料平衡易建立，控制操作方便，生產(chǎn)穩(wěn)定，能耗也降低，同時(shí)生產(chǎn)控制先進(jìn)，生產(chǎn)線操作、控制及管理高度自動(dòng)化。該公司的 PTA 連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)和裝置，已經(jīng)出口至墨西哥、南斯拉夫、印度、前蘇聯(lián)、土耳其及我國(guó)。 ④ 工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)效率較高，反應(yīng)時(shí)間短，因此，裝置的單系 列生產(chǎn)能力較大。操作彈性為 50％～ 110％。 PET 的固相增粘技術(shù)，主要有兩種方法，真空固相縮聚法和惰性氣體流化床連續(xù)固相縮聚法。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。 （ 3） 生產(chǎn)集約化程度不高。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。搜集相關(guān) 工藝 數(shù)據(jù)，進(jìn)行物料衡算和 能 量衡算，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行計(jì)算和選型，同時(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)衡算， 另外也對(duì)三廢處理和安全生產(chǎn)進(jìn)行 簡(jiǎn)單的 介紹。 2 PET 生產(chǎn)工藝的比較與確定 PET 的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介 滌綸 (PET)既可由對(duì)苯二甲酸二甲酯 (DMT)與乙二醇 (EG)通過(guò)酯交換 反應(yīng) 然后縮聚 制得，也可由對(duì)苯二甲酸 (PTA)與乙二醇 直接酯化再縮聚 制得。在酯交換過(guò)程中應(yīng)通入氮?dú)獗Ｗo(hù)以防止氧化。要將這種漿狀物混合均勻并加熱反應(yīng)是很困難的，且在高溫 PTA 易升華，不但反應(yīng)速度緩慢， 還易產(chǎn)生醚化反應(yīng)。 有機(jī)溶劑法通常采用甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、丙酮、四氯乙烷、二甲基甲酰胺等溶劑來(lái)溶解生成的 BHET，而不溶解對(duì)苯二甲酸。 而另外兩種生產(chǎn)工藝可以根據(jù)工廠的不同情況而加以選擇。 首先 TPA 的堆積重量近于 1 噸 / M3 ， 而球狀和片狀 DMT 分別為 噸/ M3 和 噸 / M3。 TPA 接釀化法中 EG 用量的減少 , 不僅可提高設(shè)備利用率 , 而且還有利于節(jié)能。而 TPA 法不需要把固體廢料用 EO 進(jìn)行裂解 , 而可直接加到酷化塔中 , 這樣省去了 EG 裂解釜。有機(jī)澳化物對(duì)工藝管線的腐蝕也不可忽視 , TPA 裝置曾多次發(fā)生閥體鑄件、配管焊口的泄漏 , 同 樣威脅生產(chǎn) , 這與介質(zhì)溫度、澳化物濃度、配管彎頭數(shù)等因素有 關(guān)。 第四 DMT 法使用時(shí)間比 PTA 發(fā)更長(zhǎng)工業(yè)更為成熟，世界上大部分的滌綸生 21 產(chǎn)工藝仍舊在用 DMT 法。 縮聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度一般控制在超過(guò)反應(yīng)物的熔點(diǎn) 20176。聚合時(shí)間以達(dá)到極值為止。 著色劑： 一般用耐溫型的著色劑，如酞青蘭和炭黑等，以得到顏色較均勻的著色PET 樹(shù)脂。 C P= 333Pa~400Pa(2~3mmHg) 干燥、造粒 3 物料衡算與能量衡算 物料衡算 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 消光劑 物料配比： DMT： EG=1:（摩爾比）。 C P（壓力） =~ 甲醇 t（時(shí)間） =10h~14h 脫甲醇 T=180~200176。 添加劑 ： 擴(kuò)鏈劑，消光劑，著色劑，相對(duì)分子質(zhì)量穩(wěn)定劑等。 C。 工藝過(guò)程介紹 ． 1 反應(yīng)條件 （ 1） 酯化反應(yīng) 反應(yīng)溫度： 65176。 第三在操作維修方面 DMT 工藝中氧化 ( Witen 專(zhuān)利 ) 的 Co/Mn 配比為 10 : 1, 溫度 15 0~16 5 ℃ , 壓力 6~8kg/ cm2 , 停留時(shí)間 480 分鐘 。這樣 , 不僅完全省去了 EG 回收車(chē)間 , 并將縮聚時(shí)蒸出的低聚物完全回用 , 從而提高了原料的利用率。 第四 , 可提高質(zhì)量。當(dāng)然 , D MT 也能 以液態(tài)貯存 (液態(tài)時(shí) DMT 比重與 T PA 相近 ) , 但是 ,這樣需要保溫貯罐 , 并且只能存放幾天 , 否則將引起質(zhì)量下降。這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)不能生產(chǎn)出高純度的纖維級(jí) T PA , 而只能將對(duì)二甲苯氧化得到的粗制 T PA 用甲醇酯 化成 DMT , 然后再經(jīng)蒸餾或重結(jié)晶純化。 無(wú)溶劑法是足夠高的壓力使環(huán)氧乙烷液化并與懸浮其中的對(duì)苯二甲酸反應(yīng)。因而直接酯化的關(guān)鍵在于：解決漿狀物的混合問(wèn)題；提高反應(yīng)速度，使其達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求；抑制醚化反應(yīng)。然后升溫，蒸出過(guò)量的乙二醇及殘存的甲醇，時(shí)間也要 3~6h。 17 酯交換法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介 （ DMT 法） DMT 法是采用對(duì)苯二甲酸二甲酯 (DMT)與乙二醇 (EG)進(jìn)行酯交換反應(yīng)，然后縮聚成為 滌綸（ PET） 。 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯， 俗稱(chēng)滌綸， 簡(jiǎn)稱(chēng) PET，是聚酯的一種 。以滌綸纖維為例，發(fā)達(dá)國(guó)家的纖維差別化率是我國(guó)的兩倍。企業(yè)單線規(guī)模除儀化、龍滌、開(kāi)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。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(guó)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(chǎng)一旦開(kāi)拓，國(guó)內(nèi) PET 塑料的生產(chǎn)也會(huì)快速增長(zhǎng)。即將常規(guī) PET 切片置于轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行真空固相縮聚反應(yīng)，反應(yīng)溫度低于聚酯切片熔點(diǎn)約 10～ 20℃ ，反應(yīng)時(shí)間通常為 20～ 30h，其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化，但不易連續(xù)化，且每批間的質(zhì)量有差異，對(duì)后加工不利。若生產(chǎn)高粘度 PET，只需再加一臺(tái)后縮聚釜，產(chǎn)品特性粘度可達(dá) 。 ⑤ 生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，一般為 ～ 2 年， 2 年檢修一次，年平均檢修 10 天。 DuPont 技術(shù)工藝成熟，且具有 以 下特色。 （ 3） Inventa 公司技術(shù) 瑞士 Inventa 公司技術(shù)實(shí)際是德國(guó)卡而菲斯公司的技術(shù)， Inventa 公司是承包設(shè)計(jì)公司。這些公司的技術(shù)特點(diǎn)分述如下 : （ 1）吉瑪公司技術(shù) 采用吉瑪公司技術(shù)的裝置單線生產(chǎn)能力大，最大單線設(shè)備能力為：酯化可達(dá) 400t/d，縮聚達(dá) 250 t/d，若再增大，可在后縮聚再增 12 加一臺(tái)釜即可，使用原料范圍廣， PTA、 DMT 和 MTA 均可用；裝置操作彈性大，允許在 50％～ 100％的負(fù)荷下運(yùn)行，甚至在 35％負(fù)荷下亦可運(yùn)行，采用刮板式冷凝器，有效地解決了齊聚物堵塞真空管道系統(tǒng)的病癥，運(yùn)轉(zhuǎn)周期大為提高；輔助化工原料少，只用 Sb(AC)3 和 TiO2 兩種， Sb(AC)3 溶解性好、配制方便、活性高；引入了柔性生產(chǎn)體系（ FMS），在后縮聚釜之后，增加了一個(gè)添加劑系統(tǒng)，在此加入 TiO2 染色劑等，以制造高濃度母料用以配料，增加了產(chǎn)品的靈活性；控制系統(tǒng)先進(jìn)，采用計(jì)算機(jī)集中分散型控制，功能齊全，操作方便可靠。此外，用于酯交換反應(yīng)的錳、鋅、鈣、鈷、鉛等金屬的醋酸鹽對(duì)縮聚反應(yīng)也有一定的催化作用 PET 的國(guó)外主要生產(chǎn)商有：美國(guó)杜邦公司、英國(guó) ICI 公司、日本帝人公司、三菱人造絲公司、東洋紡織公司、鐘淵化學(xué)公司等。該工藝從 PTA 或 DMT 與乙二醇 (EG)反應(yīng)生