【正文】 盤(pán)罩、閥門(mén)、排氣零件、分電器蓋及小型電動(dòng)機(jī)殼等。 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。 瓶類(lèi) PET 瓶的透明性高、阻隔性好，可用于保鮮包裝材料。 PET除纖維之外主要用于薄膜和片材、瓶類(lèi)及工程塑料三大類(lèi)。 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%。ＰＥＴ的另一個(gè)用途就是吹塑制品，用于包裝的聚酯拉伸瓶。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纖維主要用于紡織工業(yè)。 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 耐 候性?xún)?yōu)良，可長(zhǎng)期用于戶(hù)外。 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。 電學(xué)性能 PET雖為極性聚合物，但電絕緣性?xún)?yōu)良，在高頻下仍能很好保持。 70℃，在173。 PET 的力學(xué)性能受溫度影響較小。 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。 cm) 耐電弧 /s 78 50 115 4 173。5 K 173。 PET 及增強(qiáng) PET 的具體性能如下表所示。 7 PET 的分子為高度對(duì)稱(chēng)芳環(huán)的線(xiàn)性聚合物，易于取向和結(jié)晶，具有較高的強(qiáng)度和良好的成纖性及成膜 性，結(jié)晶度為 40%～ 60%，結(jié)晶速度慢。但仍需改進(jìn)結(jié)晶速度慢的弊病，可以采取添加成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑等手段。缺點(diǎn)是結(jié)晶速率慢，成型加工困難，模塑溫度高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，沖擊性能差。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性?xún)?yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。雖然近年我國(guó)瓶用聚酯產(chǎn)能發(fā)展很快，但工程用聚酯生產(chǎn)仍是空白。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力弱，化纖差別化率僅 6～20%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的 40～ 50%。大多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)常規(guī)普通產(chǎn)品，許多高科技、多功能和高附加值產(chǎn)品仍需進(jìn)口解決。 (4)聚酯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與世界先進(jìn)水平差距較大。目前生產(chǎn)能力在 6 萬(wàn)噸 /年以下和采用間歇法工藝路線(xiàn)的小型聚酯裝置的生產(chǎn)能力約占我國(guó)聚酯總生產(chǎn)能力的50%，造成裝置平均生產(chǎn)能力很低，難以發(fā)揮規(guī)模效益。在整廠(chǎng)規(guī)模上，除儀化、上化、遼化及翔鷺具備 20 萬(wàn)噸 /年以上能力外，大部分在 6 萬(wàn)噸 /年左右和以下，而目前世界聚酯經(jīng)濟(jì)規(guī)模單廠(chǎng)產(chǎn)能一般在 20 萬(wàn)噸 /年以上。裝置規(guī)模小，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。聚酯重要原料 PTA、 EG 供應(yīng)不足，每年有 1/3 原料需進(jìn)口補(bǔ)充，這兩種原料占產(chǎn)品成本 70～ 75%。 (2)上下游生產(chǎn)能力不配套。 中國(guó)聚酯工業(yè)及國(guó)外先進(jìn)水平的差距主要表現(xiàn)在一下幾點(diǎn)： 5 (1)聚酯產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力較弱，企業(yè)贏(yíng)利性不強(qiáng)。根據(jù)中國(guó)防治學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)，１９９７年我國(guó)生產(chǎn)的ＰＥＴ切片樹(shù)脂１７４萬(wàn)噸，其中高黏度包裝用（飲料瓶和包裝片材等）切片樹(shù)脂生產(chǎn)能力為２２．４萬(wàn)噸，所以生產(chǎn)ＰＥＴ工程塑料級(jí)的樹(shù)脂來(lái)源充足。 我國(guó)的ＰＥＴ生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)廠(chǎng)商。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 中國(guó)聚酯工業(yè)及與國(guó)外先進(jìn)水平的差距 PET 的國(guó)外生產(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。 1996 年，世界聚酯包裝樹(shù)脂和薄膜產(chǎn)量分別為 萬(wàn)噸和 萬(wàn)噸，占世界聚酯總產(chǎn)量的 %和 %， 1998 年則分別為 ，占世界聚酯總產(chǎn)量的 %和 %。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%。 2020 年產(chǎn)量猛增到 ， 2020年更達(dá)到 ，創(chuàng)歷史最高記錄 。 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%。我國(guó)聚酯的消費(fèi)絕大部分用于生產(chǎn)滌綸纖維。 1990 年合成纖維用聚酯表觀(guān)消費(fèi)量為 萬(wàn)噸， 1995年增加到 萬(wàn)噸。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%。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。我國(guó)現(xiàn)已成為世界第二大聚酯生產(chǎn)國(guó)。到 2020 年底，民營(yíng)企業(yè)的聚酯生產(chǎn)能力已占我國(guó)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(duì)過(guò)剩的狀況。上述 5 大企業(yè)的生產(chǎn)能力約占全國(guó)總產(chǎn)能的1/3。我國(guó)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(wàn)噸，已成為世界十大聚酯生產(chǎn)企業(yè)之一。 2020 年上海石化公司產(chǎn)量達(dá)到 42 萬(wàn)噸，遼陽(yáng)石油化纖公司達(dá) 40 萬(wàn)噸，洛陽(yáng)石化公司 達(dá) 22萬(wàn)噸，天津石化公司達(dá) 21 萬(wàn)噸。目前主要的 40 多家聚酯生產(chǎn)企業(yè)， 2020 年產(chǎn)量在 1 萬(wàn)噸以上的企業(yè)有 29 家，在 10 萬(wàn)噸以上的企業(yè)有 9 家，在 30 萬(wàn)噸以上的企業(yè)有 4家。中國(guó)石化 2020 年聚酯產(chǎn)量達(dá)到 萬(wàn)噸，占全國(guó)總產(chǎn)量的 %。 中國(guó)生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀 我國(guó)聚酯的生產(chǎn)起步較晚， 70 年代開(kāi)始形成上海、天津、遼陽(yáng)等生產(chǎn)基地， 80 年代國(guó)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。由于銻系催化劑在縮聚過(guò)程中能大大促進(jìn)縮聚反應(yīng)，而對(duì)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(lái)開(kāi)始受到廣泛關(guān)注的乙二醇銻。現(xiàn)已有單系列 700 噸 /天生產(chǎn)線(xiàn)投運(yùn)。能耗為：電力 kwh/t，燃料油 ，氮?dú)?，空氣 。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%。 2020 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。總的反應(yīng)時(shí)間為 5 釜流程 10 小保 ?釜流程 小時(shí)。其中吉瑪、伊文達(dá)、鐘紡技2 術(shù)為 5 釜流程，杜邦則開(kāi)發(fā)了 3 釜流程 (目前正在開(kāi)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。大規(guī)模生產(chǎn) 線(xiàn)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。 聚酯工藝路線(xiàn)有直接酯化法 (PTA 法 )和酯交換法 (DMT 法 )。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。 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(guò)增強(qiáng) PBT，但加工性不及 PBT。 PET 是英國(guó) ICI 公司于 1946 年首先工業(yè)化的，美國(guó)杜邦于 1948 年生產(chǎn)，開(kāi)始主要用于纖維和薄膜類(lèi)制品，直到 1966 年日本帶人公司開(kāi)發(fā)出玻璃纖維增強(qiáng)制品后，才開(kāi)始用于工程塑料領(lǐng)域。 俗稱(chēng)滌綸樹(shù)脂。文中還對(duì)供電、供水、采暖等方案進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。并介紹了 PET 的制備方法和確定了 PET 的生產(chǎn)工藝。I 年產(chǎn) 50 萬(wàn)噸 PET 生產(chǎn)車(chē)間的工藝設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 50 萬(wàn)噸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（ PET）車(chē)間合成工段初步設(shè)計(jì)。本文對(duì) 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。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(chē)間設(shè)計(jì)等過(guò)程。 關(guān)鍵詞：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯， PET，酯交換法，反應(yīng)釜選型 I 目錄 摘要 .................................................... I 1. ................................................ 1 聚對(duì)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(guó)生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀 .................................. 2 ....