聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计
聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计
聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计聚对苯二甲酸乙二醇酯英文名称Polyethylene terephthalate简称PET,别名涤纶树脂或聚酯树脂,俗称涤纶。
PET是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚而成的高聚物,是热塑性聚酯之一,英国的卜内门〔ICI〕公司的Crothers于20世纪30年代末发觉,40年代投入工业化生产,要紧用于生产涤纶纤维。
1953年杜邦公司首次开发出PET纤维产品。
由于它的原料纯对苯二甲酸和乙二醇及合成树脂技术成熟,其进展速度使任何一种纤维都难以比拟。
PET的用途不要紧局限于纤维,而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域,目前,PET正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁和其他合成材料,聚酯的家庭也在连续扩大。
它优良的综合性及较好的服用性,在保持其固有特点同时,在接近天然化如穿着舒服性、染色性、抗静电性、吸湿性及外表美观等方面更接近于天然纤维,因此使其更具进展优势。
我国自20世纪50年代开始生产PET,现在生产能力专门大。
2000年总生产能力可达5000Kt/a。
国内在90年代引进了吉玛、钟纺、伊文达和杜邦的工艺,使聚酯生产进入了工业腾飞时期。
但目前PET树脂多用于纤维生产。
PET工程塑料产品成本低,工作性优于PBT,且原料易得,可加速进展PET塑料的开发与应用。
在我国,早在二十世纪九十年代前后,中国石化巴陵公司就完成了PET工程塑料的实验室研制项目。
然而,到目前为止,我国PET工程塑料的生产并没有大规模推广开来,只有极少量生产,差不多上还属于空白,因此也有着极大的进展潜力。
而且近年来随着人们生活水平的提高,我国乃至全球对聚酯的需求越来越大,更为我国聚酯行业的进展带来庞大的商机,我们应该抓住这难得的机会,不断完善和提高聚酯的生产技术,并研究开发新型聚酯产品,以增强我国聚酯行业的竞争能力。
1 PET简介1.1 PET的进展历史与现状聚对苯二甲酸乙二醇酯〔PET〕是1941年英国的J.R.Whenfield和J.T.Dikson采纳乙二醇与对苯二甲酸直截了当酯化缩聚制得,最初是作为合成纤维的原料而开发的。
酯交换法生产PET工艺流程设计
酯交换法生产PET工艺流程设计1. 简介聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种常见的高分子聚合物材料,广泛用于纺织品、塑料瓶、食品包装等工业领域。
酯交换法是生产PET的一种常用工艺方法,本文将详细介绍酯交换法生产PET的工艺流程设计。
2. 原料准备在酯交换法生产PET的工艺中,需要准备以下原料:•对苯二甲酸二甲酯(DMT):用作原料的关键成分之一,通过与乙二醇进行酯交换反应制得PET。
•乙二醇(MEG):用作原料的关键成分之一,通过与DMT进行酯交换反应制得PET。
•异辛醇:用作酯交换反应的催化剂,促进DMT和MEG之间的酯交换反应。
以上原料应购买质量稳定、纯度高的产品,并经过所需数量的准确称量。
3. 工艺流程酯交换法生产PET的工艺流程主要包括:原料预处理、酯交换反应、脱水反应、聚合反应、精馏脱醇、颗粒物料制备等步骤,具体流程如下:3.1 原料预处理在酯交换反应开始之前,需要对原料进行预处理,以提高反应的效率和产物的质量。
预处理步骤如下:•将DMT和MEG分别进行脱色处理,去除其中的杂质。
•将DMT和MEG进行真空除气处理,以去除其中的水分和氧气。
3.2 酯交换反应酯交换反应是酯交换法生产PET的核心步骤。
具体操作如下:1.将预处理后的DMT和MEG按一定的摩尔比例加入反应釜中,加入预定量的异辛醇催化剂。
2.加热反应釜,将反应温度控制在180-230摄氏度之间,使酯交换反应发生。
3.通过连续蒸馏收集产生的乙二醇。
4.在反应过程中,持续搅拌反应物,以保持反应均匀。
3.3 脱水反应脱水反应是为了除去反应体系中的水分,以进一步促进聚合反应。
具体操作如下:1.将酯交换反应产生的乙二醇和异辛醇升温至140摄氏度以上,并在真空环境下去除其中的水分。
2.脱水反应进行一定的时间,使得反应体系中的水分大幅减少。
3.4 聚合反应聚合反应是将脱水后的反应体系进行高聚反应,生成聚合物PET的过程。
具体操作如下:1.将脱水后的反应体系中加入聚合反应催化剂。
课程设计--年产10万吨PET生产的工艺设计
目录总论.................................................................................................................................... - 3 -1 综述...................................................................................................................................... - 4 -1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的简介.................................................................. - 4 -1.1.1 PET一般性质................................................................................................. - 4 -1.1.2 PET的组织结构............................................................................................. - 4 -1.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的特性与应用..................................................... - 5 -1.2.1 特性................................................................................................................ - 5 -1.2.2 应用................................................................................................................ - 7 -1.2.3 PET的加工特性............................................................................................. - 8 -1.2.4 PET的加工方法............................................................................................. - 9 -1.3 中国生产消费现状及产品构成............................................................................... - 9 -1.3.1国内生产消费水平现状................................................................................. - 9 -1.3.2 产品构成........................................................................................................ - 9 -2 PET生产工艺的比较与确定............................................................................................. - 10 -2.1 PET的生产工艺简介.............................................................................................. - 10 -2.1.1 酯交换法生产工艺简介(DMT法)........................................................... - 10 -2.1.2 直接酯化法生产工艺简介(PTA法)....................................................... - 11 -2.1.3 环氧乙烷法生产工艺简介(EO法)......................................................... - 12 -2.2 各生产工艺优劣势比较及工艺选择..................................................................... - 12 -2.2.1 PTA法的生产优势....................................................................................... - 13 -2.2.2 DMT法的生产优势....................................................................................... - 14 -2.2.3生产工艺的选择........................................................................................... - 15 -2.3工艺过程介绍.......................................................................................................... - 15 -2.3.1反应机理及条件........................................................................................... - 15 -2.3.2 工艺生产流程图.......................................................................................... - 18 -3 物料衡算与能量衡算........................................................................................................ - 19 -3.1物料平衡关系示意图.............................................................................................. - 19 -3.2化学与物理变化...................................................................................................... - 19 -3.3计算过程.................................................................................................................. - 20 -3.3.2.物料衡算计算过程...................................................................................... - 22 -3.3.3物料平衡结果总汇。
年产20万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯设计
聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的合成聚合物,常用于纤维、塑料等行业。
要设计年产20万吨的聚对苯二甲酸乙二醇酯生产装置,需要从原材料选取、反应条件、工艺流程等方面进行综合考虑。
首先,选取原材料。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的主要原料是对苯二甲酸和乙二醇。
对苯二甲酸可以通过苯与甲醛进行氧化反应得到,乙二醇则可以通过乙烯与水进行加氢反应得到。
在选择乙二醇原料时,需要考虑到纯度和稳定性等因素。
其次,确定反应条件。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成反应需要在一定的温度和压力下进行。
一般来说,反应温度控制在180-240℃之间,压力控制在0.5-1.5MPa之间。
同时,反应过程中需要添加一定的催化剂,常用的催化剂有锰醋酸盐和醋酸锡等。
催化剂的选择需要考虑催化效果和使用成本等因素。
然后,设计工艺流程。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产过程主要包括酯化反应和聚合反应两个步骤。
酯化反应是将对苯二甲酸与乙二醇通过酯化剂进行反应得到对苯二甲酸乙二醇酯的过程。
聚合反应是将酯反应产物进行进一步聚合得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在设计工艺流程时,需要考虑反应设备的选择和布置,反应条件的控制以及产品的分离和纯化等工艺环节。
此外,还需考虑生产装置的规模和能耗等因素。
年产20万吨的聚对苯二甲酸乙二醇酯属于大型生产装置,需要相应的生产设备和配套设施。
在设计装置规模时,需要考虑到设备的能力和生产成本等因素。
综上所述,设计年产20万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯生产装置需要全面考虑原材料选取、反应条件、工艺流程、生产规模和能耗等因素。
通过合理设计和优化配置,可以实现高效、稳定的聚对苯二甲酸乙二醇酯生产过程,满足市场需求。
pet挤出加工工艺
pet挤出加工工艺PET挤出加工工艺什么是PET挤出加工工艺?PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)挤出加工工艺是一种将PET片材或颗粒通过挤出机加热、熔融、塑化后,通过模具挤压成型的过程。
PET 作为一种常见的热塑性塑料,具有优良的透明性、机械性能和耐腐蚀性,在包装、建筑、电子等行业得到广泛应用。
PET挤出加工工艺的优点•高生产效率:PET挤出加工工艺适用于大中小批量生产,具备高效的生产能力。
•省能环保:挤出过程无需添加溶剂,不会产生废水废气,符合环保要求。
•良好的机械性能:挤出制品具有较高的强度和刚性,可满足不同领域的需求。
•易于加工:通过调整挤出机的温度、压力和速度等参数,可以实现对制品尺寸、形状和外观的精确控制。
PET挤出加工工艺的应用领域•包装行业:PET挤出制品广泛应用于食品、药品、化妆品等包装领域,如塑料瓶、罐、容器等。
•建筑行业:PET挤出制品可制作构件、隔断板、阳光板等,具有耐候性、耐腐蚀性和阻燃性能。
•电子行业:PET挤出制品可用于电子产品的外壳、导管、线槽等,满足电器设备的外观和功能要求。
•汽车行业:PET挤出制品可应用于汽车内饰件、密封件等部件,具备良好的耐磨性和抗老化性能。
PET挤出加工工艺的发展趋势•制品精细化:随着科技的进步,PET挤出制品的精细化加工将成为未来的趋势,满足不同行业对产品质量的要求。
•绿色环保:在制品生产过程中,推广先进的绿色加工技术,减少能源消耗和对环境的影响,是PET挤出加工工艺的发展方向之一。
•注重创新:加强新材料的研发和应用,开发更多具有特殊功能和特性的PET挤出制品,拓展市场需求。
以上是关于PET挤出加工工艺的简介和应用领域的介绍,希望能对读者了解该工艺有所帮助。
注意:本文中不包含任何HTML字符、网址、图片及电话号码等。
PET挤出加工工艺:制品设计与质量控制制品设计的考虑因素在进行PET挤出加工工艺时,制品的设计是至关重要的一步。
以下是一些需要考虑的因素:•尺寸和形状:根据使用要求确定制品的尺寸和形状,考虑到制品的功能和外观要求。
1聚酯合成工艺
1聚酯合成工艺聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由单体对苯二甲酸乙二酯(BHET)经逐步增长的缩聚反应而成的。
BHET的合成有两种方法对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)的酯交换法(DMT法),反应式为DMT+EG=BHET+2CH30H对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)的直接酯化法(TPA法),反应式为TPA+2EG = BHET+2H20我们研究第二种TPA和EG直接酯化反应,形成含有BHET和少量短链低聚物的预聚体,而副产物水可以经分馏系统排出酯化温度250 ----265反应压力 1.2~1.8x10 5停留时间180~360MIN聚合度4~6在酯化阶段主要的设备一般是两个酯化反应器。
在PET合成中,要获得足够高的反应速度就必须用到催化剂,但是一些催化剂也会加速副反应的进行。
酯化反应,还有酯基转移反应可以分别用质子或羧基官能团催化。
在酯化反应中,羧基的浓度是足够高的,而不需要再额外添加催化剂。
然而,在一些工业化生产中,其金属催化剂和稳定剂却都是在这一反应阶段加入的。
在缩聚过程中,羧基的浓度因太低而不足以有效地催化反应,因此要加入合适的催化剂是不可避免的,锑系化合物是目前最常用的缩聚催化剂。
酯化和缩聚过程都是可逆平衡反应,通常是在催化剂存在下进行。
因此优选催化剂、有效控制最佳工艺条件、促进平衡向产品方向移动,是工艺过程的关键问题。
从体系状态看,固体TPA在反应条件下只能部分溶于EG,因此反应过程前期为固一液非均相体系。
在酯化过程中,TP A首先通过扩散作用溶解于EG,然后溶解于液相中的TPA与EG进行均相酯化反应。
TPA在EG—BHET中溶解速度随着低聚物的增加而增大,当全部溶解即出现清晰点,这时开始均相反应,一般酯化率在85%左右达到清晰点【6】。
年产8万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计
年产8万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PETG)是一种聚酯类聚合物,通常用于生产塑料瓶、食品包装、纤维和薄膜等应用领域。
下面将介绍一个年产8万吨PETG的工艺设计。
首先,PETG的合成过程是通过对苯二甲酸和乙二醇的酯交换反应进行的。
该反应需要在特定的温度、压力和催化剂的存在下进行。
基于这个原理,我们将设计一个多级连续流动反应器的工艺。
工艺流程如下:1. 原料制备:购买高纯度的对苯二甲酸和乙二醇,并按照配方比例计量。
2. 酯交换反应:将对苯二甲酸和乙二醇加入到反应釜中,加入合适的催化剂,然后开始加热。
反应温度一般在180-200摄氏度之间,压力保持在常压下。
通过多级流动反应器的设计,可以提高反应效率和产量。
3. 聚合反应:经过酯交换反应后,反应液中产生的酯类物质被升温到聚合温度(通常为250摄氏度),然后加入适量的聚合催化剂和反应助剂。
该反应可以在高温条件下进行,并持续一段时间,直到液体凝固成为固体聚合物。
4. 聚合物处理:将聚合物冷却至室温,然后进行粉碎和分级处理,以获得符合规格要求的PETG产品。
5. 产品包装:将PETG颗粒装入特殊的包装袋中,按照要求的净重分装并密封。
然后将包装好的产品存储在仓库中,以备发货。
在整个工艺设计中,需要注意以下几个关键的参数:反应温度、压力、催化剂的种类和用量、聚合时间、冷却速率和包装要求等。
同时,需要进行严格的质量控制,包括原料的质量检验、生产过程中的监测和控制,以及最终产品的质量检验。
通过合理的工艺设计和严格的质量控制,可以实现年产8万吨的高品质PETG产品。
这将提高企业的产能和竞争力,并满足市场对PETG的需求。
继续写相关内容,1500字6. 原料制备:在PETG的生产过程中,对原料的质量要求非常高。
对苯二甲酸和乙二醇都需要高纯度的产品,并且要进行严格的质量检验。
原料的质量问题会直接影响到最终产品的质量和性能。
因此,在原料制备环节要非常谨慎,在选择和采购原料供应商时要有一套严格的审核程序。
课程设计--年产10万吨PET生产的工艺设计
课程设计–年产10万吨PET生产的工艺设计1. 引言本文档旨在对年产10万吨PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)生产的工艺进行设计及分析。
PET是一种常用的聚酯塑料,在食品包装、纺织等领域有广泛应用。
为了满足市场需求,设计一种科学合理、高效稳定的PET生产工艺对于企业的发展至关重要。
2. 工艺概述年产10万吨PET生产的工艺包括以下主要步骤:1.原料准备:对原料进行预处理和配制,确保原料的质量和配比的准确性。
2.反应器反应:在反应器中进行PET的聚合反应。
具体反应条件包括适宜的温度、压力和反应时间等。
3.精炼和净化:经过反应后的产物需要经过精炼和净化,去除杂质和不纯物质。
4.聚合物加工:将精炼和净化后的PET进行加工,可采用注塑、挤出或吹塑等方式制成所需的产品。
5.产品检测:对最终产品进行质量检测,确保产品符合相关标准和要求。
3. 工艺详细设计3.1 原料准备在PET生产工艺中,主要原料包括对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(MEG)。
对苯二甲酸为无色晶体,乙二醇为无色透明液体。
在原料配制过程中,需要对原料进行预处理,如去除杂质和调整浓度。
同时,严格控制原料配比,确保配比的准确性和稳定性。
3.2 反应器反应反应器反应是PET生产工艺中最关键的环节之一。
在反应器中,对苯二甲酸和乙二醇进行聚合反应,生成聚对苯二甲酸乙二醇酯。
具体反应条件应根据实际情况进行调整,常见的反应条件包括温度在260-280℃,压力在0.3-2.0 MPa,反应时间为4-6小时。
3.3 精炼和净化经过反应后的产物需要进行精炼和净化,以去除杂质和不纯物质。
常见的精炼和净化方法包括沉淀、过滤、洗涤等。
其中,沉淀是将聚合物溶液冷却至低温,使不溶的杂质沉淀;过滤是通过过滤器去除颗粒状杂质;洗涤是使用适当的溶剂对产物进行洗涤,去除残余的杂质。
3.4 聚合物加工精炼和净化后的PET可以通过注塑、挤出或吹塑等方式进行加工。
注塑是将熔融的PET注入模具中,通过模具的冷却和压力使其固化成所需形状的产品;挤出是将熔融的PET通过挤出机挤出,形成连续的材料,然后通过模具冷却和切割得到所需形状的产品;吹塑是将熔融的PET通过气压在模具中吹气,使其膨胀成所需形状的产品。
年产50万吨PET工艺设计
PET工艺设计是指对聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,简称PET)生产过程中的工艺流程进行设计和优化,以提高产量、降低成本、保证产品质量。
本文将结合2024年的工艺设计整理,对年产50万吨PET工艺设计进行详细讲解。
一、原料准备与预处理1.原料选择:选用优质聚对苯二甲酸乙二醇酯原料,注重原料的纯度和稳定性,避免杂质对生产过程和产品质量的影响。
2.原料预处理:通过预干燥和烘干等处理方式,去除原料中的水分和挥发性物质,提高后续反应的效率和稳定性。
二、聚合反应1.聚合反应器选择:选用高效、耐腐蚀的反应器设备,确保反应器的密封性和搅拌性能,并进行恰当的防腐措施。
2.反应条件控制:控制反应温度、压力和物料进料速度,使聚合反应能够在适宜的条件下进行,并控制反应的持续时间。
3.催化剂选择:选择适当的催化剂,如钴、锰催化剂,控制其用量和加入时间,以提高聚合反应的效率和产品质量。
三、聚合物处理与造粒1.聚合物处理:通过真空脱气、加热、冷却等处理方式,使聚合物从反应器中抽出并达到适宜的物料温度,以利后续的拉伸和造粒。
2.拉伸:将聚合物条状物料拉伸成薄片,以提高材料的强度和延展性。
3.造粒:将拉伸后的薄片材料切成颗粒状,通过冷却或者热处理,使颗粒对称、均匀,并消除内部应力。
四、挤出与成型1.挤出:将造粒后的PET颗粒通过挤出机加热、塑化,形成熔融态的PET物料,并通过模具头和挤出机的匹配,冷却和挤压成型为所需的形状。
2.成型:将挤出成型的PET产品进行切割或冷却,得到所需的形状和尺寸,如瓶坯、片材等。
五、后处理与检验1.后处理:包括冷却、修整、清洗等工艺步骤,以使产品达到所需的表面光洁度、尺寸精度和物理性能要求。
2.检验与检测:对PET产品进行成分分析、附着力测试、机械性能测试、透明度测试等工序,确保产品质量达标。
六、环保与能耗控制1.环保措施:对废气、废水和废固的处理采用专业的处理设备和方法,达到环保标准。
pet瓶片生产工艺
pet瓶片生产工艺
PET瓶片是一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成的薄片,其生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 材料准备:使用原料PET颗粒,经过预干燥处理,除去其中的水分和杂质,确保PET颗粒的质量。
2. 熔融挤出:将预处理过的PET颗粒通过上料机放入挤出机中,机器内部通过加热和机械力的作用,将PET颗粒熔融状态下推送至模头。
3. 模头设计:模头是PET瓶片生产中非常关键的一环,通过模头的设计可以使熔融的PET颗粒形成所需的薄片形状。
模头设计的关键在于控制PET颗粒的流动速度和温度,以保持薄片的均匀度和良好的表面质量。
4. 拉延成型:模头将熔融的PET颗粒导入压延机,通过机器内部的辊子实现PET颗粒的拉延成型,形成薄片状。
拉延成型的过程中,需要控制辊子的速度和温度,以调节薄片的厚度和拉伸比例。
5. 冷却处理:通过冷却辊或者冷却剂,对拉延成型后的PET 薄片进行快速冷却处理,以固化薄片的形状和尺寸。
6. 切割和包装:将冷却固化后的PET薄片通过切割机进行切割,使其达到所需的长度和宽度。
然后对切割好的PET薄片进行包装,储存和运输。
需要注意的是,在整个PET瓶片的生产过程中,需要严格控制温度、时间和压力等参数,以确保所生产出的PET瓶片具有良好的表面质量、尺寸精确和物理性能稳定。
另外,生产过程中还要定期对设备和模具进行检修和维护,以保证生产的正常运行。
petg工艺流程
petg工艺流程PETG(聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己二甲醇酯)是一种热塑性共聚酯,因其透明度高、耐化学性好、易加工和环保等特点,在包装材料、医疗器械、广告展示板、模型制作等领域广泛应用。
以下是基于一般塑料加工流程构建的PETG工艺流程概述:1. 原料准备与预处理:-原料采购:购入PETG树脂颗粒。
-预干燥:由于PETG有一定的吸湿性,所以在进行熔融加工前需要对其进行充分干燥,以去除水分,避免在高温下水解导致产品性能下降。
2. 配料与混合:-若有添加剂或着色剂需求,则按照配方将这些成分与PETG树脂均匀混合。
3. 熔融挤出:-将预处理过的PETG树脂通过螺杆挤出机加热至其熔点附近,使其完全熔融并均匀化。
-挤出机内部设有多个区段,分别承担加温、混炼、均质化等作用。
4. 成型加工:-挤压后的熔体可通过不同的模具系统进行不同形式的产品成型,如:-吹塑成薄膜或中空容器;-注塑成型为特定结构件;-片材挤出机生产板材,随后通过冷却辊定型;-吸塑工艺中,使用加热软化的PETG片材覆盖在模具上,通过抽真空等方式吸附于模具表面,冷却后形成所需的形状。
5. 二次加工:-对初步成型的产品进行裁切、冲孔、焊接、超声波封口、热封边等后续加工步骤,使之达到最终规格和形状要求。
6. 质量检测:-对成品进行尺寸、外观、力学性能、光学性能等多方面的检测,确保产品质量符合标准。
7. 包装与存储:-成品经过检验合格后进行清洁、包装,并储存在适宜的环境中,防止受潮或受到机械损伤。
8. 废弃处理与回收利用:-PETG具有良好的可回收性,可以回收再利用,经破碎、清洗、干燥后重新造粒用于生产再生PETG产品。
对于年产5万吨PETG的项目,工艺设计会更为复杂,包括但不限于上述基本流程,并且可能涉及使用Aspen Plus等模拟软件进行详细的工艺流程模拟优化,以及对聚合反应过程的精确控制。
酯交换法生产PET工艺流程设计
酯交换法生产PET工艺流程设计一、简介聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种常见的聚酯材料,具有优异的机械性能和化学稳定性,广泛应用于纺织品、塑料瓶、光学材料等领域。
本文将详细介绍酯交换法生产PET的工艺流程设计。
二、原料准备1. 对苯二甲酸二甲酯(DMT)DMT是PET的重要原料之一,它通过对苯二甲酸与甲醇酯交换制备而成。
DMT的纯度对最终PET产品的质量有很大影响,因此在生产中需要确保DMT的纯度达到一定标准。
### 2. 乙二醇乙二醇是与DMT发生酯交换反应的另一重要原料,它通过乙烯气相氧化制备而成。
乙二醇的纯度和水含量也是影响PET产品质量的关键因素之一。
三、酯交换反应酯交换反应是制备PET的关键步骤,其反应过程如下: 1. 将DMT和乙二醇按一定摩尔比加入反应釜中,加入酯交换催化剂。
2. 在一定温度下进行搅拌和持续加热,促使DMT和乙二醇发生酯交换反应。
3. 反应过程中生成的甲醇会逐渐脱出,反应物质量逐渐转变为PET的前体。
4. 控制反应时间和温度,确保反应达到理想程度。
四、缩聚反应在酯交换反应完成后,还需要进行缩聚反应将PET前体分子缩合为高分子量的聚合物。
该反应步骤如下: 1. 将酯交换反应产物加入缩聚反应釜中,控制反应条件,如温度、压力、PH值等。
2. 持续搅拌和加热,使PET分子间发生缩聚反应,形成线性或交联结构的聚合物。
3. 确保缩聚反应的完全性,避免产生副产物和不完全聚合的产物。
五、PET产品提取和精制经过缩聚反应后,需要对PET产物进行提取和精制,以获得符合要求的PET产品。
1. 将PET产物进行溶剂提取或沉淀法提取,去除未反应的原料和副产物。
2. 对提取后的PET进行真空干燥,去除残留的溶剂和水分。
3. 对PET进行精制,如过滤、结晶、洗涤等操作,确保最终产品的纯度和质量。
六、PET产品成品经过以上工艺流程设计,最终得到的PET产品可以用于各种应用领域,如制备纤维、塑料瓶、光学材料等。
PET生产工艺设计
摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应生成的一种含芳环的饱和聚酯。
虽然PET自问世以来主要都是被用于纺制纤维,应用于服装领域,但由于PET在较宽的温度范围内能保持优良的物理性能,抗冲击强度高、耐摩擦、刚性好、硬度大、吸湿性小、尺寸稳定性好、电性能优良、无毒无臭、加工方便、制件的外观洁净透明,能耐绝大多数有机溶剂和无机酸的腐蚀等,使它在非纤维用途方面的应用更为广泛。
特别是近十年来,由于PET生产的大规模化,成本不断下降,PET在包装瓶、薄膜、工程塑料领域的应用更是得到了飞速的发展。
关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚酯,精对苯二甲酸(PAT),涤纶纤维,聚酯工艺AbstractPoly(ethylene terephthalate)(PET) is generated by the polycondensation reaction of terephthalic acid and ethylene glycol as a containing aromatic ring of the unsaturated polyester.PET since its inception mainly be used for spinning fibers used in the clothing sector, but able to maintain excellent physical properties of PET in a wide temperature range,high impact strength, abrasion, good rigidity,hardness, moisture absorption,good dimensional stability,excellent electrical properties, non-toxic, odorless,easy to process parts the appearance of clean and transparent, the ability of most organic solvents and inorganic acid corrosion, making use of non-fibrous applied more widely.Over the past decade, due to the large-scale PET production costs continue to decline,PET bottles,films,engineering plastics has been rapid development.Keywords: poly(ethylene terephthalate), polyester,fine terephthalate(PAT), polyester fiber, polyester Process摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 第一章绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 41.2 结构与性能--------------------------------------------------------------------------------------------- 4------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 51.3 聚酯的用途--------------------------------------------------------------------------------------------- 61.3.1 纤维制造 -------------------------------------------------------------------------------------- 61.3.2 包装材料 -------------------------------------------------------------------------------------- 61.3.3 薄膜--------------------------------------------------------------------------------------------- 61.3.4 工程塑料 -------------------------------------------------------------------------------------- 71.3.5 生物医用材料 -------------------------------------------------------------------------------- 7 第二章 PET的聚合工艺----------------------------------------------------------------------------------------- 82.1 PET的聚合原理 --------------------------------------------------------------------------------------- 82.1.1 酯化反应机理: ----------------------------------------------------------------------------- 82.1.2 缩聚反应------------------------------------------------------------------------------------- 92.1.3 螯合配位理论: ---------------------------------------------------------------------------- 102.1.4 酯化率和聚合度:------------------------------------------------------------------------- 112.2 反应的影响因素------------------------------------------------------------------------------------ 112.2.1 酯化反应的影响因素---------------------------------------------------------------------- 112.2.2 缩聚反应的主要影响因素-------------------------------------------------------------- 122.3 工艺流程图-------------------------------------------------------------------------------------------- 14 第三章 PET聚合的原辅料规格及其影响------------------------------------------------------------------ 153.1 精对苯二甲酸(PTA)--------------------------------------------------------------------------------- 153.2 乙二醇(EG)-------------------------------------------------------------------------------------------- 163.3 乙二醇锑----------------------------------------------------------------------------------------------- 173.4 添加剂-------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 第四章物料衡算 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 第五章热量衡算 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 21 第六章聚酯装置设备 ------------------------------------------------------------------------------------------ 226.1 装置各组成部分 ------------------------------------------------------------------------------------- 226.2 装置的工艺特点 ------------------------------------------------------------------------------------- 236.3 装置参数及设备流程 ------------------------------------------------------------------------------- 236.3.1 浆料配置 ------------------------------------------------------------------------------------- 236.3.2 第一酯化 ------------------------------------------------------------------------------------- 246.3.3 第二酯化 ------------------------------------------------------------------------------------- 246.3.4 乙二醇分离系统(工艺塔) ------------------------------------------------------------ 256.3.5 预缩聚反应 ---------------------------------------------------------------------------------- 256.3.6 终缩聚反应 ---------------------------------------------------------------------------------- 256.3.7 切片生产系统 ------------------------------------------------------------------------------- 25 第七章结束语 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 26 参考文献: -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 27第一章绪论聚酯的概述聚酯是由二元或多元酸和二元或多元醇缩聚而成的高分子化合物的总称。
聚对苯二甲酸乙二酯
聚对苯二甲酸乙二酯简介聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,简称PET),也称为涤纶,是一种常见的聚酯类塑料。
由于PET具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于纺织品、塑料瓶、食品包装等领域。
本文将详细介绍PET的性质、制备工艺和应用领域等内容。
物理性质1.密度:1.38 g/cm³2.熔点:250-260℃3.溶解性:可溶于一些有机溶剂,如苯、氯仿和二氯甲烷,不溶于水。
4.抗张强度:PET具有很高的抗张强度,是一种强硬的塑料。
制备工艺PET的制备主要通过聚酯化反应进行。
具体工艺流程如下: 1. 原料准备:对苯二甲酸和乙二醇按一定的摩尔比例混合,用作聚酯化反应的原料。
2. 聚酯化反应:将混合好的原料加入反应釜中,加入催化剂并控制温度、压力等条件,进行聚酯化反应。
3. 聚合反应:在聚酯化反应后,将获得的聚合物进行聚合反应,使其形成聚合物链。
4. 加工成型:将聚合物通过挤出、注塑等加工方式进行成型,得到PET制品。
应用领域PET由于其优异的性能,在各个领域得到广泛应用。
以下是PET在几个主要领域的应用情况: 1. 纺织品:PET纤维可用于制作各种衣物、饰品和家居用品,如T恤、运动服、床上用品等。
2. 塑料瓶:PET的透明性和耐化学腐蚀性能使其成为理想的食品和饮料包装材料,广泛应用于瓶装水、饮料、沙拉酱等的包装。
3. 食品包装:PET制品具有良好的食品安全性能,可用于制作各种食品包装盒、罐等。
4. 电子产品:PET膜可用于电子产品的屏幕保护膜、电池外壳等。
5. 医疗领域:PET纤维可用于制作医用绷带和外科缝线。
环境影响虽然PET具有诸多优点,但其生产和处理过程也会对环境造成一定的影响。
以下是与PET相关的环境问题: 1. 能源消耗:PET的制备需要大量的能源消耗,特别是在石油提炼和化学反应过程中。
2. 废弃物处理:PET制品的废弃物处理仍存在一定的挑战。
年产10万吨PET工艺设计汇总
年产10万吨PET生产车间的工艺设计摘要本设计是年产10 万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET )车间合成工段初步设计。
本文对PET 的研究,生产和应用进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用和地位。
并介绍了PET 的制备方法和确定了PET 的生产工艺。
在确定PET 生产工艺的基础上进行了物料衡算,设备选型和车间设计等过程。
文中还对供电、供水、采暖等方案进行了简单的阐述。
关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET ,酯交换法,反应釜选型目录摘要 (I)1. 概述................................................................ 1..1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的概述 (1)1.2聚酯生产技术进展............................................... 1.1.3中国生产消费现状................................................2.1.4产品构成....................................................... 3.1.5中国聚酯工业及与国外先进水平的差距 (4)2. 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的特性与应用 (6)2.1 特性............................................................ 6..2.2 应用............................................................ 8..2.3聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性品种 (8)2.3.1增强改性PET ..................................................................................... 8.2.3.2共混改性PET ..................................................................................... 9.2.3.3结晶改性PET ..................................................................................... 9.2.4聚对苯二甲酸乙二醇酯的成型加工 (9)2.4.1PET的加工特性............................................ 9.2.4.2 PET的加工方法 (10)3. PET制备方法的简介和选取 ........................................... 1.13.1酯交换缩聚法.................................................. .1.13.2直接酯化缩聚法................................................ .1.13.3环氧乙烷法..................................................... 1.23.4 PET合成方法的选取 (12)4. 物料衡算 (14)4.1酯交换阶段..................................................... 1.44.1.1第一酯交换器R101物料衡算 (14)4.1.2第二酯交换器R102物料衡算 (15)4.1.3第三酯交换器R102物料衡算 (15)4.1.4 BHET储槽物料衡算 (16)4.2缩聚阶段 (16)4.2.1第一聚合釜R201物料衡算................................. 1.74.2.2第二聚合釜R202物料衡算................................. 1.74.2.3第二聚合釜R203物料衡算................................. 1.84.3切粒包装 ....................................................... 1..8.5 关键设备的选型...................................................... 1..9.5.1釜的选型 ....................................................... 1..9.5.2 其他设备的选型................................................. 1..9.6.车间设备布置设计..................................................... 2..0.6.1 车间设备布置的原则............................................ 2..06.1.1 车间设备布置的原则....................................... 2..06.1.2 车间设备平面布置的原则................................... 2..06.1.3 车间设立面布置的原则..................................... 2..06.2车间设备布置 ................................................... 2..1.6.2.1 车间设备平面布置......................................... 2..16.2.2 车间设备立面布置......................................... 2..17. 公用工程............................................................ 2..2.7.1 供水.......................................................... 2..2.7.2 供电.......................................................... 2..2.7.3 供暖.......................................................... 2..2.7.4 通风........................................................... 2..2. 参考文献............................................................. 2..3.. 致谢.................................................................. 2..4..1•概述1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的概述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换法制成的聚合物,俗称涤纶,英文名称Polyethyleneterephthalate简称PET或PETP。
5-4-仿真-熔融聚合-聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺
2. 乙二醇(EG) 乙二醇是脂肪族二元醇的一种,是沸点较高的粘稠性透明液体,稍有甜味,无气味,挥发度低,能与水互溶。相对分子质量为:62.07,物质密度为1.1155g/mL,熔点-13℃,沸点:197.6℃,闪点116℃。
原料简介
3. 醋酸锑 醋酸锑是一种白色或灰白色结晶粉末,具备强烈的醋酸气味。相对分子质量298.89,熔点(123±2)℃,沸点142℃,密度1.987g/mL,易溶于乙二醇,甲苯、二甲苯。 分子式:C6H9O6Sb 结构式:
℃
292
压力
MPa
0.11
塔底出料量
kg/h
15444
2、酯化部分
*
物料平衡表
3、预聚釜
名称
单位
工艺参数
进料量
kg/h
15444
乙二醇气体抽出量
kg/h
2567
出料量:聚合物
kg/h
12877
压力
kpa
1.3-10
反应温度
℃
285-295
粘度
CP
6500
聚合度
26
*
物料平衡表
名称
单位
工艺参数
进料量
kg/h
12877
气体抽出量
kg/h
252
出料量
kg/h
12625
聚合物
wt%
98.47
TiO2
wt%
0.3
催化剂
wt%
0.03
DEG
wt%
1.2
粘度
CP
300000
反应温度
℃
290
压力
kpa
0.13-0.7
聚合度
聚对苯二甲酸乙二酯产品的工艺流程
聚对苯二甲酸乙二酯产品的工艺流程1. 概述本文档旨在介绍聚对苯二甲酸乙二酯(PET)产品的生产工艺流程。
作为一种常用的高分子材料,PET在纺织、包装、电子等领域具有广泛的应用。
本文将从原料准备、聚合、挤出成型、成品后处理等环节介绍PET产品的生产过程。
2. 原料准备2.1 对苯二甲酸(PTA)准备PTA是PET生产中的关键原料之一。
首先将对二甲苯与空气经过氧化反应产生对苯二甲酸酐(PTA酐),然后经过加水酸解生成PTA。
最后,通过蒸馏和干燥等步骤获得纯净的PTA产品。
2.2 乙二醇(EG)准备EG是PET生产中的另一种重要原料。
通过对乙烯和水进行反应,经过脱水、分离等步骤,最终获得高纯度的乙二醇。
此外,还需要对乙二醇进行储存和分装,以备后续使用。
3. 聚合3.1 聚合反应将PTA和EG按一定比例混合,在酸催化剂的作用下进行聚合反应。
通常,反应釜内同时加入PTA和EG,并在高温、高压的条件下进行,以促进聚合反应的进行。
反应结束后,通过真空蒸馏等工艺步骤,得到PET预聚体产品。
3.2 精馏PET预聚体中可能存在未完全聚合的低分子物质和杂质。
为了提高PET产品的质量,需要进行精馏操作。
通过加热、分馏和冷却等步骤,使得杂质和未完全聚合的低分子物质被蒸馏分离,获得纯净的PET产品。
4. 挤出成型4.1 造粒将经过聚合和精馏的PET预聚体通过熔融挤出机来进行造粒。
在高温高压下,将预聚体挤出成为小颗粒状。
然后通过冷却和分级筛选等处理,得到均匀大小的PET颗粒。
4.2 热塑成型PET颗粒在加热的条件下进一步熔融,然后通过注塑机进行热塑成型。
PET颗粒被加热到熔融状态后,通过模具注入,并在一定的压力下冷却固化,形成所需的PET制品。
5. 成品后处理5.1 除湿PET产品在生产过程中可能会受到湿气的影响,为了提高产品的质量,需要进行除湿处理。
通过烘烤或真空抽湿等方式,降低PET制品的湿度。
5.2 检测和包装对PET制品进行外观质量和尺寸检测,确保产品符合标准。
聚对苯二甲酸乙二酯工艺流程简述
聚对苯二甲酸乙二酯工艺流程简述下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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年产20万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯设计
自从PET商品化以来,非纤维方面由于廉价的原料以及所制的薄膜和容器具有诸多优点,如质轻、透明、容易重新密封,因而其使用领域日益扩大,用量亦越来越大,成为塑料包装中用量增长最快的树脂。目前世界上每年仅PET瓶消费树脂就高达300万吨以上,大部分作为一次性包装使用。近几年来,随着人们生活水平的不断改善,和消费水平的日益提高,对塑料包装的高性能、多功能性及环境保护性的要求也越来越高。
根据CMAI的一份分析报告指出,未来五年,全球PET市场需求将以每年接近10%的速度快速增长。全球每年将新增100万吨的PET的需求量。亚洲和欧洲的增长速度将超过美洲,到2007年,这两个地区的PET需求总量将超过美洲。
1.5 聚酯的应用[2]
自从聚酯及其产品被开发出来以后,由于它具有多种优良特性,倍受人们的亲睐。
三大合成塑料有时很难区分,某些高聚物即可以作橡胶使用也可以作塑料或纤维使用。如尼龙、涤纶即可以作工程塑料,这完全取决于加工过程。
缩聚反应(polycondensationreaction):是在聚合过程中,除形成聚合物外,同时还有低分子副产物产生的反应。其产物称为缩聚物。实质是官能团之间的多次重复的缩合反应,并在缩聚物中保留官能团的特征,如酯键、醚键等。所以,大部分缩聚物是杂键高聚物。容易被水、醇、酸等药品水解、醇解、酸解。
聚酯:是指高分子主链上具有重复羰酯结构的树脂状高聚物,由二元酸或二元醇与二元或多元酸缩聚而成。有聚酯树脂,聚酯纤维和聚酯橡胶等。按所用酸不同,又可分为饱和聚酯和不饱和聚酯。
年产9万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺初步设计
聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的合成聚合物,广泛用于塑料制品、纺织品、涂料和粘合剂等领域。
本文将对年产9万吨聚对苯二甲酸乙二醇
酯的工艺进行初步设计,包括原料准备、反应工艺、分离工艺、产品收率
以及设备选择等内容。
一、原料准备
二、反应工艺
聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成反应主要是酯化反应。
反应条件包括反
应温度、反应时间、催化剂浓度等参数的选择。
反应温度一般在180-220℃左右,反应时间为6-8小时。
催化剂可以选择锡催化剂,如二丁基锡。
三、分离工艺
反应结束后,需要进行分离和纯化操作,以得到目标产物。
常用的分
离工艺包括蒸馏、萃取和结晶等。
在聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备中,常
用的分离工艺是蒸馏。
通过蒸馏可以提高产品纯度和收率。
四、产品收率
产品收率是衡量工艺经济性的重要指标之一、为提高产品收率,可以
考虑增加催化剂的浓度、优化反应条件以及改善分离工艺等措施。
五、设备选择
六、安全考虑
在工艺设计中,安全是非常重要的考虑因素。
应对反应和分离过程中
可能出现的危险情况进行评估和规避措施的设计。
同时,要建立完善的安
全生产管理体系,确保生产过程的安全和可持续发展。
综上所述,年产9万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯的工艺初步设计主要包括原料准备、反应工艺、分离工艺、产品收率以及设备选择等方面。
通过合理的工艺设计和安全考虑,能够实现高效生产和优质产品的生产目标。
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聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计前言聚对苯二甲酸乙二醇酯英文名称Polyethylene terephthalate简称PET,别名涤纶树脂或聚酯树脂,俗称涤纶。
PET是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚而成的高聚物,是热塑性聚酯之一,英国的卜内门(ICI)公司的Crothers于20世纪30年代末发现,40年代投入工业化生产,主要用于生产涤纶纤维。
1953年杜邦公司首次开发出PET纤维产品。
由于它的原料纯对苯二甲酸和乙二醇及合成树脂技术成熟,其发展速度使任何一种纤维都难以比拟。
PET的用途不主要局限于纤维,而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域,目前,PET正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁和其他合成材料,聚酯的家庭也在持续扩大。
它优良的综合性及较好的服用性,在保持其固有特点同时,在接近天然化如穿着舒适性、染色性、抗静电性、吸湿性及外表美观等方面更接近于天然纤维,因此使其更具发展优势。
我国自20世纪50年代开始生产PET,现在生产能力很大。
2000年总生产能力可达5000Kt/a。
国内在90年代引进了吉玛、钟纺、伊文达和杜邦的工艺,使聚酯生产进入了工业腾飞时期。
但目前PET树脂多用于纤维生产。
PET工程塑料产品成本低,工作性优于PBT,且原料易得,可加速发展PET塑料的开发与应用。
在我国,早在二十世纪九十年代前后,中国石化巴陵公司就完成了PET工程塑料的实验室研制项目。
然而,到目前为止,我国PET工程塑料的生产并没有大规模推广开来,只有极少量生产,基本上还属于空白,因此也有着极大的发展潜力。
而且近年来随着人们生活水平的提高,我国乃至全球对聚酯的需求越来越大,更为我国聚酯行业的发展带来巨大的商机,我们应该抓住这难得的机会,不断完善和提高聚酯的生产技术,并研究开发新型聚酯产品,以增强我国聚酯行业的竞争能力。
1 PET简介1.1 PET的发展历史与现状聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是1941年英国的J.R.Whenfield和J.T.Dikson采用乙二醇与对苯二甲酸直接酯化缩聚制得,最初是作为合成纤维的原料而开发的。
PET是饱和聚酯中最早商品化的。
1946年英国ICI公司首先将PET工业化,美国的杜邦于1948年开始生产,主要由于纤维和薄膜类制品,直到1966年日本帝人公司开发出玻璃纤维增强制品后,才开始用于工程塑料领域。
前期对苯二甲酸的精制工艺尚未工业化,首先工业化的是对苯二甲酚二甲酯(DMT)生产工艺,因此直到20世纪60年代中期,DMT一直是PET生产的主要原料。
随着高纯度对苯二甲酸(PTA)工艺的不断发展,尤其是Amoco公司在这方面做出很多工作,使得对苯二甲酸PTA开始用于PET生产而且还逐渐替代了DMT成为PET生产厂家的首选。
采用高纯度的PTA不需要回收,也不用回收甲醇,而且还有一个优点就是预聚化物的酯化过程比酯交换反应快得多,酯交换反应是由DMT作原料生产PET的第一步反应。
聚酯在20世纪70年代以前一直保持高速发展,其生产增长率为:1960年200%、1965年50%、1970年60%,此后增速减缓并呈周期性发展趋势,1975年增速为30%、1982年为10%、1987年为12.6%、1992年为6%、1999年为4.3%、2001年为4.8%。
20世纪90年代,聚酯工业的发展重心开始转向亚洲。
前半期,世界聚酯工业发展非常迅速。
一方面,由于80年代末90年代初亚太地区经济高速增长,带动全球经济增长,因而聚酯需求也随之出现较大的增长,聚酯市场出现供不应求的现象,到1995年供不应求的矛盾发展到顶峰。
90年代后期,由于生产能力增长过快产能扩充过多和亚洲金融危机的影响,除中国外世界聚酯产业出现供过于求的局面。
到1999年,聚酯工业又迎来新的发展阶段,主要由于瓶用和膜用、复合等非纤用聚酯的用量增加,衣用涤纶需求也达到高峰。
从1999~2005年,聚酯产能年均增长率为6.6~8%。
从2000年开始,世界聚酯工业又进入新一轮的快速发展期。
PET聚酯曾以二位数速率增长,效益高于大多数其他塑料树脂。
前10年内,其占全球塑料需求份额翻了一番,达到占6%。
在聚酯产品上,非纤聚酯的发展速度很快。
1996年,世界聚酯包装树脂和薄膜产量分别为451.9万吨和138.2万吨,占世界聚酯总产量的20.7%和6.3%,1998年则分别为699.5万吨和163.1万吨,占世界聚酯总产量的24.6%和5.7%。
2000年分别达到823.6万吨和176.9万吨,年均增长率分别为17.6%和6.2%,各占世界聚酯总产量的26.0%和5.59%。
我国聚酯的生产起步较晚,70年代开始形成上海、天津、辽阳等生产基地,80年代国产间歇式、半连续的小聚酯生产装置建设较多,据统计已有110家以上。
全国93家较大聚酯生产厂总聚酯生产能力已由1997年334万吨/年增加到2000年676万吨/年,2001年底约达到730万吨/年。
2002年我国聚酯生产能力同比增加200万吨/年以上,一举突破1000万吨/年大关,达到1100万吨/年,占世界聚酯总生产能力的1/4以上,居世界聚酯生产的首位。
1.2 世界生产能力及技术分布PET的国外主要生产商有:美国杜邦公司、英国ICI公司、日本帝人公司、三菱人造丝公司、东洋纺织公司、钟渊化学公司等。
我国的主要生产厂有:北京燕山石化公司、辽阳化纤公司、上海石化公司、新疆独山子石化公司、上海涤纶厂、岳阳化工厂、仪征石化公司及广州黄埔化工厂等。
世界聚酯生产能力已由1998年2842.8万吨/年、1999年3147.2万吨/年、2000年3352.2万吨/年增加到2001年3645.5万吨/年、2002年3980.3万吨/年。
世界聚酯装置正向更大经济规模方向发展。
单系列生产能力已由20世纪80年代的100吨/天、200吨/天提高到90年代的300吨/天、400吨/天、480吨/天、600吨/天。
目前世界前30家聚酯生产厂家的平均产能达到36万吨/年,规模最大的杜邦公司已达140万吨/年。
PET树脂有很多专利生产技术,无论是酯化和缩聚过程(熔融相)还是生产较高粘度瓶用树脂的固相聚都有很多不同的工艺。
其中熔融聚合方法的主要技术持有公司有吉玛公司、帝人公司、Kanebo公司、Ems-Inventa公司、John Brown Deutsche公司、杜邦公司以及Sunkyong公司等;固相缩聚方法的主要技术持有公司有吉玛公司、Bepex公司、Hosokawa公司、卡尔菲休公司、Sinco公司、Buehler公司以及Sunkyong公司等。
这些公司的技术特点分述如下: (1)吉玛公司技术采用吉玛公司技术的装置单线生产能力大,最大单线设备能力为:酯化可达400t/d,缩聚达250 t/d,若再增大,可在后缩聚再增加一台釜即可,使用原料范围广,PTA、DMT和MTA 均可用;装置操作弹性大,允许在50%~100%的负荷下运行,甚至在35%负荷下亦可运行,采用刮板式冷凝器,有效地解决了齐聚物堵塞真空管道系统的病症,运转周期大为提高;辅助化工原料少,只用Sb(AC)3和TiO2两种,Sb(AC)3溶解性好、配制方便、活性高;引入了柔性生产体系(FMS),在后缩聚釜之后,增加了一个添加剂系统,在此加入TiO2染色剂等,以制造高浓度母料用以配料,增加了产品的灵活性;控制系统先进,采用计算机集中分散型控制,功能齐全,操作方便可靠。
我国仪征、黑龙江、燕山共有五套装置采用吉玛技术。
吉玛公司在世界上以连续缩聚技术及装置先进著称,为适应瓶用和帘子线用高粘PET的需要,也开发出连续固相缩聚技术和装置。
采用的是流化床连续工艺,该方法是将原料PET切片(特性粘度为0.62~0.65L/g)用气流输送到切片料仓,再经旋转阀加到结晶器中,结晶器内通过热氮加热PET切片,使预结晶器内温度控制在170℃,切片的结晶度可达35%,氮气循环,部分送去精制。
目前吉玛技术的固相缩聚装置能力可达150 t/d。
(2)钟纺公司技术钟纺公司技术和装置在世界上也属先进。
他EG消耗量少,并在常压下生产,产品的二酐醇含量较低(0.76%),在各公司的装置中是最低的;无EG精制回收设备,从而简化了工艺,设备投资下降;缩聚系统设计合理,物料呈活塞流状态,无返混现象,产品质量稳定;清洁用的EG/TEG (三酐醇)在一套回收设备中回收,回收的EG/TEG 再用于下次设备清洗,简化了工艺流程;充分利用压差和位差输送物料,使工艺线上用于物料输送的机械泵减少,物料平衡易建立,控制操作方便,生产稳定,能耗也降低,同时生产控制先进,生产线操作、控制及管理高度自动化。
目前,我国上海石化股份有限公司涤纶二厂、济南化纤总厂、枣庄化纤厂3套装置采用钟纺技术,但钟纺公司技术装置最大的缺点是操作弹性小,负荷只能在70%~110%范围内调整。
(3)Inventa公司技术瑞士Inventa公司技术实际是德国卡而菲斯公司的技术,Inventa公司是承包设计公司。
该公司的技术与装置开发虽然较晚,但发展迅速,近年该公司承包的PET装置数量仅次于吉玛公司。
我国仪征化纤公司涤纶四厂,珠海裕华聚酸切片厂、厦门利恒涤纶有限公司等的三套装置均引进该技术。
已经投产的Inventa技术和装置中,单系列生产装置一般为90 t/d,最大为150 t/d,其工艺特点为:PTA输送系统采用瑞士STAG公司的密相输送技术,其N2耗量少,输送能力大,管道自清理能力强;浆料配置效率高,PTA和EG的配制是采用特殊设计的组合型搅拌器,PTA在EG中的分散充分且均匀;装置设备较先进,主反应器内部结构精巧,但这种带鼠笼式指控器的反应器结构复杂,制作难道大,维修也困难;酯化、缩聚等主工艺过程充分利用压力差和位差作为物料搅拌和输送的动力,主流程中仅设浆料泵,预聚物进料泵和熔体泵,降低能耗;解决了缩聚真空系统的堵塞问题,即节能有减少污水;多功能切片生产技术(即柔性技术),可使终缩聚釜内的PET 熔体分流,一部分经特殊装置加添加剂,另一部分为常规熔体,即可在一条线上生产多种产品,灵活方便。
(4)DuPont公司技术DuPont公司从事聚合技术的开发已有五十来年,是世界上最早工业化生产PET的公司之一。
早期采用DMT法连续化生产PET,20世纪80年代以来转向采用PTA连续化生产PET。
该公司的PTA连续化生产技术和装置,已经出口至墨西哥、南斯拉夫、印度、前苏联、土耳其及我国。
如我国苏州化纤厂、上海石化股份有限公司涤纶二厂和海口各有一套装置运用DuPont技术。
DuPont技术工艺成熟,且具有一下特色。
①由商釜、预、缩聚釜和终缩聚釜3个主反应器构成3釜流程。