年产50万吨PET生产车间的工艺设计(DOCX 28页)
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。
年产吨聚丙烯酸钠车间工艺设计
设计总说明聚丙烯酸钠的应用极为遍及。
在涂料、陶瓷、造纸、纺织产业用作颜料疏散剂；在日用化工领域用作清洁剂成份。
可用于墙体质料粘结剂、农药防漂散剂，且在生物方面对动植物蛋白的絮凝有特效作用。
别的在石油产业的油田化学领域，用作钻井液的增粘剂、降滤失剂、粘土稳定剂等；还可用作酸化液、制药、扮装品等方面的增稠剂等等。
聚丙烯酸钠合成要领主要有本体聚合、水溶液聚合、反相悬浮聚合、反相乳液聚合、微波合成及辐射合成等多种方法。
通过查阅大量相关文献，进行网络与市场调研，选定了基于反相悬浮聚合要领来生产聚丙烯酸钠，将中和后的丙烯酸钠水溶液与由疏散介质和疏散稳定剂配制好的疏散液配合放入反响釜中，在引发剂的作用下进行聚合反响至共沸脱水，反响后生成的殽杂物通过离心机疏散疏散介质与聚合物，再经热水洗涤撤除聚合物外貌的一些残留助剂，将疏散工序事后的聚合物进行干燥、计量包装等处理惩罚后，得到聚丙烯酸钠产物。
凭据任务书的要求对生产条件进行了探讨，疏散剂种类、单体浓度、聚合温度对分子量的影响，搅拌转速的影响，中和度简直定，后处理惩罚工艺中疏散要领和干燥要领的选取，确定了以Span-60作为疏散剂，抽余油作为疏散介质，过硫酸铵作为引发剂，单体丙烯酸钠中和度为100% 来进行聚合反响，离心机疏散后，使用气流干燥机进行干燥。
本设计范围为年生产聚丙烯酸钠1000吨，按全年330天，每天2班，一班8小时生产，一班可以生产两批，每批产量为773.04 kg。
并以此进行物料衡算、能量衡算和设备选型，并且进行了简单的经济概算，仅在第一年就可以盈利1444.45万元。
尔后说明了宁静生产范例以及情况掩护步伐。
IllustrationApplication of sodium polyacrylate is very extensive,it can be used as pigment dispersant in the paint, ceramics, papermaking, textile industry，a cleaning agent composition in daily chemical industry,and the pesticide of wall materials and bleaching powder binder. Sodium polyacrylate has special effect on protein in Biology. In addition, it is used as tackifier, drilling fluid filtrate reducer, clay stabilizer in the oil field chemistry of petroleum industry,also it can be used for acidizing fluid, pharmaceutical, cosmetics and other aspects of the thickener etc..Sodium polyacrylate can be synthesized by the bulk polymerization, solution polymerization, inverse suspension polymerization, inverse emulsion polymerization, microwave synthesis and radiation synthesis etc.. Through consulting a number of literature, surfing on the internet and researching market, I use inverse emulsion polymerization toproduct sodium polyacrylate. There are Sodium acrylate solution that had been neutralized，dispersion medium and dispersant in the reactor, The polymerization reaction under the effect of initiator will be carry on until azeotropic dehydration, the generated mixture will be separated of the polymer and remnant dispersion medium by the machine. Finally，the polymer transform into the completion by the post processing such as drying, metering and packing.The design according to the design tasks are assigned the task of the book, the production conditions are discussed. The type of dispersant, monomer concentration, polymerization temperature effect on the molecular weight, the effects of stirring speed, determination the degree of neutralization, the selection of the separating method and drying method in the end ensure that polymerization reaction is implemented through using Span-60 as dispersant, raffinate oil as dispersing medium, ammonium persulfate as initiator, sodium acrylate whose neutralization degree is 100% as monomer. After that, separating by using the centrifuge, drying by airflow dryer.The scale of the design for the sodium polyacrylate is1000 tons per year，according to 330 days a year，2 shift a day, 8 working hours a shift, they can produce two batches in a shift, the yield of each batch is 773.04kg. Then mentioned safety production standardization and the measure of environmental protection.Professor XuChunHua, guiding by the director originally, had submitted a lot of valuable and positive suggestions, had helped me to raise the design mass. Here, I express my sincere thanks to them. Throughout the design process, I had a comprehensive understanding of their production process. According to my professional knowledge, combined with the learning experience, flexible application, laid a basis for future work related.Because of the wide range of knowledge of the design of Polyacrylate sodium process, and my knowledge and experience is limited. So having design errors and anything wrong with that, I urge marking teacher criticism.目录1前言 (1)2聚丙烯酸钠的概述 (1)2.1聚丙烯酸钠性能 (2)2.2聚丙烯酸钠的分类 (2)低分子量聚丙烯酸钠 (2)高分子量聚丙烯酸钠 (3)2.3聚丙烯酸钠的应用 (3)2.4聚丙烯酸钠国内外生长状况及生长前景 (4)3聚丙烯酸钠生产工艺 (6)3.1聚丙烯酸钠的聚合要领 (6)水溶液聚合 (6)反相乳液聚合 (6)微波法 (6)辐射聚合 (7)反相悬浮聚合 (7)4聚合历程中工艺条件简直定 (8)4.1疏散剂及其助疏散剂对分子量的影响 (8)4.2引发体系的选择及其浓度对分子量的影响 (9)4.3交联剂对分子量的影响 (9)4.4单体浓度对分子量的影响 (9)4.5聚合温度对分子量的影响 (10)4.6聚合升温控制对聚合稳定性的影响 (11)4.7搅拌转速的影响 (11)4.8中和度的选取 (11)4.9疏散要领的选择 (12)4.10干燥要领的选择 (12)5聚丙烯酸钠的生产工艺 (13)5.1生产工艺 (13)5.2生产原料以产物指标 (14)6工艺衡算 (15)6.1物料衡算 (15)6.2热量衡算 (18)配碱工序 (19)中和工序 (20)聚合反响工序 (20)7设备选型 (22)7.1釜的选择 (22)配碱釜的选择 (22)中和反响釜的选择 (24)疏散介质调配釜的选择 (25)聚合反响釜的选取 (26)釜体夹套尺寸简直定 (28)7.2疏散设备 (31)7.3干燥设备 (31)7.4泵的选型 (32)8生产工艺流程图 (33)9设备一览表 (34)10车间设计 (34)10.1车间设备摆设的原则 (34)10.2车间设备平面摆设的原则 (35)10.3车间摆设图 (35)11经济概算 (36)11.1原料估算 (36)原料用量 (36)原料用度 (37)11.2其他用度 (37)11.3利润估算 (38)12生产宁静与情况掩护 (38)12.1设计依据 (38)12.2环保治理步伐 (39)预期效果 (39)环保治理及监测 (39)绿化表面 (40)劳动宁静、产业卫生与消防 (40)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。
PEt工艺
PET是一种热塑性聚酯，属部分结晶塑料，热变形温度为70℃，软化温度为80℃，结晶温度峰值Tc为160℃，熔融温度Tm=245-260℃，相对密度（1.3-1.4）g/cm3，注拉吹成型用PET的特性黏度一般70-80mL/g。
PET瓶一步法成型是指联机操作即从瓶胚的成形、拉伸、吹塑到瓶子的冷却、取出，各工序均在一台机器上完成。
本机采用一步法三工位，即注胚、拉伸吹塑、顶出脱模三个工位。
PET注拉吹快速成型制瓶生产的工艺流程如下：颗粒状塑料原料→干燥处理→注射机→加热塑化→计量均化→热流道注射模具→瓶胚转位输送→瓶胚温度调节→瓶胚预吹→拉伸→吹塑→排气→制品取出→成品检验→产品包装。
各成型工艺图见图1所示。
1.1 PET瓶胚注射成型PET瓶胚的注射是生产PET瓶的关键技术。
PET树脂的分子中有容易吸收空气中的水分的极性酯基团，加工时所含水分与PET熔体发生水解反应，导致PET的特性粘度下降，严重影响制品的物理性能、力学性能，因此，PET树脂在注射前应干燥处理，使其含水率低于0.005%。
最佳干燥条件为：干燥温度应控制在150℃-170℃之间，干燥时间为3h-5h。
此外，在170℃左右时，干燥时间过长会明显降低PET的特性粘度。
合理选择注射压力、注射速度，并配好料筒温度和注射模具的温度。
注射速度增加，注射温度高，则注射时间缩短；但注射速度太高，摩擦生热大，使瓶胚的内应力增加，增大各向异性，并易混入气泡。
注射速度太低，不利于提高效率，瓶胚易出现皱纹或缺料。
一般注射压力以100～200MPa为宜，注射速度选对应注射机流量的70%左右，料温取265℃～300℃，模温取85℃～100℃，注射吹塑的聚酯瓶胚中含有乙醛，所以对瓶胚乙醛含量必须加以控制，一般要求小于10PPM。
注射瓶胚时熔体的温度既要考虑保证瓶胚的透明度，同时又要考虑控制乙醛的产生。
瓶胚的乙醛含量与熔体温度及停留时间等有关，需要分析哪些因素会影响乙醛含量，从而提出具体的对注射机的要求，并采取相应的措施。
直接酯化法生产pet工艺流程
直接酯化法生产pet工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!PET是目前应用广泛的一种聚酯材料，它具有良好的透明度、耐热性和机械性能，常用于食品包装、纤维制品等领域。
PET薄膜的生产工艺
PET薄膜的生产工艺PET薄膜的生产工艺为；空白切片、母切片和回收料再造粒通过风机投料到齐料仓, 然百按照给足的比例门殆罷料混斡.混料均匀后进入到陨结恥潺甲逬行预结抽・原料顼箱晶后进入到下燥躋中进行于員・干燥心的廉料进入挤小机.廉料右挤出机巾加热熔融, 经过计鼠泵、过谑器、适配器后到达模头形成厚片.聚酣熔体甌模头的複馬谎出后.经吸附系统按斥到急冷辎匕迅產冷却铸片•厚片经过纵向拉伸机捡伸后进入横拉系统进行横向拉伸，最后经过牵引集城到收卷统收成人膜准口最厉按熾客八削格婴求进行分切、检脸秤色遁入库.真型PET綽膜加工丁艺如图禹所示.「♦L 二一—=~° ~二 F F—「「. 一一一一■” 一「一一一― - ——8■』自卿片L *SF1 |爲折】|____ I p n,________ , (____ , ■(检料__|_L SAWF L| waa L. | 干仇| —桥出9 2-1 PETIU W聚僅薄腰的膜料丄嬰是由空白切片和母切片纽成的’空白切片为不角澹加剂的聚酯(PET).母切片为霑fj添加剂的聚酯。
空白切片由对苯二甲酸和乙一醉点樓酯化得到的.母切片是由将一定量的緬加剂在聚对苯二甲酸乙二醇BB«#聚Z刑加到反应体系中得到的叫在普iBXSM膜的生产时.为降低生产成本.通常在握弗康料中厠入一定量的聚哺回戕料°H前国内丄婆的粟酯切片生产商集中沿海豊济发达地区、如江苏的中看化仪征化纤聚酯切片公司，以戾广东的怫山劉料集团・诸企业生产的聚酯切片代我r国内目询的摄高忒齐被广大PET薄離厂間阶采用.聚酷(PET)是由二元或多尤酸和二元或多元醉缩聚而成的高分子化合物的总称, 以对苯二甲酸(PTA )和乙二醉(EG)为原料缩聚|fu成的聚对苯二屮酸乙二醉酯是世界上最早实现工业化生产和广泛得到应用的聚朋产品，也是目前世界上用虽最大、用途最高、产诫处話的髙分子合成材料.2. 1.2理裁的性质集瞞从常温同态到郦融液态，需经“J两个关键温度点，即玻罐化温度(Tg)和熔融温度(Tn】)。
年产十万吨涤纶PET的生产工艺设计设计说明
年产十万吨涤纶PET的生产工艺设计设计说明2013届毕业设计说明书年产十万吨涤纶（PET)的生产工艺设计院、部：材料与化学工程学院专业：化学工程与工艺目录摘要............................................................... - 3 -ABSTRACT ..................................................... - 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.................... - 8 -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 -1.4聚酯生产技术进展及现状...................... - 10 -1.4.1聚酯生产技术进展.............. - 10 -1.4.2聚酯生产能力现状.............. - 11 -1.5 中国聚酯工业及与国外先进水平的差距............................................................. - 14 -1.6 研究内容、目的及意义................. - 15 -2 PET生产工艺的比较与确定...................... - 17 -2.1 PET的生产工艺简介...................... - 17 -2.1.1 酯交换法生产工艺简介（DMT法）......................................................... - 17 -2.1.2 直接酯化法生产工艺简介（PTA法）................................................. - 18 -2.1.3 环氧乙烷法生产工艺简介（EO法）................................................. - 18 -2.2 各生产工艺优劣势比较及工艺选择- 19-2.2.1 TPA法的生产优势.............. - 19 -2.2.2 DMT法的生产优势.............. - 20 -2.2.3生产工艺的选择.................. - 21 -2.3工艺过程介绍.................................. - 21 -2.3．1反应条件............................ - 21 -2.3．2 生产工艺控制简图........... - 23 -3 物料衡算与能量衡算................................. - 24 -3.1物料衡算.......................................... - 24 -3.1.1酯交换阶段.................................. - 24 -3.1.2缩聚阶段.............................. - 27 -3.2能量衡算.......................................... - 29 -3.2.1酯化工序段能量衡算.......... - 30 -3.2.3 聚合工序段热量衡算......... - 30 -4 设备的选型................................................. - 32 -4.1缩聚釜的选型.................................. - 32 -4.2 其他设备的选型............................. - 32 -4.2.1搅拌装置的设计.................. - 32 -4.2.2泵的选择.............................. - 33 -4.2.3换热器的选型...................... - 33 -5 车间设备布置设计..................................... - 34 -5.1车间设备布置的原则...................... - 34 -5.1.1车间设备布置的原则.......... - 34 -5.1.2 车间设备平面布置的原则. - 34 -5.1.3 车间设立面布置的原则..... - 35 -5.2车间设备布置.................................. - 35 -5.2.1车间设备平面布置.............. - 35 -5.2.2车间设备立面布置.............. - 35 -6 公用工程..................................................... - 36 -6.1供水.................................................. - 36 -6.2供电.................................................. - 36 -6.3供暖.................................................. - 36 -6.4 通风................................................. - 36 -7 生产安全及环境保护................................. - 37 -7.1 安全要求......................................... - 37 -7.2 环境保护......................................... - 37 -7.2.1 三废治理..................................... - 37 -7.2.2 噪声控制..................................... - 38 -8经济衡算...................................................... - 39 -参考文献......................................................... - 40 -致谢............................................................. - 41 -湖南工学院20 届毕业设计（论文）课题任务书..................................................................... - 42 -湖南工学院本科生毕业论文开题报告......... - 44 -湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表- 47 -湖南工学院20 届毕业设计（论文）指导教师评阅表............................................................. - 48 -湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表. - 49 -湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表 - 50 -湖南工学院20 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表................................................. - 52 -附件..........................................................................摘要本设计是年产10万吨涤纶（PET）生产工艺设计。
年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计..
化工工艺课程设计说明书年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计院（系）：专业：班级：姓名：学号：2014年 7月2日化工工艺课程设计任务书一、课程设计任务及条件1.设计题目：年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计2.设计条件；3.原始数据操作压力：1.705MPa（表压）二、课程设计项目及内容1.工艺路线设计：生产方法和工业流程的设计2.工艺计算：物料衡算、热量衡算、设计工艺计算3.车间布置设计：主要是说明车间布置的组要设计思想4.化工管路设计：管路计算及管道布置图的主要设计思想5.非工业条件设计：对非定型设备给出设备设计条件单6.编制设计文件：编写设计说明书、绘制图纸三、课程设计结果及要求1.设计说明书包括：封面、设计任务书、目录、正文、参考文献等，并依次装订。
要求：计算正确、论述清楚、文字精炼、插图简明、书写工整。
○1字数不少于3000;○2纸张统一用A4打印纸；○3说明可手写或打印○4封面按统一模板打印2.图纸绘制图纸符合制图规范（线条、比例、图示、布局、标注、说明等）图面整洁、图纸齐全。
具体要求如下：○1图纸幅面：A3图纸;○2图纸绘制：机绘二张，手绘三张；○3图纸类型：物料流程图1张、带控制点工艺流程图1张、设备布置图1张、塔设备设计条件图1张、管道布置图1张（局部设计）。
四、设计地点和进度安排1.设计地点本课程设计是分散进行，可随时在设计室进行设计，上机可在学院机房。
2.进度安排○1第15周接受设计任务;○2第16-19周进行设计；○3第20周提交说明书和图纸。
目录一、概述 (6)1.1 丙烯的性质及用途 (6)1.2 丙烯的来源及丙烯生产在化工生产中的地位 (6)1.3工艺路线设计 (7)1.3.1丙烯精制生产方法的确定 (7)1.3.2丙烯精制工艺流程的叙述 (7)二工艺计算 (8)2.1 原始数据 (8)2.2 物料衡算 (8)2.2.1 计算塔釜组成 (8)2.2.2 将质量分数换算成摩尔分数 (9)2.3 热量衡算 (11)2.3.1 塔温的计算 (11)2.3.2 全塔热量衡算 (13)2.4 设备工艺计算 (16)2.4.1最小回流比计算 (16)2.4.2 计算最小理论板数 (16)2.4.3塔板数和实际回流比的确定 (17)2.4.4 确定进料位置 (18)2.4.5 初选板间距及塔径的估算 (19)2.4.6计算混合液塔顶，塔釜进料的密度及气体的密度 (20)2.4.7 初选板间距及塔径的估算 (20)2.4.8 浮阀塔内件及工艺尺寸确定 (21)2.4.9 浮阀塔的操作性能图 (28)三车间布置的主要设计思想 (33)四化工管路设计 (34)4.1 管路计算 (34)4.2 管道布置图的主要设计思想 (36)五非工艺条件设计 (36)5.1 非定型设备设计条件单 (36)六结论 (37)七参考文献 (37)一、概述1.1 丙烯的性质及用途物理性质：化学式C3H6,结构简式为CH3-CH=CH2，丙烯常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。
年产50万吨二甲醚的工艺设计
目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1．概述 (3)1.1二甲醚的简介 (3)1.1.1二甲醚的物理性质 (3)1.1.2二甲醚的用途 (4)1.2二甲醚的生产工艺技术的选择和确定 (4)1.2.1甲醇液相脱水法 (4)1.2.2气相一步法直接合成DME (5)1.2.3液相一步法直接合成DME (6)1.2.4甲醇气相脱水法 (6)1.3生产原料简介 (7)1.4设计任务 (7)1.5设计的主要内容和意义 (8)2．生产流程的确定 (8)2.1反应原理 (8)2.2反应条件 (8)2.3反应选择性和转化率 (8)2.4工艺流程简图 (8)2.5流程简述 (9)3.物料衡算与能量衡算 (9)3.1物料衡算 (9)3.1.1每小时生产能力的计算 (9)3.1.2原料甲醇和回收塔得到甲醇的量 (9)3.1.3原料甲醇中水的摩尔流量 (9)3.1.4回收塔塔釜中甲醇的流量 (10)3.1.5回收塔塔顶中二甲醚流量 (10)3.1.6回收塔塔顶中水的流量 (10)3.1.7缓冲槽出口水的流量 (10)3.1.8反应器中物料衡算 (10)3.1.9进入甲醇回收塔水的流量 (11)3.1.10回收塔塔釜中水流量 (11)3.1.11物料衡算表汇总 (11)3.2反应器的能量衡算 (12)3.3二甲醚精馏塔热量衡算 (12)3.4甲醇回收塔的能量衡算 (14)4 .精馏塔的计算与设备选型 (15)4.1二甲醚分离塔的设计 (15)4.1.1操作条件的确定 (15)4.1.2相对挥发度的计算 (16)4.1.3塔板数的确定 (16)4.1.4塔径的计算 (19)4.1.5精馏塔实际高度的计算 (20)4.1.6塔板结构的设计 (20)4.1.7计算结果汇总 (24)4.1.8换热器的选取 (24)4.2甲醇回收塔的概算 (27)4.2.1设计方案的确定 (27)4.2.2操作条件的确定 (27)4.2.3塔板数的确定 (27)4.2.4主要尺寸 (39)5．安全生产与三废处理 (32)5.1主要污染源及主要污染物 (32)5.2废气产生及采取的治理措施 (32)5.3废水、废液处理 (32)5.4废渣处理 (32)5.5噪声治理 (32)5.6预期效果 (32)6．结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)年产5万吨二甲醚的工艺设计魏学科指导老师：崔秀云（黄山学院化学化工学院，黄山，245041）摘要：作为石油类的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
年产50万吨PET生产车间的工艺设计(DOCX 28页)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。
俗称涤纶树脂。
他是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与ＰＢＴ一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。
PET是英国ICI公司于1946 年首先工业化的，美国杜邦于1948 年生产，开始主要用于纤维和薄膜类制品，直到1966 年日本带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。
目前，PET 用于纤维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兴起，预计今后几年会迅速增长，但目前用量很小；日本1997年PET的总产量为139.5 万t，其中用于塑料67.8 万t，而工程塑料只占 1.6 万t；西欧1998 年用于塑料的PET 为111.8 万t，其中87%用于吹塑瓶、6.4%用于薄膜和片材，包括工程塑料等其他为 6.6%；美国1998年用于塑料的PET为72.2 万t，而93.7%用于瓶类制品。
PET 薄膜的突出性能有阻隔性、力学性能和韧性好， PET 玻璃纤维增强工程塑料的突出性能为力学性能高且受温度影响小、耐热温度高、冲击强度高、耐摩擦、耐蠕变性好、刚性大、硬度大及尺寸稳定性好，增强PET在力学性能、刚性、耐热性方面都超过增强PBT，但加工性不及PBT。
1.2聚酯生产技术进展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。
聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。
PTA 法具有原料消耗低、反应时间短等优势，自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。
大规模生产线的为连续生产工艺，半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。
PTA法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。
其中吉玛、伊文达、钟纺技术为5釜流程，杜邦则开发了3釜流程(目前正在开发2釜流程)，两者缩聚工艺基本相似，区别在于酯化工艺。
如5釜流程采用较低温度及压力酯化，而3釜流程则采用高乙二醇(EG)/PTA摩尔比和较高的酯化温度，以强化反应条件，加快反应速度，缩短反应时间。
总的反应时间为5釜流程10小保?釜流程3.5小时。
目前世界大型聚酯公司都采用集散型(DCS)控制系统进行生产控制和管理，并对全流程或单釜流程进行仿真计算。
2003年初，伊文达-费希尔(Inventa-Fisher)(I-F)公司公布了其聚酯生产流程和能耗。
该工艺从PTA或DMT与乙二醇(EG)反应生产树脂级或纺织级聚酯。
采用4釜(4R)工艺，由PTA和EG或熔融DMT 和EG组成的浆液，进入第一酯化/酯交换反应器，反应在较高压力和温度(200～270℃)下进行，生成的低聚物进入第二串级搅拌式反应器，在较低压力和较高温度下进行反应，反应转化率大于97%。
然后在低于常压和较高温度下，藉第3台串级反应器预聚合，缩聚程度大于20，经第4台DISCAGE精制器后，使最终缩聚物的特性粘度(i.V.)提高到0.9。
能耗为：电力55.0 kwh/t，燃料油61.0kg/t，氮气0.8m3/t，空气9.0m3/t。
采用该工艺已建有50多套装置，其中13条生产线能力为100～700吨/天。
现已有单系列700吨/天生产线投运。
用于聚酯生产缩聚反应的催化剂种类繁多，主要有锑系、锗系、钛系、锡系等。
由于锑系催化剂在缩聚过程中能大大促进缩聚反应，而对热降解反应的促进程度较小，因此目前聚酯工业普遍采用锑系催化剂，主要品种有三氧化二锑、醋酸锑以及近年来开始受到广泛关注的乙二醇锑。
此外，用于酯交换反应的锰、锌、钙、钴、铅等金属的醋酸盐对缩聚反应也有一定的催化作用。
1.3中国生产消费现状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。
目前我国主要聚酯生产企业集中在中国石化和中国石油两大集团公司。
中国石化2001年聚酯产量达到202.97万吨，占全国总产量的69.2%。
中国石油2001年产量为46.61万吨，占全国总产量的15.9%。
目前主要的40多家聚酯生产企业，2001年产量在1万吨以上的企业有29家，在10万吨以上的企业有9家，在30万吨以上的企业有4家。
仪征化纤公司是目前我国聚酯生产能力和产量最大的企业，2001年聚酯产量达到110.85万吨，占全国总产量的37.8%；其次是辽阳石化公司，2001年产量40.75万吨，占13.9%；上海石化公司居第三位，2001年产量为38.35万吨，占13.1%。
2002年上海石化公司产量达到42万吨，辽阳石油化纤公司达40万吨，洛阳石化公司达22万吨，天津石化公司达21万吨。
2003年我国共有100多家聚酯生产企业，其中小聚酯(指采用间隙法生产工艺的装置)企业有近70家，为大聚酯企业总数的2倍多，而产能约占全国总生产能力的32%。
我国现在最大的聚酯生产企业是中石化仪征化纤股份公司，总年产能力达到120万吨，已成为世界十大聚酯生产企业之一。
除仪征化纤外，我国聚酯大型企业还有辽阳石油化纤公司、上海石化股份有限公司、天津石油化工公司、翔鹭涤纶纺纤(厦门)有限公司。
上述5大企业的生产能力约占全国总产能的1/3。
近年仍有一些新厂在建，1999年至今，我国民营聚酯企业激增，聚酯生产能力急剧膨胀。
到2002年底，民营企业的聚酯生产能力已占我国总生产能力的40%左右，目前纤维级聚酯已出现生产能力相对过剩的状况。
近年我国聚酯生产能力大幅度增长，产量也同步上升，自1985年以来，聚酯产量一直以两位数的速度增长，中国聚酯产量已由1995年179.1万吨增加到2001年632.5万吨，2002年聚酯产量已达到776.1万吨，2002年国内聚酯生产能力达到850万吨，产量和增长幅度己远超过美国，居世界首位。
我国现已成为世界第二大聚酯生产国。
2002年聚酯表观消费量已达786.9万吨。
因近年国内聚酯树脂和涤纶产品需求量较大，每年进口总量均在100万吨以上。
1.4产品构成在产品品种方面，目前我国聚酯生产仍以纤用聚酯为主，占总年产能力的88%；国内非纤用聚酯切片年产能力约100万吨，其中聚酯瓶片发展特别迅速，仅2002年就新增50多万吨年产能力。
但由于国内市场容量有限，因此聚酯瓶片装置开工率不足50%。
80年代后，随着合成纤维工业的迅速发展，我国聚酯的消费量也快速增长。
1990年合成纤维用聚酯表观消费量为105.4万吨，1995年增加到268.9万吨。
2000年表观消费量增长到616.8万吨，2001年达到710.7万吨，2002年达到859.7万吨。
我国聚酯的消费绝大部分用于生产涤纶纤维。
涤纶纤维是我国合成纤维中增长最快的品种，1965年涤纶纤维产量只有100吨，仅占我国合成纤维总产量约1.92%，位于锦纶、维纶和腈纶之后而居第四位。
1976年涤纶纤维产量上升到2.69万吨，超过上述三种纤维而跃居首位，占合成纤维总产量的34.3%。
1990年产量突破100万吨，达到104.2万吨。
2001年产量猛增到632.6万吨，2002年更达到772.1万吨，创历史最高记录。
1996～2002年间，我国涤纶纤维平均年递增82万吨，占世界年均增量的一半以上，成为推动世界聚酯纤维增长的主要国家。
近期内，我国涤纶纤维产量仍将以10%的年率增长，生产涤纶纤维消耗聚酯约占聚酯总消费量的90%。
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%。
预计到2003年，非纤聚酯产量约占聚酯总产量的1/3。
1.5中国聚酯工业及与国外先进水平的差距PET 的国外生产商有: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、新疆独出于石化公司、上海涤纶厂、岳阳化工二仪征石化公司及广州黄埔化工厂等。
我国的ＰＥＴ生产规模远远落后于国外几个主要生产厂商。
进入８０年代，我国逐步从国外引进万度～几十万吨级先进的ＰＥＴ树脂合成装置，质量和产量都有了长足的进展。
根据中国防治学会统计，１９９７年我国生产的ＰＥＴ切片树脂１７４万吨，其中高黏度包装用（饮料瓶和包装片材等）切片树脂生产能力为２２．４万吨，所以生产ＰＥＴ工程塑料级的树脂来源充足。
由于制备各种混配改性ＰＥＴ塑料的装置于其他聚合物混配改性用的装置是通用的，国内混配用挤出机等制造业形成一定规模，所以只要市场一旦开拓，国内ＰＥＴ塑料的生产也会快速增长。
中国聚酯工业及国外先进水平的差距主要表现在一下几点：(1)聚酯产品价格竞争力较弱，企业赢利性不强。
国内每吨产品加工成本高于韩国和台湾企业30美元左右，直接原料成本的平均水平每吨高出100美元以上。
(2)上下游生产能力不配套。
原料发展滞后于聚合，聚合又滞后于抽丝，而抽丝又不能满足纺织工业需要，主要原料进口依存度高达50%以上。
聚酯重要原料PTA、EG供应不足，每年有1/3原料需进口补充，这两种原料占产品成本70～75%。
(3)生产集约化程度不高。
装置规模小，生产效率低，生产成本高，缺乏竞争力。
企业单线规模除仪化、龙涤、开平和翔鹭等具有单线300～400吨/天能力外，绝大部分为100吨/天、200吨/天能力。
在整厂规模上，除仪化、上化、辽化及翔鹭具备20万吨/年以上能力外，大部分在6万吨/年左右和以下，而目前世界聚酯经济规模单厂产能一般在20万吨/年以上。
直纺涤纶短纤维的整厂规模仅仪化、辽化、上化、翔鹭大于10万吨/年，其余也均较小。
目前生产能力在6万吨/年以下和采用间歇法工艺路线的小型聚酯装置的生产能力约占我国聚酯总生产能力的50%，造成装置平均生产能力很低，难以发挥规模效益。
据测算，小型聚酯装置单位生产能力投资比大型聚酯装置约低20%，而运行能耗增加约30%，损耗多10%以上，而且产品质量较差。