第一組PET的生產(chǎn)

項(xiàng)目二1000t/yPET的生產(chǎn)第一組王軍吳志益徐建李陽目錄任務(wù)00PET工業(yè)概貌檢索任務(wù)01PET生產(chǎn)工藝條件影響因素分析任務(wù)02PET典型設(shè)備的選擇任務(wù)03PET生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施任務(wù)04PET生產(chǎn)工藝流程組織任務(wù)05PET車間生產(chǎn)操作實(shí)訓(xùn)任務(wù)00PET工業(yè)概貌檢索聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，化學(xué)式為COC6H4COOCH2CH2O。英文名:polyethyleneterephthalate，簡(jiǎn)稱PET。為乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。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℃，電絕緣性優(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。作為包裝材料PET優(yōu)點(diǎn)

①有良好的力學(xué)性能，沖擊強(qiáng)度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好。②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿，耐大多數(shù)溶劑。③具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，可在120℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，短期使用可耐150℃高溫，可耐-70℃低溫，且高、低溫時(shí)對(duì)其機(jī)械性能影響很小。④氣體和水蒸氣滲透率低，既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。⑤透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好。⑥無毒、無味，衛(wèi)生安全性好，可直接用于食品包裝。PET歷史于1941年首先由英國J．tt．Whinfield與J．T．Dickon研制成功。PET作為纖維原料已有53年的歷史，英國帝國化學(xué)公司(1．c．I)于1946年以滌綸(Teleron)纖維投入生產(chǎn)，繼而美國杜邦公司(Dupent)于1948年以“代春綸”(Dacron)纖維投入生產(chǎn)。PET分為纖維級(jí)聚酯切片和非纖維級(jí)聚酯切片。①纖維級(jí)聚酯用于制造滌綸短纖維和滌綸長(zhǎng)絲，是供給滌綸纖維企業(yè)加工纖維及相關(guān)產(chǎn)品的原料，滌綸作為化纖中產(chǎn)量最大的品種。②非纖維級(jí)聚酯還有瓶類、薄膜等用途，廣泛應(yīng)用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等領(lǐng)域，其中包裝是聚酯最大的非纖應(yīng)用市場(chǎng)，同時(shí)也是PET增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。PET分類及用途PET主要原料對(duì)乙二醇（EG）和對(duì)苯二甲酸(PTA)大量用作纖維，可分為非工程塑料級(jí)和工程塑料級(jí)兩大類。PET具有優(yōu)良的特性(耐熱性、耐化學(xué)藥品性。強(qiáng)韌性、電絕緣性、安全性等)，價(jià)格便宜，所以廣泛用做纖維、薄膜、工程塑料、聚酯瓶等。國際上聚酯類熱塑性塑料工業(yè)化產(chǎn)品有以下6個(gè)方面(已形成工業(yè)化的有商品出售)。(1)液晶聚合物(2)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(3)聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(4)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯工程級(jí)PET(5)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯標(biāo)準(zhǔn)級(jí)PET(6)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯回收級(jí)PET(包括共混物及100％回收料)非工程塑料級(jí)主要用于纖維、飲料瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。工程塑料級(jí)PET耐有機(jī)溶劑、耐候性好。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。一般通過增強(qiáng)、填充、共混等方法改進(jìn)其加工性和物性，以玻璃纖維增強(qiáng)效果明顯，提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。采取添加成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑等手段，改進(jìn)結(jié)晶速度慢的弊病。加阻燃劑和防燃滴落劑可改進(jìn)PET阻燃性和自熄性。此外，為改進(jìn)PET性能，PET可與PC、彈性體、PBT、PS類、ABS、PA形成合金。PET（增強(qiáng)PET）主要采取注射成型法加工，其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和焊接、封接、機(jī)加工、真空鍍膜等二次加工方法。成型前須充分干燥。主要應(yīng)用為電子電器方面有：電氣插座、電子連接器、電飯煲把手、電視偏向軛，端子臺(tái)，斷電器外殼、開關(guān)、馬達(dá)風(fēng)扇外殼、儀表機(jī)械零件、點(diǎn)鈔機(jī)零件、電熨斗、電磁灶烤爐的配件；汽車工業(yè)中的流量控制閥、化油器蓋、車窗控制器、腳踏變速器、配電盤罩；機(jī)械工業(yè)齒輪、葉片、皮帶輪、泵零件、另外還有輪椅車體及輪子、燈罩外殼、照明器外殼、排水管接頭、拉鏈、鐘表零件等。PET性能指標(biāo)

以Dupont的R~ITEFR一530為例，其性能指標(biāo)如下拉伸強(qiáng)度152MPa彎曲模量（DAM）10343MPa懸臂梁沖擊強(qiáng)度(od)85J／m比重1．67熱變形溫度(1．8MPa)224℃熔點(diǎn)254℃氧指數(shù)33％UL阻燃性V一0級(jí)熱線點(diǎn)燃330S體積電阻率10,r]ohm-cm介電強(qiáng)度16．9Kv／mm介電常數(shù)103Hz時(shí)3．810Hz時(shí)3．7介質(zhì)損耗103Hz時(shí)0．01110Hz時(shí)0．018吸水性0.06%-0.129%；沖擊強(qiáng)度64.1-128J/m；

洛氏硬度M90-95；伸長(zhǎng)率1.8%-2.7%聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的HS編碼：3907609000塑料瓶的底部都有一個(gè)帶箭頭的三角形，三角形里面有一個(gè)數(shù)字，以下這些塑料瓶底三角形中的數(shù)字，指代的是該瓶子包含的成分和該成分對(duì)人體健康的影響——1——PET聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯常見于礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等。溫度達(dá)到70℃時(shí)易變形，且有對(duì)人體有害的物質(zhì)融了。1號(hào)塑料品使用10個(gè)月后，可能釋放出致癌物DEHP。這類瓶子不能放在汽車內(nèi)曬太陽，不能裝酒、油等物質(zhì)。2——HDPE高度密聚乙烯常見于白色藥瓶、清潔用品、沐浴產(chǎn)品。不要用來做水杯，或者做儲(chǔ)物容器裝其他物品。3——PVC聚氯乙烯常見于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等?？伤苄詢?yōu)良，價(jià)錢便宜，故使用很普遍，耐熱至81℃時(shí)達(dá)到頂點(diǎn)，高溫時(shí)容易產(chǎn)生有害物質(zhì)，很少被用于食品包裝。難清洗、易殘留，不要循環(huán)使用。4——PE聚乙烯常見于保鮮膜、塑料膜等。高溫時(shí)有有害物質(zhì)產(chǎn)生，有毒物質(zhì)隨食物進(jìn)入人體后，可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。5——PP聚丙烯常見于豆?jié){瓶、優(yōu)酪乳瓶、微波爐餐盒，熔點(diǎn)高達(dá)167℃，是唯一可以放進(jìn)微波爐的塑料制品，可在小心清潔后重復(fù)使用。需要注意的是，有些微波爐餐盒，盒體以5號(hào)PP制造，但盒蓋卻以1號(hào)PET制造，由于PET不能抵受高溫，故不能與盒體一并放進(jìn)微波爐。6——PS聚苯乙烯常見于碗裝泡面盒、快餐盒。不能放進(jìn)微波爐中，以免因溫度過高而釋放出有害化學(xué)物質(zhì)。避免用快餐盒打包滾燙的食物，別用微波爐煮碗裝方便面。7——PC其他類常見于水壺、太空杯、奶瓶。百貨公司常用這些材質(zhì)的水杯當(dāng)贈(zèng)品。不過，這種材質(zhì)的水杯很容易釋放了有毒物質(zhì)雙酚A，對(duì)人體有害。另外，使用這種水杯時(shí)不要加熱，不要在陽光下曬。創(chuàng)新發(fā)展在提高和改進(jìn)其性能的過程中，聚酯包裝獲得了新的發(fā)展。

一是改進(jìn)耐熱性。普通PET瓶不能用于果汁、茶等需熱灌裝的物品包裝，目前通過研究已開發(fā)了三類實(shí)用的耐熱聚酯瓶：熱定型瓶，可達(dá)到85℃灌裝的要求；PET／PEN合金瓶，PEN耐熱性高，在普通注拉吹設(shè)備上可制得符合80℃以上熱灌裝要求的瓶子，倘若再經(jīng)熱定型處理，熱灌裝溫度可達(dá)90℃以上；與耐熱性聚芳酯等制成多層復(fù)合瓶，以提高耐熱性。二是提高阻氣性。盡管PET的氣體阻隔性遠(yuǎn)高于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料，但對(duì)于啤酒、白酒、香水等保鮮、保味要求較苛刻的產(chǎn)品仍然不能滿足要求。提高阻氣性的方法主要有三種。一是多層復(fù)合，以PET為主，加入PVDC、EVOH、MXD6、PEN等其他氣密性好的材料做成3層或5層瓶。二是采用特殊處理方法，如在PET瓶?jī)?nèi)或外層涂布環(huán)氧阻隔層，或進(jìn)行等離子體處理（ACTIS技術(shù)）。三是用其他阻隔性樹脂成型，以PEN或PEN與PET的共聚或共混物為原料，既提高了瓶子的阻氣性，又提高了瓶子的耐熱性，可滿足啤酒保存3～6個(gè)月的要求，還可以堿洗消毒，重復(fù)使用，從而降低成本。因?yàn)榍皟煞N方法有透明性差、回收處理困難、工藝復(fù)雜、設(shè)備要求特殊等問題，而且雖然氣密性提高了，但耐熱性較差，只能適應(yīng)無菌灌裝的場(chǎng)合。中國啤酒行業(yè)大都采用灌裝后巴氏消毒的技術(shù)，所以采用PEN或與PET的共聚、共混物為原料，通過現(xiàn)行PET瓶吹制設(shè)備和工藝進(jìn)行成型，是適合中國國情的啤酒塑料包裝發(fā)展方向，值得引起有關(guān)部門和企業(yè)的重視。全球聚酯總產(chǎn)量如下表：據(jù)預(yù)測(cè)，今后2年內(nèi)，全球需求年增長(zhǎng)率為6%，每年將新增近100萬噸需求量。我國是人口大國,紡織服裝等勞動(dòng)密集型企業(yè)的人工成本比較優(yōu)勢(shì)將會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)維持，另外,石油化工今后仍將是我國重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),這將為聚酯工業(yè)發(fā)展提供重要保障年份20042005200620072008200920102011產(chǎn)量（百萬噸）3638404347505355生產(chǎn)方法分析比較1、PET生產(chǎn)方法及化學(xué)反應(yīng)原理(1)酯交換法H3COOC-C6H4-COOCH3+2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH20H+2CH3OH(n+1)HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OHSb2O3HOCH2CH2OOC-C6H4-CO-OCH2CH2OOC-[-C6H4-CO-]n-OCH2CH2OH+nHOCH2CH2OH(2)直接縮聚法HOOC-C6H4-COOH+2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OH+2H2O(n+1)HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OHSb2O3

HOCH2CH2OOC-C6H4-CO-[-OCH2CH2OOC-C6H4-CO-]n-OCH2CH2OH+nHOCH2CH2OH

（3）環(huán)氧乙烷法HOOC-C6H4-COOH+2H2C-CH2HOCH2CH2OOC-C6H4-OCOOCH2CH2OH(n+1)HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OHSb2O3

HOCH2CH2OOC-C6H4-CO-[-OCH2CH2OOC-C6H4-CO-]n-OCH2CH2OH+nHOCH2CH2OH（１）、酯交換縮聚法（DMT法）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PET。該法主要包括兩步:首先是對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)與乙二醇或1，4-丁二醇在催化劑存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)(圖1)。生成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯(BHET)或雙羥丁酯，常用的催化劑為鋅、鈷、錳的醋酸鹽，或它們與三氧化二銻的混合物,其用量為DMT質(zhì)量的0.01％～0.05％。反應(yīng)過程中不斷排出副產(chǎn)物甲醇。第二步為生成的BHET或雙羥丁酯，在前縮聚釜及后縮聚釜中進(jìn)行縮聚反應(yīng)(圖2)，前縮聚釜中的反應(yīng)溫度為270℃，后縮聚釜中反應(yīng)溫度為270～280℃，加入少量穩(wěn)定劑以提高熔體的熱穩(wěn)定性。縮聚反應(yīng)在高真空(余壓不大于266Pa)及強(qiáng)烈攪拌下進(jìn)行，才能獲得高分子量的聚酯。(2)直接酯化縮聚法（PTA法）該法用高純度對(duì)苯二甲酸(PTA)與乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯或丁酯,然后進(jìn)行縮聚反應(yīng)。該法的關(guān)鍵是解決PTA與乙二醇或1,4-丁二醇的均勻混合，提高反應(yīng)速度和制止醚化反應(yīng)。與酯交換縮聚法相比,該法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步驟，更易制得分子量大、熱穩(wěn)定性好的聚合物，可用于生產(chǎn)輪胎簾子線等較高質(zhì)量的制品。但該法對(duì)原料TPA的純度要求較高，TPA提純精制費(fèi)用大。(3)環(huán)氧乙烷法（EO法）該法直接用環(huán)氧乙烷與PTA反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯，再進(jìn)行縮聚反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)

可省掉環(huán)氧乙烷合成乙二醇的生產(chǎn)工序，設(shè)備利用率高，輔助設(shè)備少，產(chǎn)物中低聚物少，容易精制.缺點(diǎn)

易于開環(huán)生成聚醚，反應(yīng)熱大，環(huán)氧乙烷易熱分解，且在常溫為氣體，運(yùn)輸及貯存都較困難。環(huán)氧乙烷與PTA的加成反應(yīng)需在2～3MPa壓力下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求苛刻,因而影響該法的廣泛使用。日本過去曾用此法進(jìn)行過生產(chǎn)，但由于此法具有易爆，易燃、有毒等缺點(diǎn)，目前已淘汰。生產(chǎn)工藝路線選擇原料催化劑工藝條件成熟性先進(jìn)性安全性環(huán)保能耗經(jīng)濟(jì)性DMT法量不大易得、價(jià)廉酯交換溫和成熟無甲醇危險(xiǎn)廢水量大低路線長(zhǎng)PTA法易得易得、價(jià)廉酯化溫度高成熟無安全廢水較低路線短EO法易得易得、價(jià)廉酯化溫度成熟無危險(xiǎn)無低副產(chǎn)多結(jié)論：采用PTA法催化劑選擇90%采用Sb2O3或Sb(OAc)2，國外新用乙二醇銻（重金屬污染），新開發(fā)鍺和鈦類催化劑等結(jié)論：Sb2O3或Sb(OAc)2催化，間歇法生產(chǎn)任務(wù)?。?000t/y）更經(jīng)濟(jì)，更方便。任務(wù)01PET生產(chǎn)工藝條件影響因素分析酯化階段1、摩爾比EG/PTAEG/PTA=R熱力學(xué)：R大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，醇過量有利。動(dòng)力學(xué)：隨著R增加酯化反應(yīng)速度會(huì)加快、反應(yīng)時(shí)間縮短;但DEG量也會(huì)隨R升高而增加，最終產(chǎn)物PET的質(zhì)量會(huì)下降。在酯化反應(yīng)過程中生成的中間體BHET也會(huì)縮聚放出EG,R也不能過低，否則酯化產(chǎn)物的羧基含量會(huì)增高（一般1.8左右）增加摩爾比EG/PTA在促進(jìn)了正向反應(yīng)的同時(shí)，副反應(yīng)也相應(yīng)加快，乙二醇的醚化生成DEG(二甘醇)。生產(chǎn)中，在保證酯化率的前提下，可以適當(dāng)降低進(jìn)料摩爾比EG/PTA或者采取降低酯化反應(yīng)壓力的方法來調(diào)整產(chǎn)品中DEG的含量。需要注意的是進(jìn)料摩爾比EG/PTA不能過低，否則會(huì)影響漿料的流動(dòng)性，導(dǎo)致過料困難，正常的生產(chǎn)就要受到破壞，正常生產(chǎn)時(shí)（100%負(fù)荷）的摩爾比EG/PTA一般控制在1.6~2.0。我組選擇R=1.8（1）反應(yīng)原理（已知條件）主反應(yīng)反應(yīng)熱效應(yīng)：微量放熱反應(yīng)主要副反應(yīng)：PTA+EGMHET+H2O2EGDEGMHET+BHETX+EG酯化反應(yīng)溫度

熱力學(xué)分析：微放熱反應(yīng)，溫度對(duì)化學(xué)平衡影響小，忽略。動(dòng)力學(xué)分析：溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快；另一方面，原料是液固相，高溫有利于固相的溶解，溫度高有利酯化，但PTA高溫下易分解；再次看催化劑活性溫度；高溫下副反應(yīng)增加（產(chǎn)生DEG）。因此，在低于分解溫度下反應(yīng)較好。可以采用兩釜酯化，第一釜，較低溫度，第二釜，較高溫度；也可一釜，分段控溫控壓。壓力熱力學(xué)分析：不是氣相反應(yīng)，不討論壓力對(duì)平衡的影響。動(dòng)力學(xué)分析：壓力不直接影響反應(yīng)速率，但影響反應(yīng)系統(tǒng)的溫度，由于原料EG的沸點(diǎn)(196℃)相對(duì)較低，因此，要增加一定壓力，使EG沸點(diǎn)提高至反應(yīng)溫度。反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間短，單酯含量較大，PET質(zhì)量差，浪費(fèi)原料。反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，影響設(shè)備生產(chǎn)能力，DEG會(huì)增加。根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)化率確定反應(yīng)時(shí)間配比（EG/PTA=R）酯化反應(yīng)中要讓酯化反應(yīng)完全R值應(yīng)為2。熱力學(xué)：R大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，醇過量有利。動(dòng)力學(xué)：隨著R增加酯化反應(yīng)速度會(huì)加快、反應(yīng)時(shí)間縮短;但DEG量也會(huì)隨R升高而增加，最終產(chǎn)物PET的質(zhì)量會(huì)下降。在酯化反應(yīng)過程中生成的中間體BHET也會(huì)縮聚放出EG,R也不能過低，否則酯化產(chǎn)物的羧基含量會(huì)增高。（一般1.8左右）純度：高聚反應(yīng)均要求原料純度極高（99.9%以上）縮聚反應(yīng)溫度熱力學(xué)分析：溫度高，EG易分離，有利平衡移動(dòng)。動(dòng)力學(xué)分析：溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快。壓力

熱力學(xué)分析：不是氣相反應(yīng)，壓力對(duì)平衡無影響。但低壓EG易分離，有利平衡移動(dòng)。動(dòng)力學(xué)分析：不是氣相反應(yīng)，壓力不直接影響反應(yīng)速率。反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間短，聚合度不高，PET質(zhì)量差。反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，影響設(shè)備生產(chǎn)能力。根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)化率確定反應(yīng)時(shí)間2、酯化溫度熱力學(xué)分析：微放熱反應(yīng)，溫度對(duì)化學(xué)平衡影響小，忽略。動(dòng)力學(xué)分析：溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快；另一方面，原料是液固相，高溫有利于固相的溶解，溫度高有利酯化，但PTA高溫下易分解；高溫下副反應(yīng)DEG和CH3CHO增多，EG蒸發(fā)量加大,能耗提高。因此，在低于分解溫度下反應(yīng)較好。3、酯化壓力熱力學(xué)分析：不是氣相反應(yīng)，不討論壓力對(duì)平衡的影響。動(dòng)力學(xué)分析：壓力不直接影響反應(yīng)速率，但影響反應(yīng)系統(tǒng)的溫度，由于原料EG的沸點(diǎn)(196℃)相對(duì)較低，因此，要增加一定壓力，使EG沸點(diǎn)提高至反應(yīng)溫度。不僅有利于加速酯化反應(yīng)，而且壓力能使酯化生成的水不斷溢出反應(yīng)體系，使反應(yīng)向酯化方向進(jìn)行。壓力過高會(huì)妨礙酯化生成水的蒸發(fā)，甚至?xí)龠M(jìn)逆反應(yīng)（水解）。4、反應(yīng)時(shí)間間歇酯化反應(yīng)時(shí)間通常為2~3h連續(xù)酯化停留時(shí)間通常為2.5~3.5h；時(shí)間過短酯化不完全，過長(zhǎng)則將導(dǎo)致聚酯中DEG含量增多。結(jié)論3.5~4hr5、原料純度：高聚反應(yīng)均要求原料純度極高（99.9%以上）縮聚階段1、縮聚溫度熱力學(xué)分析：溫度高，EG易分離，有利平衡移動(dòng)。動(dòng)力學(xué)分析：溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快。在縮聚反應(yīng)的高溫作用下，大分子PET有發(fā)生降解的傾向。溫度越高或停留時(shí)間越長(zhǎng)，PET發(fā)生熱降解的傾向越大.因此，在縮聚反應(yīng)階段，要合理地控制反應(yīng)溫度和停留時(shí)間，盡量減少熱降解。同時(shí)，還要保證縮聚反應(yīng)釜的氣密性，避免空氣漏入所導(dǎo)致的熱氧降解。2、反應(yīng)壓力的影響熱力學(xué)分析：不是氣相反應(yīng)，壓力對(duì)平衡無影響。但低壓EG易分離，有利平衡移動(dòng)。動(dòng)力學(xué)分析：不是氣相反應(yīng)，壓力不直接影響反應(yīng)速率?？s聚反應(yīng)是在真空條件下進(jìn)行。壓力越?。凑婵斩仍礁撸?，EG擴(kuò)散越容易，因而反應(yīng)速度越快。但反應(yīng)壓力又與催化劑加入量有關(guān)，催化劑加入量少，則反應(yīng)壓力低。結(jié)論≤70pa3、反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間短，聚合度不高，PET質(zhì)量差。反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，影響設(shè)備生產(chǎn)能力。根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)化率確定反應(yīng)時(shí)間。結(jié)論3~3.5hr4、縮聚釜攪拌速度攪拌速度的大小直接決定熔體的成膜效果的好壞。攪拌速度增大，成膜效果變好，揮發(fā)面積增大，更有利于低分子物、EG抽出，使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。但是如果速度太高，攪拌器攪拌過程中，那些低聚物和EG還來不急被抽出就又被帶入到熔體當(dāng)中，不利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。5、催化劑濃度催化劑濃度決定縮聚反應(yīng)的速率。催化劑濃度提高，縮聚反應(yīng)速率加快，成品黏度上升。但是催化劑濃度不能太高，太高則副反應(yīng)速率會(huì)增大，成品中端羧基值增大。催化劑濃度太低，則縮聚反應(yīng)速率過慢，導(dǎo)致真空系統(tǒng)負(fù)荷增大，容易堵塞真空系統(tǒng)，更嚴(yán)重的會(huì)直接影響產(chǎn)品黏度等。任務(wù)02PET典型設(shè)備的選擇選擇材質(zhì)原料部分反應(yīng)部分分離部分工作溫度常溫250℃工作壓力常壓1-3atm物料化學(xué)性質(zhì)PTA弱酸性（固體），EG中性弱酸性材質(zhì)不銹鋼不銹鋼加熱介質(zhì)的選用導(dǎo)熱油PET生產(chǎn)過程中，縮聚和酯化反應(yīng)溫度均在200~300℃之間，(酯化反應(yīng)溫度~255℃、聚合反應(yīng)溫度~275℃)導(dǎo)熱油具有沸點(diǎn)高、蒸汽壓低等特點(diǎn)；且化學(xué)穩(wěn)定定性好，在380℃以下可長(zhǎng)期使用不變質(zhì)；可燃但無爆炸危險(xiǎn)，加熱溫度范圍很廣。加熱均勻，調(diào)溫控制溫準(zhǔn)確，能在低蒸汽壓下產(chǎn)生高溫，傳熱效果好，節(jié)能，輸送和操作方便等。此外，導(dǎo)熱油的黏度較小，傳熱效果較好。在幾乎常壓的條件下，可以獲得很高的操縱溫、冷卻的工藝需求，在同一個(gè)系統(tǒng)中用同一種導(dǎo)熱油同時(shí)實(shí)現(xiàn)高溫加熱和低溫冷卻,降低高溫加熱系統(tǒng)的操縱壓力和安全要求，可以在更寬的溫度范圍內(nèi)滿足不同溫度加熱、低溫冷卻的工藝要求,可以降低系統(tǒng)和操縱的復(fù)雜性,省略了水處理系統(tǒng)和設(shè)備，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)熱效率，減少了設(shè)備和管線的維護(hù)工作量。間歇操作釜式反應(yīng)器BR項(xiàng)目原料部分酯化部分縮聚部分工作溫度常溫250-260℃280-285℃工作壓力常壓0.1-0.2MPa65-75Pa物料化學(xué)性質(zhì)PTA弱酸性、腐蝕性EG中性弱酸性,、腐蝕性黏度漸高黏度漸高，高真空，高溫內(nèi)襯搪瓷搪瓷材質(zhì)鑄鐵鑄鐵不銹鋼攪拌器選擇1、打漿釜結(jié)論采用槳式或框式攪拌器理由對(duì)于固體溶解，除了要有較大循環(huán)量外，還要有較強(qiáng)的剪切作用，以促使其溶解，因此開啟式渦輪攪拌最適合。但在實(shí)際生產(chǎn)中考慮到造價(jià)、保養(yǎng)、使用等問題，對(duì)于一些易溶的塊狀固體如PTA則常用槳式或框式。槳式攪拌器適用于不需要?jiǎng)×一旌系膱?chǎng)合，例如用于物料的緩慢溶解、將物料保持在懸浮狀態(tài)等。框式攪拌器可以看作是漿式攪拌器的變形，二者的區(qū)別在于框式攪拌器可使物料作不大劇烈的上下混合，例如用于糊狀物的稀釋、漿狀物的混合和使傳熱加強(qiáng)，以及在生產(chǎn)過程中有沉淀析出于反應(yīng)釜壁和反應(yīng)釜底的場(chǎng)合。情景中屬于低粘度液體混合但不需要強(qiáng)烈攪拌，故用槳式或框式。2、酯化釜采用錨式攪拌或雙層槳式攪拌。理由低粘度均相液體的混合。因反應(yīng)過程中物料黏度逐漸升高。攪拌操作以傳熱為主?？刂埔蛩貫榭傮w循環(huán)流量和換熱面上的高速流動(dòng)，故首選渦輪式。但在實(shí)際生產(chǎn)中考慮到造價(jià)、保養(yǎng)、使用等問題，選用錨式。其作用情況大體上與框式攪拌器相同，尤其適用于攪拌粘稠而且有腐蝕性的物料。為了刮除粘著在釜壁上的物料，錨式攪拌器的寬度可以做成幾乎與反應(yīng)釜的直徑相等。但在一般情況下錨式攪拌器的寬度與框式攪拌器相同，在特殊情況下，錨式攪拌器與反應(yīng)釜壁的距離可縮小到5毫米左右。3、縮聚釜采用錨式攪拌。因其物料粘度逐漸升高。2、其他設(shè)備裝置1、打漿工段作給漿泵結(jié)論齒輪泵選擇低壓式理由齒輪泵尺寸小而輕便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，維護(hù)保養(yǎng)方便，揚(yáng)程高且流量均勻適用于輸送粘稠液體以至膏狀物。操作壓力為常壓。定義：依靠密封在一個(gè)殼體中的兩個(gè)或兩個(gè)以上齒輪，在相互嚙合過程中所產(chǎn)生的工作空間容積變化來輸送液體的泵。結(jié)構(gòu)組成三片式：一殼、兩輪、兩蓋齒型：直齒、斜齒、人字齒工作原理圖示方向回轉(zhuǎn)時(shí)，齒C退出嚙合，其齒間V增大，P降低，液體在吸入液面P作用下，經(jīng)吸入口流入。隨齒輪回轉(zhuǎn)，吸滿液體的齒間轉(zhuǎn)過吸入腔，沿殼壁轉(zhuǎn)到排出腔。當(dāng)重新進(jìn)入嚙合時(shí)，齒間的液體即被輪齒擠出。2、旋渦泵備料段作進(jìn)料泵旋渦泵主要是通過多次連續(xù)作功的方式把能量傳遞給液體，所以能產(chǎn)生較高的壓力。在能量傳遞過程中，由于液體的多次撞擊，能量損失較大，泵的效率較低，一般為20～50%。旋渦泵只適用于要求小流量（1～40米3/時(shí)）、較高揚(yáng)程（可達(dá)250米）的場(chǎng)合，如消防泵、飛機(jī)加油車上的汽油泵、小鍋爐給水泵等。旋渦泵可以輸送高揮發(fā)性和含有氣體的液體，但不應(yīng)用來輸送粘度大于7帕·秒的較稠液體和含有固體顆粒的不潔凈液體。旋渦泵的特點(diǎn)流量小，揚(yáng)程高，具有自吸功能，可用來輸送粘度小于5度E的無固體顆粒及其類似于水的液體3、分餾塔+冷凝器酯化階段EG與水的分離分餾塔根據(jù)混合物中各部分沸點(diǎn)不同將其分餾出來的裝置。填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。項(xiàng)目中分離任務(wù)并不復(fù)雜。故本組選用填料式。采用自然回流。工作原理加熱下，醇與水形成共沸物蒸出冷凝分層再分離?？s聚反應(yīng)要求高真空，且會(huì)有低聚物抽出。因此，采用五級(jí)水蒸汽噴射泵?；蛄_茨-水環(huán)組合真空泵。工作原理：4、抽真空裝置縮聚階段回收EG用羅茨真空泵水環(huán)真空泵任務(wù)點(diǎn)03生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施

1、工藝、設(shè)備安全措施（1）火災(zāi)燃燒危險(xiǎn)性分析及對(duì)策危險(xiǎn)物料狀態(tài)沸點(diǎn)℃閃點(diǎn)℃爆炸極限危險(xiǎn)性分析工藝、設(shè)備安全對(duì)策PTA固可能產(chǎn)生易爆固體粉塵輸送設(shè)備電機(jī)采用防爆型，惰性氣體保護(hù)EG液190116丙類火災(zāi)危險(xiǎn)防爆電機(jī)BHET液易燃液體防爆電機(jī)（2）毒性危險(xiǎn)性的工藝、設(shè)備措施物料主要毒害性侵入途徑工藝、設(shè)備安全對(duì)策PTAEG呼氣

管道輸送2、確定三廢處理方案可能產(chǎn)生的三廢主要組成及原因數(shù)量預(yù)防方案處理方案廢氣不凝性氣體微量廢液EG滴漏酯化水中EG較多酯化釜采用高效蒸餾塔回收EGEG毒性小，進(jìn)公共污水處理站處理固廢PTA揚(yáng)塵少量采用機(jī)械輸送設(shè)備收集后，送鍋爐焚燒1、物料的運(yùn)輸與儲(chǔ)存安全

(1)、對(duì)苯二甲酸

袋裝產(chǎn)品時(shí)采用內(nèi)襯塑料薄膜的包裝袋，也可以使用不銹鋼槽罐車運(yùn)輸。裝料前應(yīng)該檢查槽罐車是否清潔干燥，裝料后進(jìn)料口應(yīng)密封并施加鉛封。產(chǎn)品運(yùn)輸中應(yīng)防火，防潮，防靜電袋裝產(chǎn)品搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕裝輕放，防止包裝損壞；槽罐車裝卸時(shí)應(yīng)注意防止靜電產(chǎn)生應(yīng)存放在陰涼通風(fēng)，干燥的倉庫內(nèi)，應(yīng)該遠(yuǎn)離火種和熱源，與氧化劑，酸堿類物品分開放，應(yīng)防止日曬雨淋，不得露天堆放。

對(duì)苯二甲酸屬于低毒物，對(duì)皮膚和粘膜有一定刺激作用。對(duì)過敏性者接觸本品可引起皮疹和支氣管炎，空氣中最高允許濃度為0.1㎎/m3，操作人員應(yīng)穿戴好防護(hù)服。

(2)、乙二醇

當(dāng)不幸沾染上乙二醇時(shí)，應(yīng)脫去污染衣著，用大量的流動(dòng)清水沖洗；眼睛接觸時(shí)，提起眼臉，用流動(dòng)的清水或者生理鹽水沖洗，必要時(shí)及時(shí)就醫(yī)；不幸吸入時(shí)應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣清新處，保持呼吸道通暢，必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸并及時(shí)就醫(yī)；誤食時(shí)，要引用足量的溫水，催吐，洗胃，導(dǎo)瀉，就醫(yī)。因?yàn)橐叶加龅矫骰鸶邿峄蚺c氧化劑接觸有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)，應(yīng)避免高溫，高壓，明火。同時(shí)在生產(chǎn)操作中，應(yīng)隨時(shí)穿戴好防護(hù)工具，若出現(xiàn)違歸者，應(yīng)嚴(yán)懲不待。2、設(shè)備的安全問題

(1)、因?yàn)樵谏a(chǎn)PET時(shí)會(huì)使用油系統(tǒng)加熱，所以油系統(tǒng)的安全問題很重要。我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：管道的安裝①選用能承受高壓的管道和附件，一般應(yīng)超過工作壓力的2倍。②油系統(tǒng)管道應(yīng)盡量減少用法蘭或管接頭連接。③油系統(tǒng)管道的法蘭連接，禁止使用橡膠或塑料膠片，以及其他不耐油，不耐高溫材料的墊片，應(yīng)使用耐油和耐高溫在400~500℃的橡膠石棉板作為墊片。④油管道宜集中安裝，盡可能的遠(yuǎn)離高溫管道或安裝在熱體下方。⑤油管道不允許安裝在有明顯震動(dòng)的地方。⑥安裝好的油管道系統(tǒng)應(yīng)該經(jīng)常經(jīng)過水壓或油壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)的壓力應(yīng)大于正常工作壓力的2~2.5倍，并仔細(xì)檢查有無裂紋和滲漏現(xiàn)象。⑦中溫中壓以上的機(jī)組，在高壓油調(diào)節(jié)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)防火油門(2)、其他相關(guān)安全及防火措施：在人員操作單元和儲(chǔ)罐之間盡可能的保持安全距離，操作區(qū)應(yīng)保持通風(fēng)，健全危險(xiǎn)區(qū)的標(biāo)識(shí)，標(biāo)語，加強(qiáng)安全管理。而在使用電器設(shè)備的操作區(qū)，應(yīng)將電氣設(shè)備分室安裝，進(jìn)行隔離，在隔離墻上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物進(jìn)入。電動(dòng)機(jī)要隔墻傳動(dòng)，燈泡見外照明或加隔離套，同時(shí)所有電器設(shè)備要有較好的絕緣保護(hù)，防止漏電，短路，安裝過流保護(hù)開關(guān)等相關(guān)措施。防火方面，要配備完好的滅火器等相關(guān)器材，消防用水要保持暢通，要進(jìn)行定期檢查，加強(qiáng)巡視。完善規(guī)章制度，講責(zé)任分配到每一個(gè)人身上，定期進(jìn)行安全知識(shí)講座，強(qiáng)化安全意識(shí)。3、工藝安全1、報(bào)警點(diǎn)2、防爆安全閥爆破膜1、報(bào)警點(diǎn)2、酯化釜加壓反應(yīng)應(yīng)防爆泄壓安全閥爆破膜高溫反應(yīng)要求設(shè)計(jì)高溫報(bào)警裝置，最好是溫度自動(dòng)控制裝置。溫度與導(dǎo)熱油供給量串級(jí)控制?？s聚是高真空條件要求設(shè)計(jì)真空?qǐng)?bào)警裝置?？s聚時(shí)要先抽氣，再蒸餾。因?yàn)?/p>