摘 要

Abstract II

第一章 综述 1

1.1PET制造 1

1.2PET生产的工艺条件 4

1.2.1催化剂 4

1.2.2稳定剂 4

1.2.3缩聚反应的时间和温度 4

1.2.4缩聚反应的压力 5

1.2.5搅拌的影响 5

1.2.6其他添加剂 5

1.3 PET特性 5

1.4 现状与展望 6

第二章PET生产工艺 7

2.1 PET切片生产工艺的比较与确定 7

2.1.1PTA法生产优势 7

2.1.2DMT法的生产优势 7

2.1.3生产工艺的确定 7

2.2PET生产流程 8

2.2.1原料的贮运 8

2.2.2催化剂、稳定剂的制备 8

2.2.3消光剂的配制 8

2.2.4浆料混合 8

2.2.5酯化 8

2.2.6缩聚 8

2.2.7切片生产 8

第三章 物料衡算 9

第四章 能量衡算 14

4.1主要物性参数 14

4.2基本公式 14

4.3主要反应条件 14

4.4主要计算过程 14

第五章 设备的选型及工艺计算 17

5.1 聚酯反应器的选型 17

5.2第一酯化釜的工艺计算 17

5.2.1停留时间τ 17

5.2.2反应体积的计算 17

5.2.3搅拌器的选型 18

5.2.4换热器的选型 19

5.3 工艺管道的计算 19

5.3.1 EG进料管的选型 19

5.3.2水蒸气排放管的选型 19

5.3.3料浆进料管的选型 19

5.4厂房设计 20

第六章 经济衡算 21

第七章 安全与环保 22

7.1废水处理 22

7.2废渣处理 22

7.3废气处理 22

参考文献 23

致谢 24

摘 要

PET切片的产品性能好，应用范围广，在国内外都有大规模的生产。PET切片的聚合方法主要有酯交换法和直接酯化法。本设计首先简单介绍了PET切片的发展历史、主要性能和工艺条件；讨论了PET聚合方法的优劣并选择了直接酯化法生产PET，进行了聚酯五个反应釜各工艺阶段的物料衡算、热量衡算、经济衡算；还介绍了PET生产过程中产生的工业三废的处理

关键词：PET切片 直接酯化法 连续法

Abstract

Products of PET chip have better performance,a wide range of applications,and both domestic and abroad have large-scale production.Firstly, the development history, main performance and technological conditions of PET slices are briefly introduced. The synthesis principle of polyester was discussed and the synthetic route of polyester was selected, The material balance, heat balance and economic balance of the process stages of the five reactor were carried out. Also introduced the treatment of waste and PET bottle recycling. Finally, the process flow chart, workshop layout and factory layout are drawn.

Key Words: PET chips; PTA method; continuous method

第一章 综述

饱和聚酯中最早商品化的就是PET。英国ICI公司于1946年首先将 PET生产工业化,1948年美国的杜邦开始生产薄膜和纤维类制品,直到日本帝人公司于1966开发出玻纤增强制品后,才开始用于工程塑料领域^[1]。

1.1 PET制造

对苯二甲酸的结构式为：

对苯二甲酸物性常数如下：

相对分子质量　　　　166.13　　　　

相对密度　　　　　　1.55

熔点 384～421℃

升华点 402 ℃

自然点 680℃

升华热 98.4kJ/mol

燃烧热 3227.8kJ/mol

生产二甲酸的方法较多，就是现在使用的方法也还在不断改进，主要的方法有下面三种^[2]。

（1）对二甲苯高温氧化法（Amoco法——美印第安纳标准石油公司，SD法或M.C法——美国Mid-Century公司的A.Saffer和R.S.Barker发明）

其反应如下：

（2） 对二甲苯低温氧化法（Mobil法，Kodak-Eastman法和东丽法）

Mobil法使用的氧化促进剂为甲乙酮，压力为15atm，时间为2h，收率为98％。

Eastman法采用乙醛为氧化促进剂，压力10kg/cm²，收率为95％。

东丽法用三聚乙醛做氧化催进剂，压力28～35kg/cm²，收率为95％。

（3） 对二甲苯分段氧化法（Hercules-Witten法）

反应式如下：

对苯二甲酸二甲酯的结构式为：

对苯二甲酸二甲酯物性常数如下：

相对分子质量　 194.18

相对密度 1.065

熔点 140.65℃

沸点 288℃

纯度 99.9％

乙二醇的结构式为：

HO－CH₂－CH₂－OH

乙二醇物性常数如下：

相对分子质量 62.07