PET的生產(chǎn)-第二組_第1頁(yè)
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1、生產(chǎn)現(xiàn)狀

PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)具有良好的成纖性、力學(xué)性能、耐磨性、抗蠕變性、低吸水性以及電絕緣性能。PET主要產(chǎn)品有纖維、瓶類(lèi)、薄膜。進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)聚酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了世人矚目的成就,已成為世界最大的聚酯產(chǎn)品制造基地。至2010年底,我國(guó)聚酯產(chǎn)量達(dá)到2000萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)16.2%。占亞洲的45.6%,,占世界的33.8%。目前,國(guó)際上比較先進(jìn)的聚酯生產(chǎn)技術(shù)主要有:

德國(guó)吉瑪(Zimmer)公司日本鐘紡(Kinebo)公司美國(guó)杜邦(Dupont)公司瑞士伊文達(dá)(Inventa)公司中國(guó)聚酯產(chǎn)業(yè)存在的主要問(wèn)題:

1、產(chǎn)能增長(zhǎng)超過(guò)需求裝置利用率持續(xù)下降

2、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡,聚酯原料發(fā)展滯后

3、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇,企業(yè)效益下滑

4、與先進(jìn)國(guó)家差距猶存,技術(shù)創(chuàng)新能力有待提高2.生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)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(wàn)噸需求量。我國(guó)是人口大國(guó),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(guó)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(wàn)噸)3638404347505355聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,英文名polyethyleneterephthalate(簡(jiǎn)稱(chēng)PET).

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

3、生產(chǎn)路線選擇(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(guò)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??s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(kāi)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(guò)去曾用此法進(jìn)行過(guò)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。2我組選擇的工藝流程選用直縮法

直縮法(即PTA法)與間縮發(fā)(即DMT法)相比有如下優(yōu)點(diǎn):PTA法單耗低,成本低,因DMT分子中有兩個(gè)甲酯基在酯交換過(guò)程中析出,因此PTA單耗比DMT低近15%,而PTA價(jià)格通常比DMT低,因此聚酯的原料成本低。PTA法無(wú)甲醇生成,因而可省去甲醇回收工藝。流程短并節(jié)省投資,而且不存在甲醇的防爆問(wèn)題,可降低消防和安全問(wèn)題。PTA法的乙二醇(EG)/PTA配比通常低于EG/DWT配比,因而乙二醇精制工序處理量大,有利于減少投資,而且PTA中的EG可循環(huán)使用,省去EG精制工序。PTA法可利用PTA酸性自催化,省去了催化劑,不會(huì)有催化劑沉淀等問(wèn)題。附表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(wú)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(wú)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(wú)危險(xiǎn)無(wú)低副產(chǎn)多間歇法連續(xù)法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)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。(2)催化劑選擇

90%采用Sb2O3或Sb(OAc)2,國(guó)外新用乙二醇銻(重金屬污染),新開(kāi)發(fā)鍺和鈦類(lèi)催化劑等(1)選擇操作方式生產(chǎn)控制靈活,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制要求不高,切片易貯存和過(guò)程運(yùn)輸,開(kāi)停車(chē)影響較小小噸位生產(chǎn)成本低。生產(chǎn)能力大,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,大噸位生產(chǎn)成本低。產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,大噸位生產(chǎn)投資大。中小噸位生產(chǎn)投資大,控制要求高,設(shè)備堵塞可能影響連續(xù)生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)。操作方式與催化劑選擇4、PET生產(chǎn)影響因素酯化階段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(guò)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(guò)程中生成的中間體BHET也會(huì)縮聚放出EG,R也不能過(guò)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(lái)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(guò)低,否則會(huì)影響漿料的流動(dòng)性,導(dǎo)致過(guò)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 `

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(guò)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(guò)短酯化不完全,過(guò)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(wú)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。縮聚反應(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(guò)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(guò)程中,那些低聚物和EG還來(lái)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(guò)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)點(diǎn)03典型設(shè)備的選擇反應(yīng)特點(diǎn)對(duì)反應(yīng)器要求所選反應(yīng)器型式的說(shuō)明:(1)反應(yīng)器型式(2)換熱型式(3)換熱介質(zhì)均相反應(yīng)混合效果好反應(yīng)溫度較高傳熱量大酯化釜反應(yīng)器傳熱面積大,傳熱系數(shù)大,攪拌器的混合量大、剪切力大(大斜角漿式)縮聚釜防粘釜(鏡面)夾套+內(nèi)盤(pán)管導(dǎo)熱油1、反應(yīng)器縮聚反應(yīng)粘度變大防粘釜、攪拌功率變化PET生產(chǎn)過(guò)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(wú)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(mǎn)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。加熱介質(zhì)的選用導(dǎo)熱油項(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)鑄鐵鑄鐵不銹鋼反應(yīng)器選擇間歇操作釜式反應(yīng)器BR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(kāi)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(wèn)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??蚴綌嚢杵骺梢钥醋魇菨{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(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)程中所產(chǎn)生的工作空間容積變化來(lái)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(mǎn)液體的齒間轉(zhuǎn)過(guò)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(guò)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(guò)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(chē)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(lái)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(lái)輸送粘度小于5度E的無(wú)固體顆粒及其類(lèi)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(lái)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PET安全節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)

1、物料的運(yùn)輸與儲(chǔ)存安全

2、設(shè)備的安全問(wèn)題

3、工藝安全

4、節(jié)能環(huán)保

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197.6116(開(kāi)口)丙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)防爆電機(jī)BHET液易燃液體防爆電機(jī)物料主要毒害性侵入途徑工藝、設(shè)備安全對(duì)策PTA接觸會(huì)導(dǎo)致皮疹和支氣管炎皮膚接觸,呼吸穿好防護(hù)服EG引起眼瞼呼氣管道輸送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(chē)運(yùn)輸。裝料前應(yīng)該檢查槽罐車(chē)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(chē)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(cāng)庫(kù)內(nèi),應(yīng)該遠(yuǎn)離火種和熱源,與氧化劑,酸堿類(lèi)物品分開(kāi)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(guò)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)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(wú)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(mén)(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(yǔ),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(jiàn)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(guò)流保護(hù)開(kāi)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4、節(jié)能環(huán)保

(1)、PET生產(chǎn)中的廢物來(lái)源及組成

項(xiàng)目廢物來(lái)源廢物組成廢水酯化廢水、縮聚真空噴射水、熱煤真空噴射水、地面沖洗用水、化驗(yàn)廢水、切粒廢水乙二醇和對(duì)苯二甲酸

廢氣汽提廢氣、燃燒廢氣乙醛、乙二醇、乙酸、煙塵、SO2、氮氧化物、CO廢渣聚合釜聚酯廢塊及低聚物、廢水中的對(duì)苯二甲酸(PTA)、低聚物、切片粉末聚酯廢塊、對(duì)苯二甲酸(PTA)、低聚物、、切片粉末、EG(乙二醇)(2)、相關(guān)處理方法概述<1>切片需要切片貯槽和混合設(shè)備,還需要干燥、再熔融等設(shè)備,能量消耗較大,但可以生產(chǎn)多品種差別化纖維。直紡以聚合物溶體為原料,不經(jīng)造粒和再熔融過(guò)程即送入去紡絲,可減少工序,降低物料損耗。通常,聚酯短纖維采用直紡。不同的滌綸生產(chǎn)規(guī)模、裝備水平與過(guò)程控制,在規(guī)模效益、能源消耗、資源利用、污染程度及環(huán)境保護(hù)方面,存在較大的差別。

<2>廢料回收利用率指標(biāo)的確定:廢聚酯塊、廢絲料等都是危險(xiǎn)廢物同時(shí)也是可利用的再生聚酯資源??芍苯邮褂迷谀承┲械蜋n產(chǎn)品上或經(jīng)醇解法、熔融增粘法、固相增粘法等進(jìn)行切粒或直紡。5、生產(chǎn)工藝流程組織1、確定原料預(yù)處理方案:主要原料狀態(tài)反應(yīng)設(shè)備要求處理方案PTA固較高溫度、溶解固體輸送預(yù)混、預(yù)熱、打漿EG液較高溫度液體輸送2確定工藝配方與工藝參數(shù)工藝配方據(jù)釜的大小而定每批投料量。工藝參數(shù)1、打漿

PTA投料時(shí)間15min攪拌時(shí)間≥15min2、酯化PTA/EG漿料進(jìn)料時(shí)間3~5hr酯化反應(yīng)內(nèi)溫255±5℃分流柱頂溫度103±2℃水接收量≥120Kg酯化反應(yīng)周期3.5~4hr3、縮聚低真空起始溫度≥255℃低真空時(shí)間35min

降溫點(diǎn)271℃高真空余壓 ≤70pa

反應(yīng)終點(diǎn)溫度 282±1℃出料功率 縮聚反應(yīng)周期 3~3.5hr4、出料氮?dú)鈮毫?0.3~0.4Mpa

出料時(shí)間 ≤35min3確定PET

的分離工藝1、原料、反應(yīng)和分離的特性

(1)、原料的組成及特性生產(chǎn)PET的原料為EG和PTA.EG由環(huán)氧乙烷水合法制取,乙二醇為無(wú)色微黏稠液體,有較強(qiáng)的吸濕性,且可以和水、醇等混容。對(duì)苯二甲酸則是由對(duì)二甲苯制得,PTA微溶于熱乙醇,微溶于水。

(2)、反應(yīng)和分離的特性

PET的生產(chǎn)主要包括兩個(gè)部分:酯化反應(yīng)和聚合反應(yīng)。酯化反應(yīng)的最終產(chǎn)物為BHET和水,鑒于酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),要想得到純度較高的中間體,就需要將生成的水及時(shí)的除掉,這樣就需要安裝一套分離裝置。聚合反應(yīng)階段得到的是產(chǎn)品和EG,同時(shí)該反應(yīng)也是一個(gè)可逆反應(yīng),EG也是用于生產(chǎn)產(chǎn)品原料,在這一過(guò)程后接一分離裝置,既可以回收EG,又可促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行,得到高純度的產(chǎn)品。

2、分離工藝方案

分離任務(wù)包括:從原料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物中脫除雜質(zhì),循環(huán)物料,分離從廢氣、廢水中脫除污染物。

(1)、酯化階段的分離

酯化反應(yīng):250——260之間反應(yīng),水和EG都成氣態(tài)反應(yīng)式水的減少可大大使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,在酯化釜上安裝一個(gè)分餾塔和冷凝塔配合使用即能控制壓力又能排除出水,使反應(yīng)生成的BHET能增多,精餾塔能使EG和水充分的分離。它能使沸點(diǎn)低的水經(jīng)冷凝后先分離出來(lái),而EG因沸點(diǎn)高經(jīng)分離器后分離出并流回酯化釜進(jìn)行循環(huán)使用。

(2)、縮聚階段的分離

由于縮聚反應(yīng)有EG生成,并且該反應(yīng)為可逆反應(yīng),要得到較純的PET使反應(yīng)向正方向移動(dòng),用抽真空的方法即能利用壓力差將BHET從酯化釜內(nèi)抽入聚合釜,還能提高縮聚釜的混合。反應(yīng)230——270的溫度下進(jìn)行,EG為蒸汽,由于真空狀態(tài),EG在壓力的作用會(huì)漂浮在縮聚釜內(nèi),這時(shí)在縮聚釜出口處安裝一個(gè)冷凝器使EG變成液體經(jīng)旋風(fēng)分離器分離流入EG回收槽循環(huán)利用。所以用分餾塔+冷凝器來(lái)分離EG和水。用EG冷凝器+旋風(fēng)分離器來(lái)回收EG循環(huán)使用。總結(jié)確定分離方案:分離物料物料特性分離方案縮聚物-催化劑分離聚合反應(yīng)不需分離縮聚工段分離EG回用、不凝性氣體EG冷凝器+旋風(fēng)分離器酯化工段分離H2O+EG分餾塔+冷凝器4、不帶控制點(diǎn)流程圖流程說(shuō)明地面罐區(qū)的EG貯罐由進(jìn)料泵(旋渦泵)將EG物料以?xún)蓷l管路向?qū)?yīng)主樓上的兩個(gè)EG高位槽輸送。高位槽兼有計(jì)量功能。將計(jì)量好的EG、投入打漿釜,啟動(dòng)攪拌。將稱(chēng)量好的PTA(對(duì)苯二甲酸)、催化劑三氧化二銻、穩(wěn)定劑磷酸三甲酯等一起緩緩?fù)度氪驖{釜內(nèi)。在防爆電機(jī)的攪拌下充分打漿。打漿結(jié)束后,通過(guò)給漿泵(齒輪泵)將料液送入酯化釜。酯化釜反應(yīng)溫度(255℃)下酯化,反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物水蒸汽和少量乙二醇蒸汽進(jìn)入分餾塔,低沸點(diǎn)的水蒸氣向上進(jìn)入分凝器冷凝為水,再進(jìn)入酯化冷凝器進(jìn)行進(jìn)一步冷凝,一路回流入塔(停車(chē)使用),一路進(jìn)入水接收罐。二大部分乙醇在塔內(nèi)冷凝成液回到酯化釜,少部分隨水蒸氣上行經(jīng)分凝器進(jìn)入酯化冷凝器,一路回流入塔,一路流入EG接收罐。酯化反應(yīng)結(jié)束后,用氮?dú)馔ㄟ^(guò)過(guò)濾器將酯化物導(dǎo)入縮聚釜。酯化物在縮聚釜與一定的溫度(275℃)和真空度下進(jìn)行縮聚反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)生的EG經(jīng)縮聚冷凝器、真空分離器后進(jìn)入EG接收槽,縮聚冷凝器、真空分離器與乙二醇蒸汽中夾帶的不凝性氣體經(jīng)真空冷凝器緩沖罐后被掌控裝置抽出排放大氣??s聚反應(yīng)結(jié)束后,用氮?dú)鈱⒖s聚產(chǎn)物有鑄帶頭經(jīng)水槽冷卻后送入切料機(jī),聚酯切片經(jīng)震動(dòng)篩篩選,通過(guò)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的熱空氣從喂料器、輸送管道進(jìn)入成品料倉(cāng)。六PET操作要點(diǎn)實(shí)訓(xùn)車(chē)間常州工程學(xué)院北門(mén)PET實(shí)訓(xùn)車(chē)間開(kāi)車(chē)前準(zhǔn)備1檢查各閥門(mén)狀態(tài)

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