发布时间 : 星期四 文章年产50万吨PET工艺设计更新完毕开始阅读
3.2直接酯化缩聚法
该法用高纯度对苯二甲酸 (TPA)与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯,然后进行缩聚反应。该法的关键是解决TPA与乙二醇或1,4-丁二醇的均匀混合，提高反应速度和制止醚化反应。与酯交换缩聚法相比,该法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步骤，更易制得分子量大、热稳定性好的聚合物，可用于生产轮胎帘子线等较高质量的制品。但该法对原料TPA的纯度要求较高，TPA提纯精制费用大。
直接酯化缩聚法流程图
3.3环氧乙烷法
该法直接用环氧乙烷与 TPA反应生成对苯二甲酸双羟乙酯，再进行缩聚反应。其优点是可省掉环氧乙烷合成乙二醇的生产工序，设备利用率高，辅助设备少，产品也易于精制。缺点是环氧乙烷与 TPA的加成反应需在2～3MPa压力下进行，对设备要求苛刻,因而影响该法的广泛使用。
13
3.4 PET合成方法的选取
由于酯交换法中其原料对苯二甲酸二甲酯（DMT）可用较容易的蒸馏和重结晶方法精制，连续生产较易，所以酯交换法应用最广。目前，世界上多数工厂仍以此法为主，后两种制法是近年来发展起来的新合成方法。因此本工艺亦采取连续酯交换法生产PET。
PET纤维的生产工艺流程如下：
PET纤维的生产工艺流程
14
4.物料衡算
本工艺的配方如下（以DMT质量为参考标准）：
DMT 100 催化剂 0.04 稳定剂 0.08 消光剂 0.4 物料配比：DMT：EG=1:2.15（摩尔比）。
采用顺流程的计算顺序进行物料衡算，该工艺为年产50万吨PET，开工300天，每天生产24小时，总损耗为5%。三级酯交换率分别为70%、92%和98%。
一些物质的参数如下表4-1
表4-1 名称 TPA 相对分166 子质量
EG 62
水 18
甲醇 32
BHET 254
DMT 194
假设PET的聚合度为103，链节为162，相对分子质量为20000。 具体物料衡算过程如下：
PET熔体=50*107/（300*24*0.95）=73099.4 kg/h；
故DMT投料的摩尔量 n=73099.4/20000*103=354.8kmol/h； DMT的投料质量为M=n*194=68831.2 kg/h。 4.1酯交换阶段
4.1.1第一酯交换器R101物料衡算
101.0
101.R101 101.DMT：MDMT=68831.2 kg/h
EG: MEG=2.15*n*62=47294.8 kg/h
催化剂用量：M催化剂=0.04/100* MDMT=27.5 kg/h 合计： 68831.2 +47294.8+27.5=116153.5 kg/h 101.1
1015
由于酯交换率为70%，
所以生成BHET质量为 ：MBHET1=n*0.7*254=63083.4kg/h； 生成甲醇的质量为：M甲醇1= n*0.7*2*32=15895.0kg/h； 剩余DMT质量为：M剩DMT1=68831.2*0.3=20649.3kg/h； 剩余EG质量为：M剩EG1=（354.8*2.15-2*354.8*0.7）*62=16498.2 kg/h；
因此101.1为：M催化剂+ MBHET1 + M剩DMT1+ M剩EG1=17015.20 kg/h； 101.2为：M甲醇1= n*0.7*2*32=100258.4kg/h； R101物料平衡验算：
总进料量=68831.2 +47294.8+27.5=116153.5 kg/h
总出料量= M催化剂+ MBHET + M剩DMT1+ M剩EG1+ M甲醇=116153.5 kg/h 4.1.2第二酯交换器R102物料衡算
102.0
催化剂：M催化剂=0.04/100* MDMT=27.5 kg/h 102.R102 102.BHET质量为 ：MBHET=n*0.7*254=63083.4 kg/h； DMT质量为：M剩DMT1=68831.2*0.3=20649.3kg/h； EG质量为：M剩EG1=16498.2 kg/h；
合计：27.5+63083.4+20649.3+16498.2 =100258.4kg/h； 102.1
此阶段酯交换率为92%，故又反应了22%。
所以又生成BHET质量为 ：MBHET2=n*0.22*254=19826.2 kg/h； 生成又甲醇的质量为：M甲醇2= n*0.22*2*32=4995.5 kg/h 剩余DMT质量为：M剩DMT2=63083.4*0.08=5046.7kg/h； 剩余EG质量为：M剩EG2=（354.8*2.15-2*354.8*0.92）*62=6819.3kg/h；
因此102.1为：M催化剂+ MBHET1 + MBHET2 +M剩DMT2+ M剩EG2=94803.1/h； 102.2为：M甲醇2= 848.04 kg/h； R102物料平衡验算：
总进料量=27.5+63083.4+20649.3+16498.2 =99798.6kg/h； 总出料量= 94803.1+4995.5=99798.6kg/h 4.1.3第三酯交换器R102物料衡算
103.0
催化剂：M催化剂=0.04/100* MDMT=27.5kg/h 103.R103 103.BHET质量为 ：MBHET=n*0.92*254=14074.54 kg/h； 101016