PET的合成-------设计论文VIP免费

《化工过程模拟与优化》课程设计报告PET的合成目录一、前言…………………………………………………………………………………..…..…..3二、生产工艺设计………………………………………………………………………..…..…..3（１）、生产流程………………………………………………………………………...…….3（2）、生产设计……………………………………………………………………..…..……3（３）、工艺参数的优化……………………………………………………………..….……..4三、化学反应………………………………..…………………………………………..….……..8（１）、酯化…………………………………………………………………………..….……..8（2）、缩聚…………………………………………………………………………..….……..8（3）、原料影响因素………………………………………………………………..………...8四、反应过程模拟分析………………………………………………………………….………..12㈠、对苯二甲酸和乙二醇直接酯化反应过程分析及主反应化学平衡研究…………….12㈡、酯化反应过程动力学研究…………………………………………..………….……..13㈢、酯化反应过程中传质研究…………………………………………..………….……..14㈣、酯化反应过程数学模拟…………………………………………..………….………...16㈤、预缩聚反应过程分析和反应动力学研究……………………………………………..18㈥、预缩聚反应过程的数学模拟…………………………………………..………..……..20㈦、后缩聚反应过程研究和数学模拟…………………………………………..……..….22五、反应过程模拟计算…………………………………………..………………………………..24六、反应过程模拟结果…………………………………………..………………………………..27PET的合成一、前言PET，即聚对苯二甲酸乙二酯，自５０年代工业化大生产以来，最大的用途是加工成涤纶纤维，其次是包装瓶和薄膜。目前，世界各国PET生产采用的技术路线主要有3种。（１）、DMT法采用对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）进行酯交换反应，然后缩聚成为PET。（2）、PTA法采用高纯度的对苯二甲酸（PTA）或中纯度对苯二甲酸（MTA）与乙二醇（EG）直接酯化，连续缩聚成聚酯。自从１９６３年开发了PTA法生产PET工业化技术后，PET生产得到了迅速的发展，由于PTA法较DMT法优点更多（原料消耗低；EG回收系统较小；不副产甲醇，生产较安全；流程短，工程投资低，公用工程消耗及生产成本较低；反应速度平缓，生产控制比较稳定），70年代后期新建PET装置纷纷转向PTA法，目前世界PET总生产能力中约７５%以上采用PTA法。（３）、EO法用PTA与环氧乙烷（EO）直接商化，连续缩聚成PET。日本过去曾用此法进行过生产，但由于此法具有易爆，易燃、有毒等缺点，目前已淘汰。60年代初，PET的生产以间歇法为主，60年代后，西欧各国、日本继美国之后，也成功地开发出了连续化生产技术，由于连续化工艺较间歇法工艺优越，产量大、质量好、可直接纺丝、产品成本低，所以得到迅速发展。目前已成为PET生产的主流。７０年代以后建的PET装置，规模大的都采用连续化工艺。进入80年代以后，新建的PET装置即以PTA法的连续化为主。另外，随着PET工业用丝及瓶用的发展，又出现了PET固相缩聚增粘技术，而且其工艺也有间歇和连续法之分。二、生产工艺设计（１）、生产流程PTA法合成聚酯过程包括酯化和缩聚两个阶段,每个阶段根据反应程度的不同,可以采用1～3个反应器;根据反应器数量的不同,可以将合成工艺分为三釜流程和五釜流程。杜邦技术采用三釜流程,即酯化釜、预缩聚釜和终缩聚釜;而吉玛、钟纺和伊文达技术均采用五釜流程,即第一酯化釜、第二酯化釜、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜和终缩聚釜。五釜流程每个阶段的反应较均匀,副产物少;三釜流程的反应均匀性稍逊色,但流程短,可减少设备和管道的数量。从发展上看,三釜流程更有前程。三釜流程与五釜流程的缩聚工艺条件基本相似,但酯化工艺条件差别较大。五釜流程采用较低酯化温度和较低操作...