年產9萬噸聚對苯二甲酸乙二醇酯的工藝初步設計
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- 年產9萬噸聚對苯二甲酸乙二醇酯的工藝初步設計前 言
聚對苯二甲酸乙二醇酯英文名稱Polyethylene terephthalate簡稱PET,別名滌綸樹脂或聚酯樹脂，俗稱滌綸。
PET是由對苯二甲酸和乙二醇經酯化和縮聚而成的高聚物，是熱塑性聚酯之一，英國的卜內門（ICI）公司的Crothers于20世紀30年代末發現，40年代投入工業化生產，主要用于生產滌綸纖維。1953年杜邦公司首次開發出PET纖維產品。由于它的原料純對苯二甲酸和乙二醇及合成樹脂技術成熟，其發展速度使任何一種纖維都難以比擬。
PET的用途不主要局限于纖維，而是進一步拓展到各類容器、包裝材料、薄膜、膠片、工程塑料等領域，目前，PET正在越來越多地取代鋁、玻璃、陶瓷、紙張、木材、鋼鐵和其他合成材料，聚酯的家庭也在持續擴大。
它優良的綜合性及較好的服用性，在保持其固有特點同時，在接近天然化如穿著舒適性、染色性、抗靜電性、吸濕性及外表美觀等方面更接近于天然纖維，因此使其更具發展優勢。
我國自20世紀50年代開始生產PET，現在生產能力很大。2000年總生產能力可達5000Kt/a。國內在90年代引進了吉瑪、鐘紡、伊文達和杜邦的工藝，使聚酯生產進入了工業騰飛時期。但目前PET樹脂多用于纖維生產。PET工程塑料產品成本低，工作性優于PBT，且原料易得，可加速發展PET塑料的開發與應用。
在我國，早在二十世紀九十年代前后，中國石化巴陵公司就完成了PET工程塑料的實驗室研制項目。然而，到目前為止，我國PET工程塑料的生產并沒有大規模推廣開來，只有極少量生產，基本上還屬于空白，因此也有著極大的發展潛力。
而且近年來隨著人們生活水平的提高，我國乃至全球對聚酯的需求越來越大，更為我國聚酯行業的發展帶來巨大的商機，我們應該抓住這難得的機會，不斷完善和提高聚酯的生產技術，并研究開發新型聚酯產品，以增強我國聚酯行業的競爭能力。
1 PET簡介
1.1 PET的發展歷史與現狀
聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是1941年英國的J.R.Whenfield和J.T.Dikson采用乙二醇與對苯二甲酸直接酯化縮聚制得，最初是作為合成纖維的原料而開發的。
PET是飽和聚酯中最早商品化的。1946年英國ICI公司首先將PET工業化，美國的杜邦于1948年開始生產，主要由于纖維和薄膜類制品，直到1966年日本帝人公司開發出玻璃纖維增強制品后，才開始用于工程塑料領域。
前期對苯二甲酸的精制工藝尚未工業化，首先工業化的是對苯二甲酚二甲酯（DMT）生產工藝，因此直到20世紀60年代中期，DMT一直是PET生產的主要原料。隨著高純度對苯二甲酸（PTA）工藝的不斷發展，尤其是Amoco公司在這方面做出很多工作，使得對苯二甲酸PTA開始用于PET生產而且還逐漸替代了DMT成為PET生產廠家的首選。采用高純度的PTA不需要回收，也不用回收甲醇，而且還有一個優點就是預聚化物的酯化過程比酯交換反應快得多，酯交換反應是由DMT作原料生產PET的第一步反應。
聚酯在20世紀70年代以前一直保持高速發展，其生產增長率為:1960年200%、1965年50%、1970年60%，此后增速減緩并呈周期性發展趨勢，1975年增速為30%、1982年為10%、1987年為12.6%、1992年為6%、1999年為4.3%、2001年為4.8%。
20世紀90年代，聚酯工業的發展重心開始轉向亞洲。前半期，世界聚酯工業發展非常迅速。一方面，由于80年代末90年代初亞太地區經濟高速增長，帶動全球經濟增長，因而聚酯需求也隨之出現較大的增長，聚酯市場出現供不應求的現象，到1995年供不應求的矛盾發展到頂峰。90年代后期，由于生產能力增長過快產能擴充過多和亞洲金融危機的影響，除中國外世界聚酯產業出現供過于求的局面。
到1999年，聚酯工業又迎來新的發展階段，主要由于瓶用和膜用、復合等非纖用聚酯的用量增加，衣用滌綸需求也達到高峰。從1999～2005年，聚酯產能年均增長率為6.6～8%。從2000年開始，世界聚酯工業又進入新一輪的快速發展期。
PET聚酯曾以二位數速率增長，效益高于大多數其他塑料樹脂。前10年內，其占全球塑料需求份額翻了一番，達到占6%。
在聚酯產品上，非纖聚酯的發展速度很快。1996年，世界聚酯包裝樹脂和薄膜產量分別為451.9萬噸和138.2萬噸，占世界聚酯總產量的20.7%和6.3%，1998年則分別為699.5萬噸和163.1萬噸，占世界聚酯總產量的24.6%和5.7%。2000年分別達到823.6萬噸和176.9萬噸，年均增長率分別為17.6%和6.2%，各占世界聚酯總產量的26.0%和5.59%。
我國聚酯的生產起步較晚，70年代開始形成上海、天津、遼陽等生產基地，80年代國產間歇式、半連續的小聚酯生產裝置建設較多，據統計已有110家以上。
全國93家較大聚酯生產廠總聚酯生產能力已由1997年334萬噸/年增加到2000年676萬噸/年，2001年底約達到730萬噸/年。2002年我國聚酯生產能力同比增加200萬噸/年以上，一舉突破1000萬噸/年大關，達到1100萬噸/年，占世界聚酯總生產能力的1/4以上，居世界聚酯生產的首位。
1.2 世界生產能力及技術分布
PET的國外主要生產商有：美國杜邦公司、英國ICI公司、日本帝人公...
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