PET物料衡算Word格式.doc

1、 酯化反应（esterification）:酯化缩聚反应（polycondensation by esterification）:缩聚反应（polycondensation）在酯化反应釜中，以酯化反应与酯化缩聚反应为主;在缩聚釜中，以酯化缩聚与缩聚反应为主，在此不考虑副反应，业不对副反应进行物料衡算。为了描述各反应进行的程度特做如下定义：酯化率：缩聚反应程度:：乙二醇与PTA摩尔比：平均聚合度：（2）物理化学变化（相变化）在各酯化釜中，由于反应温度高于水和EG的沸点,酯化生成的水被蒸出反应体系。根据气液平衡关系，反应液中仍含有少量的水,水蒸出时夹带出一定比例的EG，蒸出的EG经分离后全部返回到

2、反应器中，因此各酯化反应器中原料配比不变，即MrMr0 。 在缩聚反应釜中，为了使缩聚反应向生成聚合物的方向移动，需尽量降低反应液中EG的含量，因此,缩聚阶段特别是反应后期，需在高真空的条件下进行, 各缩聚釜中生成的EG大部分被蒸出，使Mr Mr0 。3收集数据资料生产规模：设计任务书中规定的年产量为25万吨生产时间：年工作日：300d/a（24h/d）相关技术指标工艺配方：酯化反应温度：230270缩聚反应温度：270，缩聚反应压力：15KPa投料比：Mr = n EG : n PTA=1.3:1 催化剂用量：c=0.05PTA 消光剂用量：d0.5PTA（配制成20EG混合浆液） 切粒、包

3、装工序物料损失率：e=0.5化学变化及物理化学变化的变化关系表1化合物名称对苯二甲酸乙二醇水PET链节聚合物相对分子质量符号相对分子质量166621816219454因各反应器中发生的主要化学反应相同,反应的进行程度（x、p）不同,因此,各反应器中物料组成变化的计量关系是相同的。各反应器反应液中聚合物数量为:各反应器反应液中乙二醇数量为:酯化反应生成水数量为:各酯化釜中水、EG的汽化量和反应液中残留量参考表2计算表2各酯化釜中水、EG的汽化量和反应液中残留量反应器位号R101R102R201R202R300抽出低聚物%（质量）H2O汽化%（质量）汽相%（质量）0.890.751.124.097

4、36.750.970.877.69239039.370.990.961.0525.00.1（a）0.9841.02662.50.01（b）0.99011.0099101.0各缩聚釜蒸出EG数量为: 选择计算基准与计算单位连续操作过程，可选择时间为计算基准，计算单位为确定计算顺序虽然整个工艺过程比较复杂，但可以得到产品产量与主要原料（P T A）投料量之间的比例关系，所以采用顺流程的计算顺序4计算主要原料（PTA ）投料流量PET熔体流量与PTA理论投料WT的关系为:该生产装置年产量为25万吨,年开工300d,连续生产,切粒、包装工序物料损失率为0.5%,因此PET熔体流量为PET熔体流量250

5、000100/30024（10.005）34896.71kg/hPTA投料质量流量：T034896.710.8590529978.02kg/hPTA投料摩尔流量：T029978.02/166180.59kmol/h5顺流程逐个设备展开计算（1） R101物料衡算101.101.1101 图2 101物料平衡示意图PTA：29978.02kg/h EG：T0r0EG180.591.1212540.17kg/h 催化剂：T00.0529978.020.05 14.99kg/h 合计：29978.0212540.1714.9942533.18kg/hH2O：2NT0xW0.972180.590.89

6、18 5612.52kg/h（酯化反应生成的水有97被汽化）5612.520.3675/（10.3675） （62/18）11217.94kg/h（气相中EG的摩尔分率为0.3675）5612.5211217.9416830.46kg/h EG：11217.94kg/h（蒸出的乙二醇经分离后全部返回到反应器R101中，且无其他组分）14.99 kg/h H2O：（197）0.97173.58kg/h（反应液中水的残留量是生成水量的3） EG：T0（r2xp）EG180.59（1.1220.890.75） 1007.69kg/h 聚合物：T0T（2xp）EG2x W 180.59166（20.8

7、90.75）62218 35724.31kg/h14.99173.581007.69+35724.3136920.57 kg/h R101物料平衡验算： 总进料量42533.185612.5248145.70kg/h 总出料量36920.5711217.9448138.51kg/h（2） R102物料衡算 102.1102 图3 102物料平衡示意图H2O ：（2T0x1852.08）0.9 2（0.970.89）1862.49 524.33kg/h（102中生成水加上101中残留水的90被蒸出）524.330.3937/（10.3937） 62/181172.40kg/h （气相中EG摩尔分

8、率为0.3937）524.331172.401696.73kgh1172.40 kg/h14.99kg/h0.10.958.26kg/h T0（r2xp）EG180.590.970.87）62 559.83kg/h 180.590.970.87）0.97 35652.08kg/h14.9958.26559.8335652.0836284.41kg/hR102物料平衡验算：总进料量36920.571172.4038092.97kg/h 总出料量36284.411696.7337981.14kg/h（3）R201物料衡算201R201.1图4 R201物料平衡示意图在R201中加入消光剂二氧化钛溶

9、液（003.1）。由于抽真空会有少量聚合物被夹带出，使201.1中的T0减少为T0，同时夹带出极少量的消光剂及催化剂。003.1 （20消光剂EG混合浆液） 消光剂：0.529978.020.005149.89kg/h149.890.80.2599.56kg/h149.89599.56749.45kg/h T00.999T00.999180.59180.41 kmol/h （由于抽真空带出低聚物引起）0.999149.74kg/h14.990.99914.98kg/h EG：T0（r2xp）EG 180.41（1.0520.990.96） 335.56kg/h 聚合物： T（2xp）EG2x W 180.410.990.96）0.99 34927.38kg/h149.7414.98335.5634927.3835427.66kg/h0.0010.15kg/h14.980.0010.001kg/h2T01820.81 2（0.990.97）1858.26 188.28kg/h