聚酯新员工培训

新员工培训教材 第一章公司简介 浙江红剑集团有限公司位于长江三角洲最具经济活力的地区——杭州市，公司的前身为 1993 年成立的萧山红山化纤实验厂，1999 年进行股份改制，成立了杭州红山化纤有限公司。 杭州红山化纤有限公司成立之初，只有 4 条纺丝生产线，12 台加弹机，产能 2 万吨/年。 2000 年公司开始了第一个战略投资计划，新增了 4 条纺丝生产线，17 台 33H 型加弹机。面对 不断扩大的市竞争，公司将第二个战略投资计划提前实施，于 2001 年至 2002 年再次扩产，新 增纺丝生产线 4 条，20 台 33H 加弹机。至此，在短短的3 年里，公司规模和效益增加了4 倍， 实现的跳跃式的发展，提前了二年完成了五年发展计划。 2002 年，公司领导决策引进聚酯熔体直纺生产装置，应对未来更激烈的市场竞争，使企 业立于不败之地，2002 年 6 月，公司正式与中国纺织工业设计院签订了合同，引进年产20 万 吨的聚酯熔体生产装置。 2008 年，公司先后又向树酯新材料和大功率 LED 节能灯领域进军。至此，公司产业已涉 及化工、纺织、新材料、房地产和高科技等领域。 第二章聚酯合成知识 聚酯工业是石油化工的重要组成部份，在合成纤维工业中占有很大的比重，产量居第一 位。 1、聚酯生产的特点： （聚酯生产按其生产特点应归于石油化工） 1） 、高温：从酯化反应到缩聚反应温度从 260℃一直提高到 280℃。 2） 、高压、高真空操作：酯化反应为微正压，缩聚反应为高真空；此外，熔体在管道中 的压力最高可达 200 公斤。 3） 、原、辅材料易燃易爆：聚酯生产的主原料PTA（精对苯二甲酸）为白色粉末，当空 气中达到一定量时，易发生爆炸、燃烧； EG（乙二醇）蒸汽、热媒等都是容易发生爆燃爆炸的 危险品，故生产区内严禁烟火。 4） 、全自动化生产，采用先进的 DCS 系统控制，对操作人员的素质要求高。 5） 、单线的生产能力大，我公司的聚酯生产线设计日生产能力为 600 吨/天，为目前国 内产能最大，因而操作的责任巨大，如有操作失误，损失巨大。 6） 、测试仪表多，种类繁多，并使用放射性元素做检测源。 7） 、管道复杂。 2、聚酯工业合成的路线 涤纶聚酯的化学名为：聚对苯二甲酸乙二醇酯，分子式为： H[OCH 2CH2OOCC6H4CO]nOCH2CH2OH 在工业上聚酯的合成主要有：以 PTA 和 EG 为原料的直接酯化法，及以 DMT 和 EG 为原料 的酯交换法。 PTA、EG 法： （酯化） HOOC—苯—COOH + 2HOCH 2CH2OH HOCH 2CH2OOC—苯—COOCH2CH2OH + 2H2O DMT、EG 法： CH 3OOC—C6H4—COOCH3﹢2HOCH2CH2OH＝HOCH2CH2OOC—C6H4—COOCH2CH2OH﹢2HO 然后： （缩聚） nHOCH 2CH2OOC —苯—COOCH2CH2OH H[OCH 2CH2OOC—苯—CO]nOCH2CH2OH + (n-1)HOCH2CH2OH 由上式可知，PTA、EG 法和 DMT、EG 法的区别主要在于 BHET 的生成。 聚酯于 1941 年在英国首先以对苯二甲酸和乙二醇为原料合成。 但最早实现工业化生产的 是 DMT、EG 法；一直到 60 年代，解决了 PTA 的精制问题，才开始 PTA、EG 直接酯化大规模工 业生产涤纶。 PTA、EG 法和 DMT、EG 法比较有以下优点： 1） 、PTA 比 DMT 便宜，且生产的单耗少。 2） 、PTA 法生产中无甲醇的回收，流程减短，并节省投资，由于不存在甲醇，可降低消防 等级。 3） 、PTA 法中，浆料配比 EG 含量较 DMT 法少，并能精减 EG 的回收工序，减少投资；并且 回收的 EG 可直接回用，节省 EG 的单耗。 所以，在新建的聚酯工程中已全面采用 PTA、EG 法，DMT、EG 法工艺路线已被淘汰。 3、直接酯化聚酯合成的原理： 1） 、主反应 酯化：HOOC—苯—COOH + 2HOCH2CH2OH HOCH2CH2OOC—苯—COOCH2CH2OH + 2H2O H[OCH2CH2OOC — 苯 — CO]nOCH2CH2OH+缩 聚 ： nHOCH 2 CH 2 OOC— 苯 — COOCH 2 CH 2 O H (n-1)HOCH2CH2OH 2） 、副反应： （1） 、醚键 DEG 的形成：主要在酯化阶段忝，占总量的 70%～80%，分为羟基醚化，EG 的 自醚化，BHET 的自醚化；酯和醇的交换，形成的小分子醚化物。 （2） 、环聚体的形成：低分子量的环聚体影响 PET 的加工和制品的性能，主要是在缩聚反 应后的高温高真空中形成，其结构为含醚键的二聚体、三聚体、四聚体。 （3） 、降解：分为热降解和热氧降解，两者均导致熔体粘度 [η]的下降，端羧基增高，色 相变黄，B 值升高。 3） 、酯化、缩聚的化学平衡 酯化反应为吸热反应，升高温度，会使反应向逆反应方向进行；但升高温度可加速反应速 度；根据平衡反应理论，将生成物不断从反应体系中排除可促进正反应，升高温度有利于生成 物水的蒸发，加速从反应体系中排除，从而可进一步促进正反应。 缩聚反应为吸热反应，提高反应温度既可促进正反应的进行，还可加快反应速度；降低压 力，有利于小分子的逸出促进反应的进行。 4、聚酯生产的方式及选择 聚酯生产的方式分为：间歇式、半连续式和连续式生产。 间歇式生产具有生产灵活、生产品种多、品种变换容易、设备简单、操作方便等优点，但 质量不够稳定，批与批之间存在质量差异且生产单耗较高。 半连续式介于二者之间。 连续式生产，生产能力大，产品质量稳定，设备的生产效率高，原料消耗低；在生产中， 反应器连续进出料， 理论上其中的任何一点的状态都不随时间变化； 但对设备的可靠性要求高， 某一点出问题都会影响产品质量， 故出现故障要及时处理， 对管理要求高， 品种变化比较困难。 5、连续式生产的不同流程的特点 我国自 80 年代起，自世界各国引进了多条聚酯生产线，获得大规模推广的有美国杜邦、 瑞士伊文达、德国吉玛三家公司的工艺技术。在 90 年代末，中纺院在消化吸收吉玛技术的基 础上推出了我国自己的聚酯生产技术，这些生产技术均为 PTA、EG 法。 杜邦技术特点：采用高温快速酯化的三釜流程，产品反应的停留时间短。 伊文达、吉玛、中纺院：较低温度和酯化的五釜流程，产品反应的停留时间较长。现在这 三家公司都在大力推广最新开发的四釜流程。 本聚酯工程即采用了中纺院开发的四釜流程工艺路线，具有如下特点； 1） 、 采用四釜流程： 两端酯化、 两端缩聚、 单线生产能力大； 有较大的生产弹性， 在 50%～ 120%生产范围内调整不影响产品质量。 2） 、物料在反应釜中的停留时间长，反应温度较低、反应温和、操作稳定，产品的DEG 含量较低、质量较好。 3） 、采用乙二醇全部回收，循环使用，降低原料单耗。 4） 、采用 sb（AC） 3（醋酸锑）作催化剂，可减少 DEG 的生成，并不用添加稳定剂，减少 了杂质。 5） 、工艺塔为特殊的浮阀塔，结构简单，EG 为精馏效果好、效率高。