影响因素：
①单体的选择
②投料程序
③合成工艺的选择
④反应温度反应温度升至190～200℃，维持该温度。
⑤反应时间反应物的性能、反应要求达到的程度、醇的损失情况
和过量的排除、醇的补充（酸值难于下降）、酯化反应的催化剂、
⑥端基的调整
⑦冷却和稀释（苯乙烯，温度一般控制在90 ℃，需2～4 h）
⑧阻聚剂的使用（对苯二酚，用量0.02%）
⑨后处理工序
⑩合成步骤
11 催化剂、助剂
12 惰性气体保护
分子量的控制：
①反应程度p 对分子量的影响（酸值的判断）
②一种反应物过量的影响
③平衡常数K对分子量的影响
④分子量超过1万，醇过量0.69%，反应程度达到0.995以上，分
馏柱。
有利于正反应进行的：
①抽真空、加大惰性气体流量、增强搅拌
②不饱和聚酯的缩聚反应是熔融缩聚。反应温度190～200℃，时间
10 h左右。
③酯化反应和水解反应。
④长链裂解、链交换以及官能团分解、支链形成等反应。
⑤大分子链段的羧基可能裂解脱羧。
第七章 F-T合成试题 一、填空题 1、F T合成是和在1925年首先研究成功的。 2、20世纪50年代初期，中国建成了一个F-T合成工厂即。 3、F-T合成可能得到的产品包括和，以及、。 4、F-T合成催化剂分为和。 5、复合催化剂采用制成。 6、沉淀铁系催化剖根据助剂和载体的不同，主要分为、和。 7、液态油通过蒸馏分离可得到和。 8、SASOL一厂工艺经净化后的煤制合成气分两路进入 和。 9、在F-T合成中，反应器类型有多种，在SASOL厂生产中使用了和两种装置。 10、催化剂组成为9.0～Fe；0. 9%K／硅沸石-2，硅沸石-2具有，具有较小的， 有利于。 11、熔铁型催化剂主要应用的装置是。 12、铁催化剂是活性很好的催化剂，用在固定床反麻器的中压合成时，反应温度为。 13、柴油的十六烷值约为，汽油的辛烷值为。 14、F-T合成原料气中新鲜气占，循环气占。 15、SASOL二厂工艺流程中净化后的合成气经反应后，合成产物首先．将反应生成 的和冷凝下来。水经氧化得和，液态油经、 可得汽油。 16、在SMFT合成模试工艺流程中一段反应器为，采用；二段反应器为，采用， 对一段产物进行改质以提高油品质量和收率，简化后处理工序。 17、F-T合成采用沉淀铁催化剂的固定床反应器，空速为；采用熔铁催化剂的气流床 反应器，空速为。 二、名词解释 1、F-T合成法 2、MFT合成
3、SMFT合成 4、担载型催化剂 5、熔铁型催化剂的制备原理 6、积炭反应 三、判断正误 1、单一催化剂主要有钌、镍、铁和钴．其中只有钌被用于工业生产。（） 2、SASOL一厂的合成产物中的蜡经减压蒸馏可生产中蜡(370～500℃)和硬蜡(>500℃)， 可分别加氢精制。（） 3、SASOL一厂工艺的气流床反应器主要产物为柴油。（） 4、F-T合成反应温度不宜过高，一般不超过400℃，否则易使催化剂烧结，过早失去 活性。（） 5、当合成气富含氢气时，有利于形成烷烃。（） 6、用含碱的铁催化剂生成含氧化合物的趋势较大，采用低的V(H2)/V(CO)比，高压和大空 速条件进行反应，有利于醇类生成，一般主要产物为甲醇。（） 7、积炭反应为放热反应。（） 8、从动力学角度考虑，温度升高，反应速度加快，同时副反应速度也随之加快。（） 9、SASOL一厂流程中将冷凝后的余气先脱除C02．二厂流程中将余气直接分离，然后进 行深冷分离成富甲烷、富氢、C2和C3～C4馏分，可以获得高产值的乙烯和乙烷组分。 （） 10、浆态床反应器结构复杂，投资费用高。（） 11、气流床反应器由反应器和催化剂沉降室组成。（） 12、原料气中的(CO+H2)含量高，反应速度快，转化率高，但反应放出的热量少，易使 催化剂床层温度降低。（） 四、回答问题 1、简述F-T合成的反应原理。 2、F-T合成应中铁系催化剂包括哪些类型? 3、简述复合催化剂的作用。 4、简述F-T合成反应需在等温条件下进行的原因。
聚酯装置培训教材 生产操作篇 盛虹集团二期聚酯部 2006.11.16
罐区 一﹑工艺叙述 罐区为聚酯用原料EG和DEG的卸料﹑存放和输送单元。分为码头罐区和中间罐区。码头罐区负责EG 卸料﹑存放并经泵054-P01A/B输送至二期中间罐区的两个EG储罐。中间罐区包括EG和DEG两个储存系统。EG储罐接受码头罐区的EG，经泵053-P01A/B输送至二期聚酯车间。DEG由槽车送到现场经卸料泵053-P02卸至储罐，而后由输送泵053-P03送至聚酯车间。 二﹑流程图讲解 详见PID855-08-1201和PID855-09-1201，1202。 三﹑控制系统 本单元无控制系统，因为管线较多，卸料，送料需确认好流程。卸料时注意程序，并做好物料存量和消耗的统计。 四﹑开停车及正常操作 本单元除053-P01A/B向车间送料为连续操作外，其余全部为间歇操作。 开车前必须确认罐区各个原料储罐有足够的存料。码头罐区到中罐区的阀门关闭。中罐区到聚酯车间的阀门关闭。054-P01A/B的任一台泵﹑053-P01A/B的任一台泵和053-P03建立自身的循环。 开车时打开053-P01到聚酯车间的供料阀门为车间提供不间断的EG供应。而054-P01和053-P03可根据生产需要，在满足053-T01A/B和082-T01的前提下间歇开停即可。 停车时等车间不需要再供应EG时，停掉053-P01。此时各个泵都处于停的状态。若此时卸料则053-P02除外。 正常状态时053-P01连续供料，多注意对泵的巡检，054-P01和053-P03定时向中罐区053-T01A/B 和车间082-T01送料。053-P02则正常进行卸料工作。 五﹑一般事故处理 1﹑泵气蚀 可能原因： (1)入口过滤器堵塞处理：切换泵清洗过滤器； (2)管线内有气体处理：停泵重新灌泵； (3)与别的泵抢量处理：错开使用时间（如054-P01与1011-P01）；使用独立 的入口管线（如054-P01与1011-P02）； (4)入口管线或叶轮堵塞处理：停泵清理疏通； (5)罐子液位太低处理：提高液位，保证入口量。 2﹑流量满足不了要求 可能原因： (1)泵气蚀处理：详见上面； (2)泵停掉处理：启动备台，检修问题泵； (3)出口过滤器堵塞处理：清洗过滤器，临时走副线； (4)出口管线堵塞处理：停泵清理管线； 3﹑冒罐 可能原因： (1)罐子进料太多处理：卸料送料时要有人在现场； (2)液位计不准处理：卸料送料时要有人在现场并请相关人员处理液位计， 保证正常可用。 辅剂配制系统 一﹑工艺叙述 本系统包括添加剂、催化剂、二甘醇、二氧化钛四个单元。本系统为聚酯生产配制合格的辅剂后合格的辅剂除二氧化钛加入酯化Ⅱ外，其余辅剂均加入浆料配制罐。起改善反应条件，调整产品质量的作用。 催化剂和A添加剂系统大致相同：计算好的新鲜乙二醇经FQIV进入到配制罐，到能开启搅拌时启动搅拌，在加热和搅拌的条件下投入定量的固体催化剂和A添加剂，经化验分析合格后，打开罐底送料阀中间经过过滤器进入供给罐。再由喂入泵按比例进入系统。 DEG系统：中罐区送料泵053-P03通过过滤器082-F01把DEG打入喂入罐082-T01，由喂入泵082-P01按比例进入系统。
1聚酯合成工艺 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由单体对苯二甲酸乙二酯(BHET)经逐步增长的缩聚反应而成的。BHET的合成有两种方法 对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)的酯交换法(DMT法)， 反应式为DMT+EG=BHET+2CH30H 对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)的直接酯化法(TPA法)， 反应式为TPA+2EG=BHET+2H20 我们研究第二种 TPA和EG直接酯化反应，形成含有BHET和少量短链低聚物的预聚体，而副产物水可以经分馏系统排出 酯化温度250----265 反应压力1.2~1.8x105 停留时间180~360MIN 聚合度4~6 在酯化阶段主要的设备一般是两个酯化反应器。 在PET合成中，要获得足够高的反应速度就必须用到催化剂，但是一些催化剂也会加速副反应的进行。酯化反应，还有酯基转移反应可以分别用质子或羧基官能团催化。在酯化反应中，羧基的浓度是足够高的，而不需要再额外添加催化剂。然而，在一些工业化生产中，其金属催化剂和稳定剂却都是在这一反应阶段加入的。在缩聚过程中，羧基的浓度因太低而不足以有效地催化反应，因此要加入合适的催化剂是不可避免的，锑系化合物是目前最常用的缩聚催化剂。酯化和缩聚过程都是可逆平衡反应，通常是在催化剂存在下进行。因此优选催化剂、有效控制最佳工艺条件、促进平衡向产品方向移动，是工艺过程的关键问题。从体系状态看，固体TPA在反应条件下只能部分溶于EG，因此反应过程前期为固一液非均相体系。在酯化过程中，TPA首先通过扩散作用溶解于EG，然后溶解于液相中的TPA与EG进行均相酯化反应。TPA在EG—BHET中溶解速度随着低聚物的增加而增大，当全部溶解即出现清晰点，这时开始均相反应，一般酯化率在85％左右达到清晰点【6】。TPA和EG酯化过程中不断脱出水，且TPA溶于预聚体，体系逐渐由非均相向均相转化，由混浊趋向透明，达到清晰点。在过程由酯化向缩聚过渡中 EG和TPA完成酯化反应时其反应所需的摩尔比为2：1，即两个EG分子与一个TPA分子发生酯化反应生成1个分子的BHET。但是，从最终产品的结构来看，EG和TPA完成整个反应时所需的摩尔比接近1：1。即n个EG分子与n个EG分子缩聚得到1个PET大分子。所以，从原料配比来看，TPA与EG的摩尔比理论上应该是1：1投料，但配制后的浆料则需要按2：1的配比首先进入酯化反应。 酯化工艺对反应器的要求 酯化过程主要目标是达到缩聚工艺要求的酯化率 不同的缩聚工艺对酯化率要求稍有差异(96%～98%)。酯化反应是一个可逆平衡反应,在一定工况条件下存在一个反应所能达到的最高酯化率,即它的平衡酯化率。降低反应压力、增大原料量比,可以提高平衡酯化率,而温度变化对平衡酯化率影响很小。在压力高于常压条件下平衡酯化率只能达到95%～96%,在反应压力降低到接近常压,平衡酯化率可以提高到97以上。酯化过程需要从外界吸收大量热,包括物料的升温,水和乙二醇的蒸发以及酯化反应本身的吸热等。为此要求反应器提供相应热负荷。在酯化过程,有大量的水和乙二醇从物系中脱除。不同酯化工艺下的蒸发强度不同,对反应器中蒸发空间大小的要求也不同。高的原料量比、较低反应压力都会使反应器中蒸发强度大大增加。
费-托合成（煤间接液化介绍，包括催化技术、反应器以及国内正在进行项目介绍） 间接液化概念 间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。 间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。 在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。 煤间接液化技术的发展 煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer 和Hans Tropsch 于1923首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T 命名的，简称F-T合成或费托合成。依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。 自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因
素而盛衰不定。费托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共57万吨/年的生产能力。在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。 二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费托装置，设计目标是生产燃料。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费托合成技术工业化的国家。1992和1993年，又有两座基于天然气的费托合成工厂建成，分别是南非Mossgas 100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。 除了已经运行的商业化间接液化装置外，埃克森－美孚（Exxon-Mobil），英国石油（BP-Amoco），美国大陆石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在开发自
伊文达连续四釜聚酯工艺介绍 我公司聚酯装置是全套引进瑞士伊文达公司高速膜专利聚酯工艺技术，工程设计除公用工程和土建由纺织设计，其余均由伊文达公司设计，设备配置是关键设备从国外进口、主要设备国同行较高水平，为了便于大家更进一步了解我公司的聚酯装置，现简要介绍各工序的工艺流程： 一、PTA系统 PTA可以采用袋装或集装箱形式送至仓库储存，集装箱PTA通过行车吊至液压平台后，启动液压将平台倾斜至一定角度后，将PTA 送至PTA输送槽；袋装PTA由各投料口相应的葫芦吊至投料口经吸尘器去除粉尘后再将PTA送至PTA输送槽。输送槽中PTA用链管机经振动筛去除杂物后送至PTA储存料仓供浆料配制用。整个PTA输送储存系统用氮气保护以减少系统中氧气的含量（氮气由S-04进，由F-01出），输送槽上端安装一放空过滤器和一只抽风机，便于输送槽进PTA，过滤器定期用脉冲压空来清洁。PTA输送能力40m3/h，储罐容积1800m3。 二、EG（乙二醇）系统 EG供应有两种形式，一种由EG罐区经流量计量后送到我公司EG中间罐；另一种是将外送EG槽车中EG经过滤后由卸料泵送到我公司EG中间罐。中间罐用氮气保护，中间罐中EG经EG输送泵和过滤后送到EG顶罐，再由顶罐送到各EG用户。 三、添加剂系统 1、红、兰度剂 EG经计量后加入到配制罐中，红、兰度剂经天平计量后手动加入到配制罐中，手动启动搅拌器搅拌一定时间后特红、兰度剂分散均匀后，手动打开相对应的阀门将配制好的红、兰度剂悬浮液放到相对
应的成品罐，再由相对应的计量泵送到二酯化第四室。红、兰度剂在切片中浓度通常在0—5ppm之间。 2、DEG（二甘醇） 桶装DEG倒入DEG储存罐，（储存罐用氮气保护）再经计量泵计量后送到浆料配制罐中。 3、催化剂 EG经计量后加入到配制罐中（由配制程序进行操作），EG加热升温脱水后，开启搅拌，再按要求称量一定量催化剂手动加入到配制罐中再进行升温，待催化剂完全溶解后按配制浓度加入适量EG进行稀释，将催化剂EG溶液进行冷却，浓度检测合要求后放入到成品罐中。成品罐中温度由循环管线上蒸汽加热及循环液来保持，成品罐中催化剂溶液由输送泵经计量过滤后加入到酯1或酯2釜中去。成品罐及配制罐均需氮气来保护。 4、稳定剂磷酸三乙酯 EG经计量后加入到配制罐中（由配制程序进行操作），EG加热升温脱水后，开启搅拌，再按要求称量一定量稳定剂手动加入到配制罐中再进行升温，待稳定剂完全溶解后按配制浓度加入适量EG进行稀释，再将稳定剂EG溶液进行冷却，浓度检测合要求后放入到成品罐中。成品罐中温度由循环液来保持，成品罐中稳定剂溶液由输送泵经计量过滤后加入到浆料釜或酯2釜中去。成品罐及配制罐均需氮气来保护。 5、改性剂 EG经计量后加入到配制罐中（由配制程序进行操作），EG加热升温脱水后，开启搅拌，再按要求称量一定量改性剂手动加入到配制罐中再进行升温，待改性剂完全溶解后进行冷却，浓度检测合要求后放入到成品罐中。成品罐中温度由循环液来保持，成品罐中改性剂溶
第二章微型聚酯合成反应装置的设计制造 2．1序言 根据PET的合成原理，PET的合成制备方法分为DMT法(酯交换法)和PTA法(直接酸法)，这两种方法各自有自己的优缺点。在上世纪90年代以前，由于针对苯二甲酸(PTA)的生产困难，对苯二甲酸(TA)难以纯化达到聚合级的要求，PET的合成不得不先经过一个中间体一对苯二甲酸甲酯(DMT)，即先用TA与甲醇发生酯化生成DMT，然后通过精馏纯化DMT 达到聚合级，再用高纯度的DMT与乙二醇(EG)发生酯交换，生成对苯二甲酸双一B羟乙酯(BHET)，最后由BHET作为合成单体在催化剂作用下真空缩聚成PET。 DMT法的优点是不涉及到高压，反应在常压和真空条件下进行，对反应设备没有特殊要求；其次是可以间歇生产，可以任意控制、停留在任何一步，操作相对简单。但是DMT 法也存在很多问题，在酯交换反应过程中会蒸出大量的甲醇，甲醇在反应过程中只起一个中间转换作用，反应过程中损耗比较大，增加了额外的原料成本；另外甲醇的沸点较低，甲醇蒸汽极易燃烧，反应设备必需防爆，会增加设备投资和产生安全隐患；其次是该工艺设备比较固定，若用其它多元醇或二元酸进行改性，就难以进行；因该工艺是分步进行，能耗比较大，等等。因此由于经济和安全方面的原因，这种方法在实际工业生产中已逐渐被淘汰。 目前工业上基本都采用PTA法，自上世纪90年代美国Amoco公司开创用甲苯深度催化氧化直接制取PTA，而大幅度降低了PTA的成本，使PTA法生产PET的工艺得到迅速发展。由于该法的诸多优势，已逐渐发展成PET生产的通用方法，几乎完全取代了DMT法。PTA法就是用针对苯二甲酸(PTA) 与乙二醇在一定压力下直接酯化生成BHET，然后在催化剂作用下真空缩聚生成PET。PTA法省却了甲酯化和酯交换两步反应，大大地节省了能耗，降低了安全风险；但是，PTA直接酯化必需在一定压力下进行，对设备的要求就高一些，虽然反应压力并不高，但必需是耐压设备；PTA法的另一优势是可以在直接酯化时加入各种多元醇或多元酸，很方便地生产各种改性PET；同时PTA法生产效率高，可以连续化和实现大规模生产，还可以实现全程自动化控制。因此目前工业上基本都采用PTA法生产PET。 由于PET的工业生产基本都采用PTA法，对聚酯的改性研究也应相应地采用酸法合成法。而酸法合成聚酯都需多釜分步进行，整个聚酯合成反应过程至少包括打浆、酯化(酯交换)反应、预缩聚、终缩聚四个反应单元，涉及到常压、高温高压、低真空、高真空高粘度等几类反应条件和反应介质的传质和传热，工业生产时可以采用多个不同类型的反应设备串连的方式，分段控制，很好地解决这种复杂工艺。但在实验室就难以实现，在实验室要实现小规模地用PTA法制备PET就十分困难，因此实验室研究PET基本都采用DMT法。 DMT法和PTA法制备的PET还是存在很大的差异，许多反应用PTA可以实现，用DMT 法就难以实现，而作为工业生产的前期探索，即实验室研究应该直接模拟工业生产，得到类似工业生产线生产的实验室小试研究成果，一旦研究成功就可以直接放大，实现产业化。这就要求有一套简易、完整、微型的通用聚酯合成设备，能模拟工业化的PET生产方式，至少在合成原理和反应步骤上应该是一致的，否则即使研究成功也没有多大的实用价值。目前市面上都没有这种微型、通用的PTA法聚酯合成设备出售，使我们设计的PET改性研究方案难以实现，为了克服这一困难，同时也为在实验室完成酸法PET合成的研究开辟新的途径，我们不得不根据需要自行设计制造一种微型聚酯合成反应装置，实现聚酯合成反应过程中的打浆、酯化(酯交换)反应、预缩聚、终缩聚四个步骤都在同一反应釜中进行，而且该装置结构要简单、紧凑、微型轻巧、体积小、可以做几十克样品的合成。 2．2设计原理
关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告 报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。 一、F-T合成的基本原理 主反应 生成烷烃： nCO+2n+1H2==C n H2n+2+nH2O(1) n+1H2+2nCO==C n H2n+2+nCO2(2) 生成烯烃： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(3) n H2+2nCO==C n H2n+nCO2(4) 副反应 生成含氧有机物： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(5) nCO+(2n?2)H2=C n H2n O2+(n?2)H2O(6) n+1CO+2n+1H2==C n H2n+1CHO+nH2O(7) 生成甲烷： CO+3H2==CH4+H2O(8) 积碳反应： CO+H2==C+H2O(9) 歧化反应： 2CO==C+C O2(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1
和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。 二、高温工艺与低温工艺 反应温度不同，F-T 合成液体产物C 数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe 催化剂也可用Co 系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。 由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。 下面关于首先报告我对反应基本流程的认识 首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。 反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图 图1反应器基本结构示意图 这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 2 46 5 3 1 1-合成气注入通道；2-均布段；3-冷却管道；4- 反应段；5-分离段；6-输出通道；（吴尧绘制）
聚酯切片的生产工艺介绍 百科名片 聚酯切片 聚酯切片聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势，自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。大规模生产线的为连续生产工艺，半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。聚酯PET 的用途不再主要局限于纤维，而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域。 简介 聚酯切片 PET 学名:聚对苯二甲酸乙二醇酯英文简称:PET由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇（EG）聚合而成. 分类
1、按组成和结构可分为：共混、共聚、结晶、液晶、环形聚酯切片等； 2、按性能可分为：着色、阻燃、抗静电、吸湿、抗起球、抗菌、增白、低熔点、增粘（高粘）聚酯切片等； 3、按用途可分为：纤维级聚酯切片、瓶级聚酯切片、膜级聚酯切片（主要是工艺指标不同）。纤维级聚酯切片按其中消光剂tio2的含量不同又可以分为：超有光（大有光）、有光、半消光、（全）消光聚酯切片。另外还有阳离子聚酯切片。 发现与发展 目前,主要用于瓶级聚酯(广泛用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装)、聚酯薄膜(主要用于包装材料、胶片和磁带等)以及化纤用涤纶. 聚酯系列产品的最早历史，可以说，1928年美国杜邦公司的卡罗瑟斯（Carothers）对脂肪族二元酸和乙二醇的缩聚进行了研究，并最早用聚酯制成了纤维。1931年秋天，卡罗瑟斯（Carothers）在美国化学会正式发表其研究成果。该纤维具有丝的光泽，强力和弹性均可和蚕丝媲美，但是由于其熔点低、易水解不耐碱，而无实用价值。但这项研究最早证实了聚酯可以制成纤维。1941年英国卡利科印染工作者协会（以下简称CPA）的温菲尔德和迪克森在卡罗瑟斯（Carothers）工作的启发下，继续研究聚酯，1942年CPA取得了专利权。可以说，聚酯(PET)是在1949年率先在英国实现工业化生产，因其有优良的服用和高强度等性能，成为合成纤维中产量最大的品种。 生产方法 PTA法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。其中吉玛、伊文达、钟纺技术为5釜流程，杜邦则开发了3釜流程(目前正在开发2釜流程)，两者缩聚工艺基本相似，区别在于酯化工艺。如5釜流程采用较低温度及压力酯化，而3釜流程则采用高乙二醇(EG)/PTA摩尔比和较高的酯化温度，以强化反应条件，加快反应速度，缩短反应时间。总的反应时间为5釜流程10小时，3釜流程3.5小时。目前世界大型聚酯公司都采用集散型(DCS)控制系统进行生产控制和管理，并对全流程或单釜流程进行仿真计算。 2003年初，伊文达-费希尔(Inventa-Fisher)(I-F)公司公布了其聚酯生产流程和能耗。该工艺从PTA或DMT与乙二醇(EG)反应生产树脂级或纺织级聚酯。采用4釜(4R)工艺，由PTA和EG或熔融DMT和EG组成的浆液，进入第一酯化/酯交换反应器，反应在较高压力和温度(200～270℃)下进行，生成的低聚物进入第二串级搅拌式反应器，在较低压力和较高温度下进行反应，反应转化率大于97%。然后在低于常压和较高温度下，藉第3台串级反应器预聚合，缩聚程度大于20，经第4台DISCAGE精制器后，使最终缩聚物的特性粘度(i.V.)提高到0.9。能耗为：电力55.0 kwh/t，燃料油
费-托合成（煤或天然气间接液化）介绍 间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。 间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。 在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。煤间接液化技术的发展 煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer 和Hans Tropsch 于1923 首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T命名的，简称F-T合成或费-托合成。依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。 自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费-托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因素而盛衰不定。费-托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共57万吨/年的生产能力。在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。 二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费-托装置，设计目标是生产燃料。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费-托合成技术工业化的国家。1992 和1993年，又有两座基于天然气的费-托合成工厂建成，分别是南非Mossgas 100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。 除了已经运行的商业化间接液化装置外，埃克森－美孚（Exxon-Mobil），英国石油（BP-Amoco），美国大陆石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在开发自己的费-托合成工艺，转让许可证技术，并且计划在拥有天然气的边远地域来建造费-托合成天然气液化工厂。 F-T合成的主要化学反应 F-T合成的主反应： 生成烷烃：nCO+(2n+1)H2 = CnH2n+2+nH2O 生成烯烃：nCO+(2n)H2 = CnH2n+nH2O 另外还有一些副反应，如： 生成甲烷：CO+3H2 = CH4+H2O 生成甲醇：CO+2H2 = CH3OH 生成乙醇：2CO+4H2 = C2H5OH+ H2O 积炭反应：2CO = C+CO2 除了以上6个反应以外，还有生成更高碳数的醇以及醛、酮、酸、酯等含氧化合物的副反应。
聚酯装置说明危险因素以及防范措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
聚酯装置说明、危险因素以及防范措施 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1．装置发展 聚酯工艺产生于20世纪40年代，在50年代实现了工业化，是利用基础化工原料生产合成纤维的工艺技术。20世纪70年代以后，各国针对聚酯存在的吸水率低、不易染色、易产生静电等缺点进行了改性研究，取得了较多成果，使聚酯工业有了飞速的发展。70年代末，我国从前西德引进了第一套直接酯化连续缩聚生产涤纶树脂的工业化生产装置。经过几十年的发展，聚酯在我国三大合成纤维工业中已占有举足轻重的地位。截止到2003年底，我国聚酯装置的产能已经达到1115×104t／a，占世界总产量的三分之一左右。进入21世纪，随着工艺技术的不断发展，我国聚酯装置正向工艺技术更先进、经济效益更好的方向发展。 2．生产工艺路线 聚酯通常是由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应而制得的一种高分子缩聚物。目前用途最广的聚酯是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚反应所生成的聚对苯二甲酸乙二醇酯。生产聚酯的工艺技术主要取决于精对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯及乙二醇的生产发展。用于合成聚对苯二甲酸乙二醇酯中间体的主要原料路线有以下几种：一种是酯交换法
(简称DMT法)；另一种是直接酯化法(简称PTA法)；第三种是环氧乙烷酯化缩聚路线(简称环氧乙烷法)。 酯交换法(DMT法)：是将以对苯二甲酸与甲醇反应生成易于精制提纯的对苯二甲酸二甲酯，或采用对二甲苯合并氧化、酯化制成对苯二甲酸二甲酯，再将提纯的对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换反应制得聚酯。该方法在聚酯工业化的初期，未找到有效提纯对二甲苯的方法的时候得以广泛应用。 直接酯化法(PTA法)：是以精对苯二甲酸与乙二醇为原料，进行直接酯化连续缩聚的反应制得聚酯。到90年代初期，PTA法的产量已经超过了DMT法，成为聚酯工业的主流生产工艺。 环氧乙烷法因为使用环氧乙烷代替乙二醇(EG)，可省去环氧乙烷水解工序，合成反应生成物为单一的对苯二甲酸双β—羟乙酯(BHET)，不需要回收设备，工艺流程短，成本低，所以是较有前途的生产方法。 从工艺流程上来看，PTA法连续化生产以前以六釜流程为主，即三段酯化，二段预缩，一段后缩，该流程技术较落后，物耗、能耗较高，已经基本被淘汰。现在的生产流程是以吉玛公司、钟纺公司、伊文达公司为代表的五釜流程，或以杜邦公司、莱茵公司为代表的三釜流程为主。五釜流程即二段酯化，二段预缩，一段后缩，三釜流程即一段酯化，一段预缩，一段后缩。他们共同的特点是技术先进、工艺流程简化、生产控制先进、装置操作弹性大。 二、重点部位及设备 (一)聚酯装置主要原料危险性分析
文件编号：RHD-QB-K3585 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 聚酯装置说明、危险因素以及防范措施标准版 本
聚酯装置说明、危险因素以及防范 措施标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1．装置发展 聚酯工艺产生于20世纪40年代，在50年代实现了工业化，是利用基础化工原料生产合成纤维的工艺技术。20世纪70年代以后，各国针对聚酯存在的吸水率低、不易染色、易产生静电等缺点进行了改性研究，取得了较多成果，使聚酯工业有了飞速的发展。70年代末，我国从前西德引进了第一套直接酯化连续缩聚生产涤纶树脂的工业化生产装置。经过几
十年的发展，聚酯在我国三大合成纤维工业中已占有举足轻重的地位。截止到20xx年底，我国聚酯装置的产能已经达到1115×10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a，占世界总产量的三分之一左右。进入21世纪，随着工艺技术的不断发展，我国聚酯装置正向工艺技术更先进、经济效益更好的方向发展。 2．生产工艺路线 聚酯通常是由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应而制得的一种高分子缩聚物。目前用途最广的聚酯是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚反应所生成的聚对苯二甲酸乙二醇酯。生产聚酯的工艺技术主要取决于精对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯及乙二醇的生产发展。用于合成聚对苯二甲酸乙二醇酯中间体的主要原料路线有以下几种：一种是酯交换法(简称DMT
综述 F-T合成的基本原料为合成气，即CO和H2。F-T合成工艺中合成气来源主要有煤、天然气和生物质。以煤为原料，通过加入气化剂，在高温条件下将煤在气化炉中气化，然后制成合成气（H2+CO），接着通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程便是煤的间接液化技术。煤间接液化工艺主要有：Fischer-Tropsch 工艺和莫比尔（Mobil）工艺。 典型的Fischer-Tropsch工艺指将由煤气化后得到的粗合成气经脱硫、脱氧净化后，根据使用的F-T合成反应器，调整合成气的H2/CO 比，在反应器中通过合成气与固体催化剂作用合成出混合烃类和含氧化合物，最后将得到的合成品经过产品的精制改制加工成汽油、柴油、航空煤油、石蜡等成品。F-T合成早已实现工业化生产，早在二战期间，德国的初产品生产能力已到达每年66万吨[1] (Andrei Y Khodakov, Wei Chu, Pascal Fongarland. Chem. Rev. Advances in the Development of Novel Cobalt Fischer?Tropsch Catalysts for Synthesis of Long-Chain Hydrocarbons and Clean Fuels. 2007, 107, 1692?1744 )。二战之后，由于石油的迅述兴起，间接液化技术一度处于停滞状态。期间，南非由于种族隔离制度而被“禁油”，不得不大力发展煤间接液化技术。但是随着70年代石油危机的出现，间接液化技术再次受到强烈关注。同时，由间接液化出来的合成液体燃料相比由原油得到的燃料产品具有更低的硫含量及芳烃化合物[1]，更加环保。80年代后，国际上，一些大的石油公司开始投资研发GTL相关技术和工艺[1]。目
费托合成工艺学习报告 本科 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。 一、F-T合成的基本原理 主反应 生成烷烃： nCO+(2n+1)H2==H H H2H+2+HH2H(1) (n+1)H2+2HHH==H H H2H+2+HHH2(2) 生成烯烃： nCO+2n H2==H H H2H+HH2H(3) n H2+2HHH==H H H2H+HHH2(4) 副反应 生成含氧有机物： nCO+2n H2==H H H2H+HH2H(5) nCO+(2n?2)H2=H H H2H H2+(H?2)H2H(6) (n+1)CO+(2n+1)H2==H H H2H+1HHH+HH2H(7) 生成甲烷： CO+3H2==HH4+H2H(8) 积碳反应： CO+H2==H+H2H(9) 歧化反应： 2CO==C+C H2(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会
降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。 二、高温工艺与低温工艺 反应温度不同，F-T合成液体产物C数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe催化剂也可用Co系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。 由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。 下面关于首先报告我对反应基本流程的认识 首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。 反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图 图反应器基本结构示意图 这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 固定床反应器（Arge反应器） 由于催化剂到冷却界面的传热距离限制，固定床式反应器要想法设法增大表面积。早期由于管式反应器直径过大而采取了层炉式反应器，然而由于散热和催化剂利用效率的问题而不被广泛使用。随后的发展趋势就是反应器内“管”越来越多、越来越细；1955年Sasol公司开发了内含2052根直径50毫米“管”的固定床反应器；1990年Shell公司开发了内含26150根直径26毫米“管”的反应器。而“管越多、越细”，反应器的效率和生产能力也越高（这点后面要提到）。 这种反应器优点易于操作运行，产品易于分离，适用于蜡生产；但是缺点也很明显，由于此类反应器温度分布不均，其温度需要控制在较低水平，影响反应速率和产率，以及因此带来的对于催化剂细度的要求，使得催化剂利用效率低，用量大；同时反应器由于承受压降厚度较大，铁催化剂定期更换要求复杂的网络结构，加大了设备成本。 浆态床反应器 浆态反应器合成气由底部从液态产物（主要是蜡）中以鼓泡的形式进入反应器，利用产物加热合成气节省了能量；炉内有悬浮的催化剂颗粒，合成气与悬浮颗粒反应效率很高，因此大量的
费托合成 定义 费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，它以合成气(CO和H2)为原料在催化剂(主要是铁系) 和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。1923年由就职于Kaiser Wilhelm 研究院的德国化学家Franz Fischer 和Hans Tropsch开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。 其反应过程可以用下式表示：nCO+2nH2─→[－CH2－]n+nH2O 副反应有水煤气变换反应H2O + CO → H2 + CO2 等。 一般来说，烃类生成物满足Anderson-Schulz-Flor分布。 工艺 费托合成总的工艺流程主要包括煤气化、气体净化、变换和重整、合成和产品精制改质等部分。合成气中的氢气与一氧化碳的摩尔比要求在2～2.5。反应器采用固定床或流化床两种形式。如以生产柴油为主，宜采用固定床反应器；如以生产汽油为主，则用流化床反应器较好。此外，近年来正在开发的浆态反应器，则适宜于直接利用德士古煤气化炉或鲁奇熔渣气化炉生产的氢气与一氧化碳之摩尔比为0.58～0.7的合成气。铁系化合物是费托合成催化剂较好的活性组分。 研究进展 传统费托合成法是以钴为催化剂，所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。
50年代，中国曾开展费托合成技术的改进工作，进行了氮化熔铁催化剂流化床反应器的研究开发，完成了半工业性放大试验并取得工业放大所需的设计参数。南非萨索尔公司在1955年建成SASOL－I小型费托合成油工厂，1977年开发成功大型流化床Synthol反应器，并于1980年和1982年相继建成两座年产 1.6Mt的费托合成油工厂（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。此两套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。反应温度320～340℃，压力2.0～2.2MPa。产品组成为甲烷11％、C2～C4烃33％、C5～C8烃44％、C9以上烃6％、以及含氧化合物6％。产品组成中轻质烃较多，适宜于生产汽油、煤油和柴油等发动机燃料，并可得到醇、酮类等化学品。 目前，以煤为原料通过费托合成法制取的轻质发动机燃料，在经济上尚不能与石油产品相竞争，但对具有丰富廉价煤炭，而石油资源贫缺的国家或地区解决发动机燃料的需要，费托合成法也是可行的。 另外，近年来南非SASOL公司改良费托合成，其创造的巨大经济效益，正在吸引全世界的瞩目。 2006年4月，利用中科院山西煤炭化学研究所自创技术（费托合成、煤基液体燃料合成浆态床技术），由煤化所牵头联合产业界伙伴内蒙古伊泰集团有限公司、神华集团有限责任公司、山西潞安矿业（集团）有限责任公司、徐州矿务集团有限公司等和科研机构共同出资组建成立了中科合成油技术有限公司。实现了中国的煤炭间接液化技术的真正产业化。
煤间接液化技术之一。以合成气为原料在催化剂(主要是铁系) 和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。1923年由德国化学家F.费歇尔和H.托罗普施开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。其反应过程可以用下式表 示：n CO+2n H2─→【－CH2－】n+n H2O 传统费托合成法是以钴为催化剂（见金属催化剂），所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。 50年代，中国曾开展费托合成技术的改进工作，进行了氮化熔铁催化剂流化床反应器的研究开发，完成了半工业性放大试验并取得工业放大所需的设计参数。南非萨索尔公司在1955年建成SASOL－I小型费托合成油工厂，1977年开发成功大型流化床Synthol反应器，并于1980年和1982年相继建成两座年产1.6Mt的费托合成油工厂（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。此两套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。反应温度320～340℃，压力2.0～2.2MPa。产品组成为甲烷11％、C2～C4烃33％、C5～C8烃44％、C9以上烃6％、以及含氧化合物6％。产品组成中轻质烃较多，适宜于生产汽油、煤油和柴油等发动机燃料，并可得到醇、酮类等化学品。 费托合成总的工艺流程主要包括煤气化、气体净化、变换和重整、合成和产品精制改质等部分。合成气中的氢气与一氧化碳
的摩尔比要求在2～2.5。反应器采用固定床或流化床两种形式。如以生产柴油为主，宜采用固定床反应器；如以生产汽油为主，则用流化床反应器较好。此外，近年来正在开发的浆态反应器，则适宜于直接利用德士古煤气化炉或鲁奇熔渣气化炉生产的氢 气与一氧化碳之摩尔比为0.58～0.7的合成气。铁系化合物是费托合成催化剂较好的活性组分。 目前，以煤为原料通过费托合成法制取的轻质发动机燃料，在经济上尚不能与石油产品相竞争，但对具有丰富廉价煤炭，而石油资源贫缺的国家或地区解决发动机燃料的需要，费托合成法也是可行的。