以氧化残渣为原料的聚酯产品开发概念—.pptVIP

以氧化残渣为原料的聚酯产品开发概念设计 学 生 姓 名：刘鑫 指 导 教 师：姚 辉 专 业/班 级：应用化工技术1002 学 院：石油化工学院 主要内容 研究项目科学依据 实验过程 结果与讨论 结论 致谢 研究方向 PTA残渣排放量大，有价物质含量高，若不合理利用，不仅浪费资源，还严重污染环境。总的来说，目前，PTA残渣的处理利用还处于空白阶段，大部分企业仅简单回收钻锰后就直接随废水排放至下游污水处理厂，少数企业采用焚烧法处理残渣并回收一部分热能。但这些方法都未能有效利用残渣中的有价物质，不仅造成严重的资源浪费，而且还会带来二次污染。因此，从资源可持续利用的角度出发，PTA残渣的综合利用是未来生产发展的趋势，具有重大意义。 工艺原理 PTA废渣中以对苯二甲酸为主要成分，回收分离PI’A废渣的主要是为了得到其中的对苯二甲酸。采用各种分离方法分离提纯对苯二甲酸，分析每种方法的影响因素和控制条件，及三废产生情况。PTA废渣分离提纯的原理是利用这些苯梭酸的化学、物理性质的差别来实现的。采用的以下三类方法来分离PTA废渣中的对苯二甲酸: 1溶剂萃取 2碱溶酸析结合水萃取 3碱溶结合加热分解法 生产流程图 实验理论和应用价值 精制对苯二甲酸(FIA)是一种非常重要的有机化工原料。由于生产工艺和原料等因素的影响，导致PTA生产过程中会产生大量的废渣废料，按照其来源可以分为氧化残渣、精制母固残渣、水池底料。对废渣进行直接填埋和焚烧会污染环境，浪费宝贵的化工原料;因此，对PTA废渣中的苯梭酸进行分离回收有非常大经济效益和环境效益。 预期结果 如果对残渣采用焚烧处理,不但要消耗大量的能量,而且将浪费宝贵的资源。该工艺采用萃取、离子交换与解吸、合成改性聚酯等工艺,将残渣全部进行了综合利用,节约了能源,回收了有机酸及钴、锰等价值高的产品,将会产生很好的经济效益。 国内外概况及发展趋势 随着聚醋工业的高速发展，PTA的需求量逐年加大，预计至2005年国内PTA需求量将达800万t闭。国内PTA生产大户主要是中国石化总公司，已建成有扬子石化公司、仪征化纤公司、洛阳石油化工总厂、天津石化公司、乌鲁木齐石化总厂等10多套PTA生产装置，目前生产能力每年达300多万吨。 从20世纪70年代起，日本、美国等国就对PTA残渣的处理和利用进行了研究，主要方法有焚烧法、溶剂抽提法、氧化转位反应法及硝酸氧化分离法。 结论 通过对PTA氧化残渣提纯和预处理研究，得到了各个步骤的最佳条件，分离萃取PTA氧化残渣的最佳条件是萃取温度为80℃，萃取时加入去离子水与氧化残渣的质量比例为1:0.15，搅拌速度为200r/min；分离对苯二甲酸和间苯二甲酸时溶解温度为75℃，加入无水乙醇与热过滤滤饼质量比例10:1；升华分离苯甲酸和邻苯二甲酸的最佳温度是145℃；将催化剂从PTA氧化残渣中分离出来的最佳草酸比例是加入量比理论值过量10%，反应在80℃条件下进行40min；醋酸回收过程中，溶液PH值控制为6.2，醋酸基本实现全部回收；功能性聚酯的合成是在230-260℃条件下，将一定量的PTA和EG在催化剂作用下发生酯化反应，然后进行3小时的缩聚反应，再升温至反应温度285℃，聚合反应约1.5小时，最后经铸带、切粒，完成了功能性聚酯产品的合成。 本论文着重对功能性聚酯进行了机械力学性能、热性能、动态流变粘度、结晶性能、断面结构等方面的测试。机械力学性能的测试条件为：试样采用长150mm，宽15mm±0.1mm的长条形，夹具间距离为100mm，拉伸速度100mm/min±10mm/min，分别测试纵向、横向试样各5条，各取其平均值；而对动态流变粘度的测试条件为氮气保护，温度265℃，10%应变，扫描频率0.1-100rad/s。相应的测试结果如下：PET/GF复合材料的冲击强度为6.0KJ/m2，当添加8%增韧剂EEBAGMA时，其冲击强度增加至12.0KJ/m2，拉伸强度可减少至118Mpa，综合性能达到最好。 致谢 本文是在姚辉老师的耐心指导和亲切关怀下完成的。姚老师知识渊博，学术思维活跃，治学严谨，涉及许多学科方面的知识。姚老师在科研方面积极的工作态度给我留下了深刻的印象。此外姚老师还对我们的学习生活非常关心，培养我们独立思考能力，鼓励我们同老师讨论问题。 同时还要感谢所有做毕业设计期间给予我帮助的同学们,虽然我们的实验课题不同，但有时在一起讨论问题开阔了我的思路，在他们身上我学到了我欠缺的东西。 在此，我对在实验过程中给过我帮助的老师和同学们表示由衷的感谢！ 谢谢各位老师！ 请批评指正！ * *