尼龙-66的连续聚合生产工艺流程课程设计

高分子材料与工程专业课程设计

高分子合成工艺设计说明书

年产60万吨尼龙66连续聚合生产工艺设计

院 、 部： 材料与化学工程学院 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 1001班 完成时间： 2013年06月03日

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摘 要

本文主要阐述了尼龙-66的国内外发展现状以及研究其连续聚合生产工艺流程设计过程。设计尼龙-66连续聚合的工艺流程，选择正确的工艺条件和设备，并进行合理的设备配置，以便按我们的要求进行生产。

关键词：尼龙-66；连续聚合

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ABSTRACT

Thi sarticle expounded the development situation from domestic and overseas of nylon-66 and also studied it’s process of continuous polymerization. In order to meet our request, we designed process of continuous polymerization of nylon-66, chose suitable condition and device arrange the devices appropriately.

Key words： nylon-66；continuous polymerization

processing

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目 录

1 绪 论............................................................ 1

1.2 国外生产现状 ................................................ 1 1.3 国内生产现状 ................................................ 2 1.3 进出口情况 .................................................. 3 2 工艺流程和方案的说明及论证........................................ 5

2.1 工艺路线的选择 .............................................. 5 2.2 工艺流程设计 ................................................ 5

2.2.1尼龙66的生产原料及原料制备 ............................ 5 2.2.2尼龙66的生产工艺 ...................................... 8 2.3 工艺参数的选择 .............................................. 9

2.3.1 工艺关键点控制......................................... 9 2.3.2工艺说明 .............................................. 11

3 物料衡算......................................................... 12

3.1 年产量60万吨尼龙-66的物料衡算过程......................... 12 4 热量衡算......................................................... 17

4.1 尼龙66生产中的能耗分析 .................................... 17 4.2 尼龙66生产设备的能量衡算 .................................. 17

4.2.1 蒸发器................................................ 17 4.2.2 反应器................................................ 19 4.2.3 闪蒸器................................................ 20 4.2.4 聚合器................................................ 22

5 聚合釜及各设备选型............................................... 24

5.1对设备的要求................................................ 24 5.2溶解过程.................................................... 24 5.3预缩聚过程.................................................. 24 5.4闪蒸过程.................................................... 24 5.5后缩聚过程.................................................. 25 参考文献........................................................... 26

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致 谢............................................................. 28 附 录............................................................. 29

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1 绪 论

引言+生产能力数据+聚合方法（连续缩聚+间歇缩聚）+主要（连续聚合） 尼龙66是最早研制成功的尼龙品种,于1939年由美国杜邦公司实现工业化生产,是目前最主要的尼龙品种之一。尼龙66的耐热性、结晶度比尼龙6高,强度、吸水性(吸水率比尼龙6小)等性能也比尼龙6优良,特别是耐热性和耐油性好。与铸铁、铜、铝等金属材料相比,虽然刚性逊于金属,但强度则高于部分金属,因此尼龙66可代替金属材料获得广泛的应用

1.2 国外生产现状

目前,世界所需的尼龙材料中,以尼龙6和尼龙66为主,纤维中尼龙6和尼龙66约占98%以上;工程塑料中,尼龙6和尼龙66约占90%,尼龙6和尼龙66的比例约为60：40。以尼龙66为代表的聚酰胺产品是目前全球产量和市场消费量最大的工程塑料产品,被广泛应用于轮胎、汽车、电子、电器产业。目前,全球不到10家的尼龙66生产企业占据了世界绝大部分的市场份额。这些企业包括美国英威达公司、首诺公司、法国罗地亚公司、德国巴斯夫公司、日本旭化成公司、中国中平能化集团等。其中,英威达公司的产量约占世界市场的1/3。2006年,世界尼龙生产能力超过700万t/a,产量约为520万t,装置平均开工率为73%。亚洲尼龙生产能力和消费量占世界总量的比例分别为45.3%和43.0%,是世界最大的尼龙生产和消费地区,该地区尼龙年净进口量为10万t左右。北美地区尼龙供需基本平衡,其中美国是世界最大的尼龙生产国和消费国,其产量和消费量分别占世界的27.5%和28.4%。西欧产量占世界的12.6%,但消费量则占世界的13.4%,该地区年净进口量近6.5万t。其中尼龙66的比例将有所提高,与尼龙6之比将达到45B55。表1是2007年世界尼龙纤维供需情况。其中,全世界尼龙66年产量约为(200~240)万t。

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表1 2007年世界尼龙纤维供需情况

国家及地区

生产万t/a

产量万t/a

年均增长率

北美洲 小计

加拿大 墨西哥 美国

17.2 7.1 111.7 136

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