PET生產(chǎn)工藝(PTA法)..ppt

聚酯的生產(chǎn)工藝 PTA法 南京科技職業(yè)學(xué)院 張裕玲 職業(yè)教育高分子材料加工技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫 PET 聚酯 聚酯是制造聚酯纖維 涂料 薄膜及工程塑料的原料 是由飽和的二元酸與二元醇通過縮聚反應(yīng)制得的一類線性高分子縮聚物 這類縮聚物的品種因隨使用原料或中間體而異 故品種繁多數(shù)不勝數(shù) 但所有品種均有一個共同特點 就是其大分子的各個鏈節(jié)間都是以酯基 COO 相聯(lián) 所以把這類縮聚物通稱為聚酯 以聚酯為基礎(chǔ)制得的纖維稱為滌綸 是三大合成纖維 滌綸 錦綸 腈綸 之一 是最主要的合成纖維 下面主要介紹對苯二甲酸乙二醇酯 簡稱PET 生產(chǎn)工藝 1 聚酯合成的工藝路線 聚酯合成的工藝路線 酯交換聚酯路線 對苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路線 環(huán)氧乙烷酯化聚酯路線 對苯二甲酸與乙二醇直接酯化法 PTA法 對苯二甲酸提純技術(shù)解決后 這是優(yōu)先選用的經(jīng)濟方法 直接酯化的反應(yīng)機理是對苯二甲酸和乙二醇直接進行酯化反應(yīng)得到對苯二甲酸雙羥乙酯 BHET 因為PTA中羧酸對酯化反應(yīng)的動態(tài)平衡具有催化作用不需要外加催化劑 對苯二甲酸與乙二醇直接酯化法 PTA法 從操作方式上看 聚對苯二甲酸乙二醇酯的兩種主要生產(chǎn)路線都有間歇操作和連續(xù)操作之分 相比較而言 直接酯化法聚酯連續(xù)法比間歇法的成本低20 酯交換法聚酯連續(xù)比間歇的成本低10 直接酯化的關(guān)鍵 解決漿狀物的混合問題 提高反應(yīng)速度 使其達到工業(yè)生產(chǎn)的要求 抑制醚化反應(yīng) 主要工藝條件 EG PTA 1 3 1 8 1 mol 反應(yīng)溫度 220 250 壓力3 4kg cmcm 催化劑 氧化鈦 氫氧化鈦等 若在高溫下 275 反應(yīng) 也有不用催化劑的 BHET縮聚有以下三個特點 1 平衡常數(shù)小 平均為4 9 要除去副產(chǎn)物乙二醇才能得到高聚物 真空 后期絕對壓力在266 6Pa以下 2 在縮聚中隨著聚合物聚合度的增加熔體的粘度和熔點變化很大 3 添加劑 在BHET縮聚中尚需加入各種添加劑 其作用及要求列于表 連續(xù)縮聚一般可分為三段 第一段是除去醇化或酯交換反應(yīng)中多余或產(chǎn)生的乙二醇 第二段是低聚合度物料縮聚 一般稱這一階段為預(yù)縮聚這時物料粘度較低 設(shè)備可以用釜式 塔式 容量板塔 和臥式反應(yīng)器 設(shè)備容量較大 采用二級蒸汽噴射泵抽真空 第三段是在高真空下進行的縮聚 稱后縮聚 直接酯化聚酯生產(chǎn)工藝直接酯化聚酯生產(chǎn)工藝所用的原料為 對苯二甲酸與乙二醇 其工藝過程包括酯化與縮聚 酯化對苯二甲酸與乙二醇按摩爾比1 1 33配料 以三氧化二銻為催化劑 在攪拌下 控制酯化溫度在乙二醇沸點以上 酯化反應(yīng)在反應(yīng)釜中進行 用平均聚合度為1 1的酯化物在反應(yīng)器中循環(huán) 酯化物與對苯二甲酸的摩爾比為0 8 控制釜的夾套溫度為270 物料在釜內(nèi)第一區(qū)室內(nèi)充分混合 制成粘度為2Pa s的漿液 這種漿液穿過區(qū)室間檔板上的小孔進入下一個區(qū)室 物料在前進中進行反應(yīng) 最后獲得均一低聚物 反應(yīng)產(chǎn)生的水 經(jīng)蒸餾排出設(shè)備外 縮聚隨著縮聚反應(yīng)程度的提高 體系粘度增加 在工程上 將縮聚分段在兩反應(yīng)器內(nèi)進行更為有利 前段預(yù)縮聚 270 2000 3300P