PET生產工藝(PTA法)..ppt

聚酯的生產工藝 PTA法 南京科技職業(yè)學院 張裕玲 職業(yè)教育高分子材料加工技術專業(yè)教學資源庫 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解決后 這是優(yōu)先選用的經(jīng)濟方法 直接酯化的反應機理是對苯二甲酸和乙二醇直接進行酯化反應得到對苯二甲酸雙羥乙酯 BHET 因為PTA中羧酸對酯化反應的動態(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 直接酯化的關鍵 解決漿狀物的混合問題 提高反應速度 使其達到工業(yè)生產的要求 抑制醚化反應 主要工藝條件 EG PTA 1 3 1 8 1 mol 反應溫度 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 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中多余或產生的乙二醇 第二段是低聚合度物料縮聚 一般稱這一階段為預縮聚這時物料粘度較低 設備可以用釜式 塔式 容量板塔 和臥式反應器 設備容量較大 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 直接酯化聚酯生產工藝直接酯化聚酯生產工藝所用的原料為 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 酯化反應在反應釜中進行 用平均聚合度為1 1的酯化物在反應器中循環(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 物料在釜內第一區(qū)室內充分混合 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 最后獲得均一低聚物 反應產生的水 經(jīng)蒸餾排出設備外 縮聚隨著縮聚反應程度的提高 體系粘度增加 在工程上 將縮聚分段在兩反應器內進行更為有利 前段預縮聚 270 2000 3300P