聚酯生产中二甘醇含量偏高成因分析与对策

1、第26卷第4期合成纤维工业Vol.26No.4聚酯生产中二甘醇含量偏高成因分析与对策陆小勇雷智慧杨世杰(珠海市裕华聚酯有限公司,广州珠海519020)摘要:阐述聚酯生产中影响产品二甘醇(DEG)含量偏高的影响因素:原料质量、工艺参数、生产情况等,通过不同厂家的PTA混用、停用回用EG、合理地调整工艺参数,或向系统外加DEG或第三组分,控制产品DEG含量。乙二醇聚酯关键词:二甘醇中图分类号:TQ323.4文献识别码:B文章编号:1001-0041(2003)04-0045-02二甘醇(DEG)含量偏高的原因分析DEG主要来源于酯化过程中的二元醇的副反应1。1表1PTA厂家不同粒径PTA对DEG/

2、227165.32182.71Tab.1EffectofPTApDEGcontentDEG,%1.111.551.401.18反应方程式为:2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OCH2CH2OH+H2造成DEG备、仪表、人等外,对DEG1.1PTA1.2回用乙二醇(EGS)对DEG含量的影响PTA,在生产情况、工艺参数及其它原料质量均较稳定的情况下,更换PTA引起的产品质量差异较为明显,是造成DEG偏高的主要原因。生产中多次因PTA的更换出现DEG含量波动,为1.1%1.6%,但转换为另一批PTA,DEG含量会自行恢复正常。通过比较各批PTA的质量指标,发现PTA的酸值、粒径分布与DEG含量

3、有一定关系。酸值的影响:分析发现,DEG含量偏高时,对应的PTA酸值偏高,大于675mg(KOH)/g。在酯化反应中,由于PTA上的羧基电离出H+,系统中酸性增强,加剧了乙二醇间的反应,促进了DEG生成2。粒径的影响:PTA的粒径及其分布直接影响浆料的浆化性3。PTA平均粒径大,表面积小,用相同量的EG配的浆料显得稀薄,PTA与EG接触面积小,则浆料混合均匀,浆化性及稳定性提高,在促进酯化反应的同时抑制了生成DEG的副反应2生产中新鲜EG的质量较稳定,更换EG对DEG的影响不大,但EGS对DEG含量却影响较大,分析EGS中的酸值,发现EGS中的酸值与DEG含量呈正比例关系。原因是系统酸性增强,

4、有利于DEG的生成。1.3工艺参数对DEG含量的影响酯化工艺参数如温度、压力、EG/PTA摩尔比等对DEG含量的影响较大。反应温度:生产中,DEG的生成主要在酯化部分,特别是酯化生成DEG最多,缩聚部分生成DEG较少。见表2。表2不同酯化段的DEG量酯化DEG,%1.291.441.26Tab.2DEGyieldatvariousstagesofesterification序号123酯化DEG,%1.041.201.08仓库存样DEG,%1.401.511.32提高反应温度,主、副反应速度均加快,易发收稿日期:2002-12-24;修订日期:2003-04-18。作者简介:陆小勇(1962-)

5、,男,工程师。从事聚酯生产管理、技术工作。,见表1。© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 46合成纤维工业第26卷生EG热分解和自聚的副反应,使产品中DEG增多;反应温度低,生成的DEG少,但反应速度慢2。反应压力:酯化反应通常在加压下进行,提高压力反应速度加快,DEG的含量增加。经验表明,反应压力对DEG的生成影响不大。EG/PTA摩尔比:摩尔比低,浆料粘度大,反应慢且不均匀,随EG/PTA摩尔比的提高,浆料的粘度下降,浆料混合均匀,酯化率提高,但过量

6、的EG存在于系统中,相互的反应也会使DEG含量偏高。另外,反应时间越长,有利于DEG的生成。真空效果好,EG脱出速度快,缩聚反应速度也快,DEG含量会有所下降。1.4辅料对DEG的影响辅料主要是指二氧化钛、锑催化剂等。生产中使用的催化剂为中性,且产品DEG含量偏高时,酯化反应釜中的DEG也相应偏高,而所有的辅料均在酯化反应釜中加入,故可确认,辅料的质量对DEG的影响不大。解决措施2.1PTA由于DEG含量偏高,调整工艺参数可抑制生成,但有时由于PTA的2产日期相差较远的同一牌号PTA混用;如生产日期较远,则要采用不同厂家的PTA混用。2.2停用EGS生产过程中DEG含量偏高,可采取停用EGS,

7、避免其中的DEG再次返回到系统中。实践表明,停用EGS确能使产品DEG含量降低。2.3酯化工艺参数调整生产操作过程中,平稳地控制物料液位、反应温度、EG/PTA摩尔比、反应压力、真空度等工艺参数,减少生产波动,能减少DEG含量的波动;DEG含量虽高,但只要稳定,对后道工序影响不大,当工艺参数的调整无效,可直接加入一定量的DEG来保证产品的DEG稳定。另外,在反应系统中加入第三组分如对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)或低聚物等,以降低PTA的浓度,有利于其溶解,使酯化反,低,原料PTA的质量差异是DEG含量偏高的主要原因,辅料二氧化钛、锑催化剂对DEG含量的影响不大。PTA的混用、EGS的停用、工艺

8、参数调整、外加DEG对稳定产品DEG含量有一定作用。参考文献1解文健.聚酯装置高负荷运行条件分析A.聚酯和涤纶纤粒径分布过宽,参数调整作用不大,生产中采取PTA混合使用的方法来控制DEG含量。当更换不同厂家的PTA引起DEG偏高时,可以采用不同厂家或不同批号的PTA按一定比例混合的方式来生产;当使用同一厂家的PTA引起DEG偏高时,要检查引起DEG偏高所用的PTA的生产日期。如生产日期相近,可采用生维专业委员会论文集C.1999.86872蓝清华,吴文莺.合成纤维生产工艺原理M.北京:中国石化出版社,1991.1011053孟继承.聚酯生产中PTA使用性能的探讨A.聚酯和涤纶纤维专业委员会论文

9、集C.1999.28AnalysisandcountermeasurestohighcontentofdiethyleneglycolduringpolyesterproductionLuXiaoyong,LeiZhihui,YangShijie(YuhuaPolyesterCo.,Ltd.,Zhuhai519020)Abstract:ThefactorscausinghighcontentofDEGduringpolyesterproductionwerediscussed,suchasfeedstockquality,processparameters,productionsituation.ThecontentofDEGcouldbecontrolledbyusingPTAfromdifferentmanufacturers,notusingreclaimedEG,properlyadjustingprocessparametersandaddingDEGorthethirdmonomerintothereac