聚酯生产工艺方法

聚酯生产工艺方法聚酯生产的工艺路线虽然多种多样，但归根到底是由酯化（或酯交换）和缩聚两个步骤组成。其中酯化过程可以分一段酯化、二段酯化或者三段酯化，而缩聚又可以分为预聚和最终缩聚等几个阶段。从整体上看，从酯化到缩聚，反应温度由低到高，反应压力由高到低，PET得高分子量PET产品，在最终缩聚阶段往往采用高真空技术，使缩聚反应平衡向目标产品方向移动。一、聚酯生产工艺流程（略）二、酯化酯化系统工艺流程（略）酯化过程的工艺操作条件工艺操作条件第一酯化釜第二酯化釜温度（℃）264267压力（MPa,绝压）0.30.12停留时间（h）（内室）1.07（内室）0.735（外室）0.33（外室）0.735酯化率(%,mol)9296.5缩聚转化率(%,mol)66.179.1酯化过程的分段根据不同的工艺要求，酯化过程可分一段、二段、三段来完成。以二段酯化较普遍，也有采用一段酯化的工艺技术，少数老厂则采用三段酯化。不管酯化过程的分段数量是多少，在酯化反应结束时，总要求其酯化率大于95％。在实际过程中，每段酯化过程需要一个反应器，所以，一段酯化工艺要比三段酯化工艺少两只反应釜，在工艺流程上前者就显得十分紧凑，而且反应所需的时间也比较短，这就要求酯化反应器的设计思路新颖，结构合理，工艺参数选择适当。例外，吉玛公司在长征厂设计三段酯化，而仪化聚酯则改成二段酯化，从反应器结构上看，仪化装置的酯化釜由于使用了环形隔板，物料运动的情况仍可以看作是分三个阶段进行（理想混合流－平推流－理想混合流）：PTA－EG浆料先在10R01内室呈理想混合流混合升温反应；反应物料进入10R01环形外室呈平推流运动，再进入10R02外室呈平推流运动；10R02外室又溢流至内室呈理想混合流反应。三、预聚物预缩聚工艺流程（略）预缩聚过程的工艺操作条件经过酯化反应，虽然PTA的酯化率已达到95％以上，但仍有部分羧基未完成酯化反应。为了使这部分羧基进一步发生反应，缩聚过程往往采用逐步提高真空度的方法，达到既充分完成酯化反应，又尽快加速缩聚反应的目的，所以，将缩聚过程分为预缩聚和最终缩聚。在预缩聚阶段，真空度控制较低，可适当保持物料中有较多的EG含量，促使其与羧基充分反应，而最终缩聚阶段，真空度控制较高，以便获得较高分子量的聚酯产品。预缩聚段的工艺操作条件如下：工艺操作条件第一预缩聚第二预缩聚温度（℃）274276压力（KPa,绝压）23.53.5停留时间（min）3344酯化率(%,mol)98.4999.40缩聚转化率（%）86.7992.88特性粘度[η]0.17-0.19预缩聚过程的真空系统（略）四、最终缩聚最终缩聚工艺流程（略）最终缩聚工艺操作条件反应温度（℃）284反应压力（KPa,绝压）0.16反应时间（min）220搅拌器转速(r/min)4.5产品酯化率(%)99.75缩聚转化率(%)99.03产品特性粘度[≯η]0.645产品聚合度103最终聚合真空系统最终缩聚反应需要较高的真空度，最常用的是使用多级串联的喷射泵来获得真空。喷射泵有水蒸汽喷射和非水蒸汽喷射两种。水蒸汽喷射泵的优点是操作弹性大，安全性高，技术成熟，设备定型。但真空度要求较高时，所需的蒸汽压力相当高，而且喷射泵的级数较多，设备布置拥挤，设备投资费用高。由于最终缩聚反应釜内抽吸出来的物料中含有一定量的EG、水和低聚物，如果选用水蒸汽喷射，冷却水冷却时，排出的废水量较大，而且含有这些有机物很难回收利用，容易造成环境污染。所以，仪化聚酯装置使用EG蒸汽作