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PET的生产工艺组织与实施
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目录
任务点A0601 生产工艺路线选择;
任务点A0602 生产工艺条件影响因素分析;
任务点A0603 典型设备的选择;
任务点A0604 生产中安全、环保、节能措施;
任务点A0605 生产工艺流程组织;
任务点A0606 生产操作要点;
任务点A0607 生产中可能出现的故障分析及应对措施。
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PET生产工艺 
聚对苯二甲酸乙二醇酯  (PET)为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二甲酯与乙二醇 酯交换法制成的聚合物,俗称涤纶,英文名称 erephthalate,简称 PET或 PETP。 俗称涤纶树脂。他是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物,与PBT一起统称为热塑性聚酯,或饱和聚酯。 PET 薄膜的突出性能有阻隔性、力学性能和韧性好,  PET 玻璃纤维增强工程塑料的突出性能为力学性能高且受温度影响小、耐热温度高、冲击强度高、耐摩擦、耐蠕变性好、 刚性大、硬度大及尺寸稳定性好,增强 PET在力学性能、刚性、耐热性方面都超过增强 PBT,但加工性不及 PBT。
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产品的应用
PET主要用于纤维,少量用于薄膜和工程塑料。PET纤维主要用于纺织工业。PET薄膜主要用于电器绝缘材料,如电容器、电缆绝缘、印刷电路布线基材,电极槽绝缘等。PET薄膜的另一个应用领域是片基和基带,如电影胶片、X光片、录音磁带、电子计算机磁带等。PET薄膜也应用于真空镀铝制成金属化薄膜,如金银线、微型电容器薄膜等。PET的另一个用途就是吹塑制品,用于包装的聚酯拉伸瓶。  玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业,用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、硒整流器等 PET除纤维之外主要用于薄膜和片材、瓶类及工程塑料三大类
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任务点A0601 生产工艺路线选择
目前,世界各国PET生产采用的技术路线主要有3种。
(1)酯交换缩聚法 (DMT法)  
采用对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)进行酯交换反应,然后缩聚成为PET。 1963年以前工业上全用此法生产PET,现在仍为世界各国大量应用。该法主要包括两步:首先是对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇或1,4-丁二醇在催化剂存在下进行酯交换反应(图1)。生成对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)或双羟丁酯,常用的催化剂为锌、钴、锰的醋酸盐,或它们与三氧化二锑的混合物,%~%。反应过程中不断排出副产物甲醇。第二步为生成的BHET或双羟丁酯,在前缩聚釜及后缩聚釜中进行缩聚反应(图2),前缩聚釜中的反应温度为270℃,后缩聚釜中反应温度为270~280℃,加入少量稳定剂以提高熔体的热稳定性。缩聚反应在高真空(余压不大于 266Pa)及强烈搅拌下进行,才能获得高分子量的聚酯。
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(2) 直接酯化缩聚法 (PTA法)
     
该法用高纯度对苯二甲酸 (TPA)与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯,然后进行缩聚反应。该法的关键是解决TPA与乙二醇或1,4-丁二醇的均匀混合,提高反应速度和制止醚化反应。与酯交换缩聚法相比,该法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步骤,更易制得分子量大、热稳定性好的聚合物,可用于生产轮胎帘子线等较高质量的制品。但该法对原料TPA的纯度要求较高,TPA提纯精制费用大。
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(3)环氧乙烷法 (EO法)
 
该法直接用环氧乙烷与 PTA反应生成对苯二甲酸双羟乙酯,再进行缩聚反应。其优点是可省掉环氧乙烷合成乙二醇的生产工序,设备利用率高,辅助设备少,产品也易于精制。缺点是环氧乙烷与 TPA的加成反应需在2~3MPa压力下进行,对设备要求苛刻,因而影响该法的广泛使用。日本过去曾用此法进行过生产,但由于此法具有易爆,易燃、有毒等缺点,目前已淘汰。
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PET生产工艺选取PTA法合成聚酯,原因如下:
(1)PTA法较DMT法优点更多:由于酯交换法中其原料对苯二甲酸二甲酯(DMT)可用较容易的蒸馏和重结晶方法精制,连续生产较易,原料消耗低,EG回收系统较小,不副产甲醇,生产较安全,流程短,工程投资低,公用工程消耗及生产成本较低,反应速度平缓,生产控制比较稳定等,目前世界PET总生产能力中大多采用PTA法。
(2)连续化工艺较间歇法工艺优越:产量大、质量好、可直接纺丝、产品成本低,目前已成为PET生产的主流。
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化学反应原理:
 
酯化时主反应为: 
(1)酯化反应
(2)酯化缩聚反应:
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