聚酯工艺基础知识(PPT 44页).ppt
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聚酯工艺基础知识PPT44张课件
杜邦工艺的特点：
（1）工艺流程简单合理，停留时间短，虽然反应条件强烈， 但产品质量较好；
（2）设备简单，动设备少，维修量少，装置连续运行时间较 长，可达到4年；
（3）添加剂加入口有喷嘴和静态混合器，分散性好，品种转 换时间较短。
伊文达工艺的特点;
（1）酯化、缩聚等主工艺过程充分利用压差和位差作为 物料搅拌和输送动力，减少动设备，能耗低；
对黏度）表示。黏度是分子内摩擦的量度，由于高 分子的流动是通过链段的位移形成的，链段越长， 摩擦力越大，其黏度越高，因此黏度是分子量大小 的一个标志。
2、熔点 熔点是指将结晶的固态物质加热到一定温度时，有固
态转化为液态时的温度。纯聚酯结晶聚合物（100%
结晶）的熔点在300℃左右，但实际生产中不可 能达到，一般在260 ℃左右。
吉玛工艺的特点：
（1）选用单一的缩聚催化剂；
（2）酯化反应温度较低，停留时间较长，但操作稳定，产 品中二甘醇（DEG）含量较低，产品质量较好；
（3）采用刮板冷凝器，解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的 问题。
钟纺工艺过程的特点：
（1）原料配制时乙二醇摩尔比低，故反应系统中EG过 剩量少，能耗低，生成二甘醇副产物少，使产品中的 DEG含量较低；
3、端羧基
端羧基（—COOH）含量使聚酯的一项重要质量指标， 对聚酯制品的物理性能、后加工性能及后加工成品 的后序影响很大。一般认为，在一定的范围内端羧 基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降解时间的 增长，端羧基含量增大。另外，端羧基会对酯基进 行酸解反应，使黏度降低。因此，控制聚酯的端羧 基含量，使其稳定在适当的水平是非常重要的。
（2）反应器结构合理，有利于传质、传热和反应的需要；
（3）缩聚过程的喷淋冷凝器均设有自动刮板，解决了真 空系统的堵塞问题。
聚酯合成工艺生产 ppt课件
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第二节 聚酯合成工艺与原理
酯化反应
HOOC
COOH ＋ HOCH2CH2OH - H2O BHET
PTA
EG
酯化反应可在PTA的氢离子（H+）自催化作用下进行，自催化的反应机理是原料PTA羧 基解离的H+自催化和EG进行亲和酯化反应。其实，酯化反应和缩聚反应在整个生产过 程中都同时存在，在反应刚开始，反应条件有利于酯化反应的进行。酯化反应为可逆 反应，为了向正反应方向进行，必须及时除去生成的水。在实际生产过程中，酯化反 应生成的BHET经本体聚合生成二聚体、三聚体等，在反应结束时，反应物料大部分为 BHET的四聚体和五聚体。在酯化反应过程中，也有缩聚反应、水解反应（酯化反应的 逆反应）、醇解反应、生成醚的副反应等。
p 锡系催化剂缩聚活性高，但所得聚酯的端羧基量较大，软化点也较低，易带黄色； p 容易生成凝胶产物。
锗系催化剂
p 可以得到白度高、灰分含量低和透明的PET； p 所得PET中醚键含量较多，熔点较低。而且锗系催化剂价格较贵； p 作为纤维聚酯的催化剂没有明显优点。
第二节 聚酯合成工艺与原理
PTA、EG浆料配制
是具有毒性。特别对肝脏有不良的影响。
钛系催化剂
p 钛系催化剂缩聚是很有前途的催化剂，因为它催化活性特性高； p 钛系催化剂促进副反应也较明显，所得到的聚酯热稳定性差，色泽发黄。
第二节 聚酯合成工艺与原理
PTA、EG浆料配制
催化剂：锑系、锗系、锡系、钛系-在打浆阶段添加，200-300ppm 锡系催化剂
第一节 聚酯简介
生产车间
PTA EG
聚酯车间
PET熔体
PET熔体 纺丝车间
POY FDY
POY 加弹车间
第二节 聚酯合成工艺与原理
酯化反应
HOOC
COOH ＋ HOCH2CH2OH - H2O BHET
PTA
EG
酯化反应可在PTA的氢离子（H+）自催化作用下进行，自催化的反应机理是原料PTA羧 基解离的H+自催化和EG进行亲和酯化反应。其实，酯化反应和缩聚反应在整个生产过 程中都同时存在，在反应刚开始，反应条件有利于酯化反应的进行。酯化反应为可逆 反应，为了向正反应方向进行，必须及时除去生成的水。在实际生产过程中，酯化反 应生成的BHET经本体聚合生成二聚体、三聚体等，在反应结束时，反应物料大部分为 BHET的四聚体和五聚体。在酯化反应过程中，也有缩聚反应、水解反应（酯化反应的 逆反应）、醇解反应、生成醚的副反应等。
p 锡系催化剂缩聚活性高，但所得聚酯的端羧基量较大，软化点也较低，易带黄色； p 容易生成凝胶产物。
锗系催化剂
p 可以得到白度高、灰分含量低和透明的PET； p 所得PET中醚键含量较多，熔点较低。而且锗系催化剂价格较贵； p 作为纤维聚酯的催化剂没有明显优点。
第二节 聚酯合成工艺与原理
PTA、EG浆料配制
是具有毒性。特别对肝脏有不良的影响。
钛系催化剂
p 钛系催化剂缩聚是很有前途的催化剂，因为它催化活性特性高； p 钛系催化剂促进副反应也较明显，所得到的聚酯热稳定性差，色泽发黄。
第二节 聚酯合成工艺与原理
PTA、EG浆料配制
催化剂：锑系、锗系、锡系、钛系-在打浆阶段添加，200-300ppm 锡系催化剂
第一节 聚酯简介
生产车间
PTA EG
聚酯车间
PET熔体
PET熔体 纺丝车间
POY FDY
POY 加弹车间
聚酯工艺基础知识共46页文档
—贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
聚酯工艺基础知识
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
聚酯工艺基础知识
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
PET聚酯合成原理及工艺 ppt课件
PET
由于缩聚反应是可逆反应，并且反应平衡常数较小，因此在反应过程中必须尽快 除去反应生成的EG，否则会影响缩聚反应速率和聚合度。缩聚阶段主要是一个链增长 的过程。因此缩聚反应一般是在高温、高真空的条件下进行的。
PPT课件
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第二节 聚酯合成工艺与原理
缩聚反应
缩聚反应是聚酯合成过程中的链增长反应。通过这一反应，两个β -羟基 乙酯基之间发生缩聚并脱去一分子的EG。反应式如下：
程中都同时存在，在反应刚开始，反应条件有利于酯化反应的进行。酯化反应为可逆
反应，为了向正反应方向进行，必须及时除去生成的水。在实际生产过程中，酯化反 应生成的BHET经本体聚合生成二聚体、三聚体等，在反应结束时，反应物料大部分为 BHET的四聚体和五聚体。在酯化反应过程中，也有缩聚反应、水解反应（酯化反应的 逆反应）、醇解反应、生成醚的副反应等。
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第二节 聚酯合成工艺与原理
缩聚反应-终缩聚
终缩阶段
卧式双轴搅拌 反应温度：275-280℃
反应压力：0.15KPa
反应时间：3-3.5h 酯化率：≥99.5% 缩聚转化率：＞99% 特性粘度：0.675dl/g
PPT课件
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第二节 聚酯合成工艺与原理
缩聚反应
PPT课件
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第三节 聚酯聚合产品的评价指标
3.端羧基值 一般认为，在一定的范围内端羧基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降 解时间的增长，端羧基含量增大。另外，端羧基会对酯基进行酸解反应， 使黏度降低。在缩聚过程中，聚合工艺条件有波动，缩聚的反应温度高， 真空度偏低或停留时间过长，这些都对降低产品中的端羧基含量不利。 测试方法：容量滴定法，光度滴定法，常规要求＜35mol/t 4.色度 色相通常用L值（黑白度）、B值（黄蓝指数）、a值（红绿指数）表征。 测试方法：干燥粉碎法，干燥法，常规要求：L（75-79） b（-1-6） a（-2.0-2.0）
粉末聚酯基础知识ppt课件
其中按树脂特性进行分类是目前较为通用的分 类方法： 热塑性粉末涂料按树脂可分为：聚乙烯粉末涂料、 聚丙烯粉末涂料、聚氯乙烯粉末涂料和聚酰胺（尼 龙）粉末涂料等；
热固性粉末涂料按树脂类型可分为：环氧树脂粉末 涂料、聚酯环氧粉末涂料、纯聚酯粉末涂料、聚氨 酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、聚酯丙烯酸粉末涂 料和氟树脂粉末涂料等。
优越的耐候性 良好的流平 良好的机械性能和装饰性能 适合于户外铝型材喷涂。
优越的耐候性 良好的流平 良好的机械性能和装饰性能 适合于户外铝型材喷涂。
快速固化组分，与DY-9604搭配制作 户外干混消光粉末涂料；具有优异的 流平性能；细腻的涂膜表面；良好的 机械性能；稳定的消光效果；良好的 耐候性。
慢速固化组分，与DY-9010搭配制作 户外干混消光粉末涂料；具有优异的 流平性能；细腻的涂膜表面；良好的 机械性能；稳定的消光效果；良好的 耐候性。
粉末涂料常用的树脂有：聚酯树脂、环氧树脂、丙 烯酸树脂、硅树脂和氟树脂等。
粉末参考配方：
材料名称
5:5型 户内粉配方 6:4型 户内粉配方
聚酯树脂 固化剂
流平剂 （PV88 ）
BaSO4 钛白粉 光亮剂 安息香
300
300
10
250
150
10
3
360
240
10
250
150
10
3
TGIC固化
595
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广东大盈化工粉末聚酯产品结构图及介绍：
一.环氧固化聚酯树脂：50/50混合型树脂
树脂 DY-5002 DY-5002B DY-5002L DY-5006
酸值
粘度
（mgKOH/g） （P/200℃）
70±5
聚酯 聚酰胺(共40张PPT)
（二）、聚酯的生产原理与工艺
1、聚酯合成的工艺路线
（2）对苯二甲酸用乙二醇直接酯化路线 （直接酯化法）
对苯二甲酸双羟乙酯
（二）、聚酯的生产原理与工艺
（3）环氧乙烷酯化聚酯路线
（环氧乙烷法）
该路线是1973年开始工业化生产的。 该路线具有成本低；产物低聚物少，
容易精制；设备利用率高，辅助设备少等 优点。如采用高纯度的对苯二甲酸和环氧 乙烷进行反应，其产物可不经过精制就可 以直接用于缩聚成聚酯。
是已二酸与已二胺的缩聚物，是最 早实现工业生产的聚酰胺品种，也是 产量最大。。
H
HO
O
N (CH2)6 N C (CH2)4 C n
第五节 锦纶纤维
1 聚酰胺-66（锦纶-66）的生产
主要原料:已二酸、已二胺
生产原理:需要严格控制两种单体
配料比，才能得到高相对分子质量
的高聚物。
生产上采用：缩聚反应前，
（二）、聚酯的生产原理与工艺
该树脂可以作为纺丝或工程塑料的原料。
酯交换路线是传统的方法，因工艺技术成熟，所以至今在工业生产中仍占有相当的地位。
1所、用聚的酯反合应成器的是工主两艺直要路形线用管，于前生者供产纺丝用，后采用直管形反应
（工产二艺物） 技 低、术聚聚成物酯熟少的，，相 的 所生所容产以易用对 聚原至精的粘 酰理今制反与在；度-6工工应较树艺业器生脂低产，中仍占有器 已 高 聚相当，二粘合的助酸度后地剂，的的位。为制树熔水备脂体和较。可
为直形VK管和
直接纺丝，也可
U形VK管。
铸带切片。
所用的反应 器是两直形 管，前者供 纺丝用，后
者供注塑成 型用。
将常压法制备 树脂，经苯萃 取除去单体和 低分子物，经 回转式真空干 燥鼓，在190～
聚酯纤维生产工艺 PPT
聚酯短纤维的后加工工艺讨论 热定型：热定型的目的是消除纤维内应力，提高纤维的尺 寸稳定性，并促进结晶化，进一步改善其力学性能。热定 型可使拉伸、卷曲效果固定，并使成品纤维符合使用要求。 热定型可以在张力下进行，也可以在无张力下进行，前者 称紧张热定型（包括定张力热定型和定长热定型），后者 称松弛热定型。生产不同品种和不同规格的纤维，往往采 用不同的热定型方式。影响热定型的主要工艺参数是定型 温度、时间及张力。
聚酯切片的干燥有真空干燥和气流干燥两种。由于干 燥方式或设备的不同，工艺流程、工艺条件及操作规 则方面会有差异，但干燥的原理基本相同。 真空干燥（进出料1.5-2h，升温2.5-3.5h，保温3-4h，冷却1h）
VC353真空干燥机示意图 1-冷却桶、2-除尘桶、3-加热夹套
连续式气流干燥
回转圆筒-充填组合干燥 （热空气介质加热，165-180℃）
干燥过程
干燥分为两个阶段，即预结晶阶段和高温干燥阶段 预结晶温度和时间 沸腾床：温度可高至160~180oC，时间8~15min。 搅拌式充填：温度120~140oC，时间1~l.5小时。 转鼓干燥时，在120℃以下缓慢升温，预结晶时间应 控制为4~5小时。 高温干燥阶段 转鼓真空干燥温度为120~140oC。 热风干燥一般在160℃以上。
上油：为了防止纤维在后加工过程摩擦产生静电以及使纤 维在棉纺厂加工时改善其纺织加工性能还需再次上油。 卷曲：赋予纤维的弹性
聚酯短纤维的后加工工艺讨论
切 断 ：短 纤维 的 长 度由 纤维的品 种决 定。通常，棉型聚 酯 短 纤维 名 义长 度 为 38mm ，毛型 为 90~120mm ，中 长纤维长度介于棉型与毛型之间，一般为51~76mm。 切 断纤维 主要控制 长 度偏差，超倍 长纤维 量以及粘 结丝 （或 称并丝 ）量等几 个 指 标。切 断 机采用 压 切式，可按 照 纤维 品 种对长 度的不同要求，安装不同 数 量的刀片。 打包机为油压式箱式打包机。
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烷原料很危险，沸点很低（10.7℃），容易发生爆
炸，发展很慢。其次是PTA法发展太快造成的。 由于PTA法较DMT和EO法优点更多(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。
HOOC COOH+2HOCH2CH2OH
2H2O+
HOCH2CH2OOC
COOCH2CH2OH
目前也有用中度纯度对苯二甲酸（QTA）代替PTA进行直接酯
化的工艺。
（3）环氧乙烷法（EO法）
HOOC
COOH+2CH2 CH2 HOCH2CH2OOC
COOCH2CH2OH
O
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EO法技术应该是最理想的工艺路线，但是由于环氧乙
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吉玛工艺的特点： （1）选用单一的缩聚催化剂； （2）酯化反应温度较低，停留时间较长，但操作稳定，产
品中二甘醇（DEG）含量较低，产品质量较好； （3）采用刮板冷凝器，解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的
问题。
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钟纺工艺过程的特点： （1）原料配制时乙二醇摩尔比低，故反应系统中EG过
表1-1 世界聚酯产能及预测表
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5、聚酯发展趋势 a、装置的大型化和规模效益； b、新型反应器的研制和流程的简化； c、新型催化剂的使用； d、新添加剂技术； e、应用领域的拓宽。
8
三、聚酯生产工艺路线
1、生产工艺路线 PTA法生产聚酯包括酯化和缩聚两个部分
2、聚酯单体对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法 对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的生产方法目前主要有三种， 即酯交换法、直接酯化法和环氧乙烷法，形成聚酯生产的三 大工艺线路。
41
4、色相
色相通常用L值（黑白度）、B值（黄蓝指数）、a值 （红绿指数）表征。我们一般用B值和L值表示。聚 酯发黄的原因除了原材料的色泽影响外，主要是被 氧化的结果。此外由于热降解产生的乙醛对锑的还 原作用，会导致聚酯发灰、L值下降。
5、凝集粒子
凝集粒子是指凝聚粒子、凝胶粒子、炭黑粒子以及其 他杂质粒子的总称。凝聚粒子是由TiO2产生；凝胶 粒子是由于反应釜有死角或其他原因造成降解的熔 体逐渐形成的高结晶聚合物；炭黑是由于聚酯高温 炭化后形成的。凝集例子对生产最大的影响是熔体 过滤器、纺丝组件压差上升快，缩短使用周期，增 加纺丝断头。
5
2、从1953年开始工业化生产至今，虽然只有50多年，但一 直保持高速发展。进入20世纪90年代，聚酯工业的发展重 心开始转向亚洲。90年代末以后，聚酯用量的增加以及较 高利润的回报，使聚酯产能急剧扩大。进入21世纪，我国 内地聚酯工业的发展有了重大的突破。生产、科研、设计和 设备制造部门通过技术改造和消化吸收引进技术，研发成功 了国产化成套设备。大容量连续生产聚酯技术与设备国产化 的成功，使聚酯装置投资成本比90年代初下降七八成，进 而掀起了新一轮的聚酯投资热潮。
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杜邦工艺的特点： （1）工艺流程简单合理，停留时间短，虽然反应条件强烈，
但产品质量较好； （2）设备简单，动设备少，维修量少，装置连续运行时间较
长，可达到4年； （3）添加剂加入口有喷嘴和静态混合器，分散性好，品种转
换时间较短。
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伊文达工艺的特点; （1）酯化、缩聚等主工艺过程充分利用压差和位差作为
聚酯工艺基础知 识
概述 聚酯发展概况 聚酯生产主要工艺路线 聚酯生产的反应机理 聚酯生产的工艺流程介绍（中纺院五釜流程） 聚酯产品的质量指标及各指标的影响因素
2
一、概述
聚酯是由二元或多元酸和二元或多元醇缩聚而 成的高分子化合物的总称，用不同原料、不同方法 合成的聚酯品种繁多，可用于纤维、容器、薄膜、 涂料、工程塑料、橡胶等不同的领域。目前聚酯的 主要品种有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对 苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二醇 酯（PTT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等高分 子化合物以及某些共聚酯系列。以对苯二甲酸 （PTA）和乙二醇（EG）为原料缩聚而成的聚对苯 二甲酸乙二醇酯是世界上第一个实现工业化和广泛 得到应用的聚酯产品，也是目前世界上产量最高、 用量最大、用途最广泛的高分子合成材料。
结晶）的熔点在300℃左右，但实际生产中不可 能达到，一般在260 ℃左右。
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3、端羧基 端羧基（—COOH）含量使聚酯的一项重要质量指标，
对聚酯制品的物理性能、后加工性能及后加工成品 的后序影响很大。一般认为，在一定的范围内端羧 基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降解时间的 增长，端羧基含量增大。另外，端羧基会对酯基进 行酸解反应，使黏度降低。因此，控制聚酯的端羧 基含量，使其稳定在适当的水平是非常重要的。 在缩聚过程中，聚合工艺条件有波动，缩聚的反应温 度高，真空度偏低或停留时间过长，这些都对降低 产品中的端羧基含量不利。
由于酯交换法的生产复杂，需要甲醇的回收装置，而且投资 大，现在新建的装置基本上已经很少用酯交换的工艺路线， 而以前的装置也慢慢的淘汰了。
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（2）直接酯化法
直接酯化法是直接用对苯二甲酸与乙二醇反应生成对苯二甲 酸乙二醇酯的方法，也称之为PTA法。直接酯化法是由高纯 度的对苯二甲酸与乙二醇配制成的浆料投入反应釜，发生如 下反应：
CH3OOC
COOCH3+2HOCH3CH3OH HOCH2CH2OOC
2CH3OH + COOCH2CH2OH
10
酯交换法的优点： 1、反应产生的副产物DEG含量较少； 2、DMT能与EG完全混合，反应速度快； 3、原料可以使用粗PTA进行生产。 酯交换发的缺点： 1、需要把甲醇进行回收； 2、流程复杂，投资大。
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预聚2
33
预聚物过滤器（预聚物输送）
34
终聚
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熔体输送（1）
36
熔体输送（2）
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熔标及各指标的影响因素
为了使生产的PET满足后加工的要求，其质量必须满 足一定的条件。常用来衡量PET质量的指标有黏度、 熔点、端羧基、色相、凝集粒子、水含量、异状切 片、灰分、铁含量、二甘醇含量等。
3
4
二、聚酯发展概况
发展历史：
1、 20世纪40年代初，英国的J.R.Whenfield和 J.T.Dikeon参阅了美国杜邦公司关于脂肪族二元酸 与二元醇合成聚酯的论文，对苯二甲酸和乙二醇为 原料，在实验室中成功地合成了聚对苯二甲酸乙二 醇酯，并制成了聚酯纤维。并与1946年发表了世界 上第一个生产聚酯纤维的专利。50年代，美国杜邦 公司购买了生产聚酯的专利权，经过中间试验，在 1953年建成了年产1.6万吨的生产装置（间歇）， 成为世界上第一个实现聚酯生产工业化的厂家。 1962年，聚酯工业开始采用连续缩聚工艺，使生产 能力有了突破性的增长，单线的生产能力大幅提高。
聚酯装置包括PTA下料及输送单元、浆料配置单元、酯化单元、 缩聚单元、真空系统、熔体输送单元和热媒炉单元。
EG回收
EG循环
PTA
ADD
浆料配制
酯化1
酯化2
预聚1
预聚2
H2O 五釜流程工艺示意图
终聚 熔体输送
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纺丝
PTA输送及浆料配制
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酯化1
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酯化2
30
EG/H2O分离塔（工艺塔）
31
预聚1
3、2005年全球聚酯产能接近5500万吨/年，我国的聚酯产能 约2160多万吨/年，约占40%，而2005年我国内地聚酯的需 求量仅为1300万吨左右，因此产能增长过快，使国内聚酯 装置产能利用率持续低位徘徊，供大于求的局面可能会保持 一个较长的阶段。
6
4、我国聚酯行业的现状 a、产能大，产能利用率低； b、生产能力过剩，效益下降； c、非纤用聚酯生产比例低，国内聚酯绝大多数应用于纺织行业
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4、影响缩聚反应的主要工艺条件： （1）催化剂的影响； （2）稳定剂的影响； （3）反应温度的影响； （4）反应压力的影响； （5）反应时间的影响； （6）搅拌速度的影响； （7）熔体层厚度的影响； （8）酯化率对聚合度的影响。
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五、聚酯生产的工艺流程介绍（五釜）
聚酯二部有两条共40万吨的聚酯装置，BP和CP线，采用的是 中国纺织工业设计院技术的五釜流程。BP线在2007年7月份 开车，CP线在07年11月份开车。
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1、黏度 黏度是聚酯的非常重要的指标，一般用特性黏度（相
对黏度）表示。黏度是分子内摩擦的量度，由于高 分子的流动是通过链段的位移形成的，链段越长， 摩擦力越大，其黏度越高，因此黏度是分子量大小 的一个标志。
2、熔点 熔点是指将结晶的固态物质加热到一定温度时，有固
态转化为液态时的温度。纯聚酯结晶聚合物（100%
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2、影响酯化反应的主要工艺条件： （1）EG/PTA摩尔比的影响； （2）反应压力的影响； （3）反应温度的影响； （4）反应时间的影响； （5）PTA粒径的影响； （6）催化剂的影响。
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3、缩聚的反应机理 由于聚酯的缩聚反应是可逆反应，并且反应平衡常数较
小，因此，在反应过程中必须尽快除去反应生成的 EG，否则，将会影响缩聚反应速率和聚合度。缩聚 阶段主要是一个链增长的过程，这一阶段伴随着高分 子聚合物的生成，同时也释放出许多地相对分子量的 EG及其他化合物。为了确保缩聚反应顺利进行，得 到优质的聚酯产品，必须把这些反应所产生的小分子 物质迅速分离出反应系统。因此，缩聚反应通常是在 相对较高的温度、高真空的条件下进行的。
剩量少，能耗低，生成二甘醇副产物少，使产品中的 DEG含量较低； （2）各级反应条件（压力、温度、停留时间）适中， 各缩聚反应级间聚合度分配合理，使产品质量较高； （3）利用搅拌功率以及终聚在线毛细管黏度计来调节 终聚的真空度，使产品黏度控制稳定； （4）缩聚反应器中有两釜采用卧式反应器，内部为多 槽溢流串联结构，液面稳定，减少了劣化物的生成； 同时，改善了物料的活塞流情况，有利于产品的相对 分子质量分布。
炸，发展很慢。其次是PTA法发展太快造成的。 由于PTA法较DMT和EO法优点更多(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。
HOOC COOH+2HOCH2CH2OH
2H2O+
HOCH2CH2OOC
COOCH2CH2OH
目前也有用中度纯度对苯二甲酸（QTA）代替PTA进行直接酯
化的工艺。
（3）环氧乙烷法（EO法）
HOOC
COOH+2CH2 CH2 HOCH2CH2OOC
COOCH2CH2OH
O
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EO法技术应该是最理想的工艺路线，但是由于环氧乙
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吉玛工艺的特点： （1）选用单一的缩聚催化剂； （2）酯化反应温度较低，停留时间较长，但操作稳定，产
品中二甘醇（DEG）含量较低，产品质量较好； （3）采用刮板冷凝器，解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的
问题。
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钟纺工艺过程的特点： （1）原料配制时乙二醇摩尔比低，故反应系统中EG过
表1-1 世界聚酯产能及预测表
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5、聚酯发展趋势 a、装置的大型化和规模效益； b、新型反应器的研制和流程的简化； c、新型催化剂的使用； d、新添加剂技术； e、应用领域的拓宽。
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三、聚酯生产工艺路线
1、生产工艺路线 PTA法生产聚酯包括酯化和缩聚两个部分
2、聚酯单体对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法 对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的生产方法目前主要有三种， 即酯交换法、直接酯化法和环氧乙烷法，形成聚酯生产的三 大工艺线路。
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4、色相
色相通常用L值（黑白度）、B值（黄蓝指数）、a值 （红绿指数）表征。我们一般用B值和L值表示。聚 酯发黄的原因除了原材料的色泽影响外，主要是被 氧化的结果。此外由于热降解产生的乙醛对锑的还 原作用，会导致聚酯发灰、L值下降。
5、凝集粒子
凝集粒子是指凝聚粒子、凝胶粒子、炭黑粒子以及其 他杂质粒子的总称。凝聚粒子是由TiO2产生；凝胶 粒子是由于反应釜有死角或其他原因造成降解的熔 体逐渐形成的高结晶聚合物；炭黑是由于聚酯高温 炭化后形成的。凝集例子对生产最大的影响是熔体 过滤器、纺丝组件压差上升快，缩短使用周期，增 加纺丝断头。
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2、从1953年开始工业化生产至今，虽然只有50多年，但一 直保持高速发展。进入20世纪90年代，聚酯工业的发展重 心开始转向亚洲。90年代末以后，聚酯用量的增加以及较 高利润的回报，使聚酯产能急剧扩大。进入21世纪，我国 内地聚酯工业的发展有了重大的突破。生产、科研、设计和 设备制造部门通过技术改造和消化吸收引进技术，研发成功 了国产化成套设备。大容量连续生产聚酯技术与设备国产化 的成功，使聚酯装置投资成本比90年代初下降七八成，进 而掀起了新一轮的聚酯投资热潮。
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杜邦工艺的特点： （1）工艺流程简单合理，停留时间短，虽然反应条件强烈，
但产品质量较好； （2）设备简单，动设备少，维修量少，装置连续运行时间较
长，可达到4年； （3）添加剂加入口有喷嘴和静态混合器，分散性好，品种转
换时间较短。
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伊文达工艺的特点; （1）酯化、缩聚等主工艺过程充分利用压差和位差作为
聚酯工艺基础知 识
概述 聚酯发展概况 聚酯生产主要工艺路线 聚酯生产的反应机理 聚酯生产的工艺流程介绍（中纺院五釜流程） 聚酯产品的质量指标及各指标的影响因素
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一、概述
聚酯是由二元或多元酸和二元或多元醇缩聚而 成的高分子化合物的总称，用不同原料、不同方法 合成的聚酯品种繁多，可用于纤维、容器、薄膜、 涂料、工程塑料、橡胶等不同的领域。目前聚酯的 主要品种有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对 苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二醇 酯（PTT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等高分 子化合物以及某些共聚酯系列。以对苯二甲酸 （PTA）和乙二醇（EG）为原料缩聚而成的聚对苯 二甲酸乙二醇酯是世界上第一个实现工业化和广泛 得到应用的聚酯产品，也是目前世界上产量最高、 用量最大、用途最广泛的高分子合成材料。
结晶）的熔点在300℃左右，但实际生产中不可 能达到，一般在260 ℃左右。
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3、端羧基 端羧基（—COOH）含量使聚酯的一项重要质量指标，
对聚酯制品的物理性能、后加工性能及后加工成品 的后序影响很大。一般认为，在一定的范围内端羧 基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降解时间的 增长，端羧基含量增大。另外，端羧基会对酯基进 行酸解反应，使黏度降低。因此，控制聚酯的端羧 基含量，使其稳定在适当的水平是非常重要的。 在缩聚过程中，聚合工艺条件有波动，缩聚的反应温 度高，真空度偏低或停留时间过长，这些都对降低 产品中的端羧基含量不利。
由于酯交换法的生产复杂，需要甲醇的回收装置，而且投资 大，现在新建的装置基本上已经很少用酯交换的工艺路线， 而以前的装置也慢慢的淘汰了。
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（2）直接酯化法
直接酯化法是直接用对苯二甲酸与乙二醇反应生成对苯二甲 酸乙二醇酯的方法，也称之为PTA法。直接酯化法是由高纯 度的对苯二甲酸与乙二醇配制成的浆料投入反应釜，发生如 下反应：
CH3OOC
COOCH3+2HOCH3CH3OH HOCH2CH2OOC
2CH3OH + COOCH2CH2OH
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酯交换法的优点： 1、反应产生的副产物DEG含量较少； 2、DMT能与EG完全混合，反应速度快； 3、原料可以使用粗PTA进行生产。 酯交换发的缺点： 1、需要把甲醇进行回收； 2、流程复杂，投资大。
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预聚2
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预聚物过滤器（预聚物输送）
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终聚
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熔体输送（1）
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熔体输送（2）
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熔标及各指标的影响因素
为了使生产的PET满足后加工的要求，其质量必须满 足一定的条件。常用来衡量PET质量的指标有黏度、 熔点、端羧基、色相、凝集粒子、水含量、异状切 片、灰分、铁含量、二甘醇含量等。
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二、聚酯发展概况
发展历史：
1、 20世纪40年代初，英国的J.R.Whenfield和 J.T.Dikeon参阅了美国杜邦公司关于脂肪族二元酸 与二元醇合成聚酯的论文，对苯二甲酸和乙二醇为 原料，在实验室中成功地合成了聚对苯二甲酸乙二 醇酯，并制成了聚酯纤维。并与1946年发表了世界 上第一个生产聚酯纤维的专利。50年代，美国杜邦 公司购买了生产聚酯的专利权，经过中间试验，在 1953年建成了年产1.6万吨的生产装置（间歇）， 成为世界上第一个实现聚酯生产工业化的厂家。 1962年，聚酯工业开始采用连续缩聚工艺，使生产 能力有了突破性的增长，单线的生产能力大幅提高。
聚酯装置包括PTA下料及输送单元、浆料配置单元、酯化单元、 缩聚单元、真空系统、熔体输送单元和热媒炉单元。
EG回收
EG循环
PTA
ADD
浆料配制
酯化1
酯化2
预聚1
预聚2
H2O 五釜流程工艺示意图
终聚 熔体输送
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纺丝
PTA输送及浆料配制
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酯化1
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酯化2
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EG/H2O分离塔（工艺塔）
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预聚1
3、2005年全球聚酯产能接近5500万吨/年，我国的聚酯产能 约2160多万吨/年，约占40%，而2005年我国内地聚酯的需 求量仅为1300万吨左右，因此产能增长过快，使国内聚酯 装置产能利用率持续低位徘徊，供大于求的局面可能会保持 一个较长的阶段。
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4、我国聚酯行业的现状 a、产能大，产能利用率低； b、生产能力过剩，效益下降； c、非纤用聚酯生产比例低，国内聚酯绝大多数应用于纺织行业
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4、影响缩聚反应的主要工艺条件： （1）催化剂的影响； （2）稳定剂的影响； （3）反应温度的影响； （4）反应压力的影响； （5）反应时间的影响； （6）搅拌速度的影响； （7）熔体层厚度的影响； （8）酯化率对聚合度的影响。
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五、聚酯生产的工艺流程介绍（五釜）
聚酯二部有两条共40万吨的聚酯装置，BP和CP线，采用的是 中国纺织工业设计院技术的五釜流程。BP线在2007年7月份 开车，CP线在07年11月份开车。
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1、黏度 黏度是聚酯的非常重要的指标，一般用特性黏度（相
对黏度）表示。黏度是分子内摩擦的量度，由于高 分子的流动是通过链段的位移形成的，链段越长， 摩擦力越大，其黏度越高，因此黏度是分子量大小 的一个标志。
2、熔点 熔点是指将结晶的固态物质加热到一定温度时，有固
态转化为液态时的温度。纯聚酯结晶聚合物（100%
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2、影响酯化反应的主要工艺条件： （1）EG/PTA摩尔比的影响； （2）反应压力的影响； （3）反应温度的影响； （4）反应时间的影响； （5）PTA粒径的影响； （6）催化剂的影响。
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3、缩聚的反应机理 由于聚酯的缩聚反应是可逆反应，并且反应平衡常数较
小，因此，在反应过程中必须尽快除去反应生成的 EG，否则，将会影响缩聚反应速率和聚合度。缩聚 阶段主要是一个链增长的过程，这一阶段伴随着高分 子聚合物的生成，同时也释放出许多地相对分子量的 EG及其他化合物。为了确保缩聚反应顺利进行，得 到优质的聚酯产品，必须把这些反应所产生的小分子 物质迅速分离出反应系统。因此，缩聚反应通常是在 相对较高的温度、高真空的条件下进行的。
剩量少，能耗低，生成二甘醇副产物少，使产品中的 DEG含量较低； （2）各级反应条件（压力、温度、停留时间）适中， 各缩聚反应级间聚合度分配合理，使产品质量较高； （3）利用搅拌功率以及终聚在线毛细管黏度计来调节 终聚的真空度，使产品黏度控制稳定； （4）缩聚反应器中有两釜采用卧式反应器，内部为多 槽溢流串联结构，液面稳定，减少了劣化物的生成； 同时，改善了物料的活塞流情况，有利于产品的相对 分子质量分布。