文档介绍：聚酯缩聚的工艺综述田万学2摘要:PTA法合成聚酯过程包括酯化和缩聚两个阶段,每个阶段根据反应程度的不同,可以采用1~3个反应器;根据反应器数量的不同,可以将合成工艺分为三釜流程和五釜流程。杜邦技术采用三釜流程,即酯化釜、预缩聚釜和终缩聚釜。关键词:PET;反应器;杜邦三釜流程;缩聚引言酯化反应,最终产物PET是经过原料TPA与EG的酯化和缩聚反应生成的。第一步是酯化,TPA和EG生成聚合单体对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)。在实际操作中,产物则是单体,二聚体,三聚体等的混合低聚物。水是酯化反应的副产物,被分离出系统。缩聚反应,低聚物的混合物随后在加热和催化剂的作用下,相互间进行缩合聚合,形成长链聚合物PET,同时生成副产物EG。低聚物熔体的粘度随着聚合反应的进行不断升高。缩聚反应也是可逆反应,故反应在特别设计的具有很大表面积的真空釜进行,以便于生成的EG能逸出,使聚合反应顺利进行。年产量10万吨产量设计计算过程合作计算过程与陆瑶一起计算。BHET密度:1680Kg/m3相对摩尔质量:254mol/gCA,0=1680/254==0X1=(预缩聚反应程度)X2=(终缩聚反应程度)kA=/(kmol*h)(反应平衡常数反应速率:rA(X1)=kACA,02(1-X1)2=**(1-)2=/(m3*h)rA(X2)=kACA,02(1-X2)2=**(1-)2=/(m3*h)停留时间:τ1=CA,0(X1-X0)/rA(X1)=*==CA,0(X2-X1)/rA(X2)=*=:τ1+τ2=+=:m=100000*103/(330*24)=12626kg/h设PETM=20000n=m/M=12626*103/20000=:nPET=1:1nBHET==M*n=*254==m/ρ===V0*τ1=*==(预缩聚装料系数)VR2=V0*τ2=*=114m3Φ2=1(终缩聚装料系数)V1=VR1/Φ1==VR2/Φ2=,相互间进行缩合聚合,形成长链聚合物PET,同时生成副产物EG。低聚物熔体的粘度随着聚合反应的进行不断升高。缩聚反应也是可逆反应,故反应在特别设计的具有很大表面积的真空釜进行,以便于生成的EG能逸出,使聚合反应顺利进行。:(l)三釜流程预缩聚反应器中同时存在真空状态下的醋化反应,优于五釜流程醋化阶段带压操作;(2)三釜流程物料通过反应器的停留时间比五釜流程略短;(3)三釜流程的反应温度要比五釜流程高;(4)三釜流程的动设备比五釜流程少;(5)三釜流程一般采用气相热媒加热;(6)三釜流程的催化剂及其它添加剂是从齐聚物管道上注人的,而五釜流程则在浆料调制时加人。。缩聚反应也是可逆平衡反应,它的平衡常数小,所以要把反应生成的小分子脱除,才能使反应向缩聚方向进行。缩聚过程是化学反应和小分子脱挥的耦合过程,过程速率从受反应速率控制过渡到受反应速率和脱挥速率共同控制。所谓”预缩聚”是受反应速率控制的过程,而“后缩聚”是从反应速率控制过渡到受反应速率和脱挥速率共同控制的过程。反应器中物料的比表面积(m2/kg)是决定过程速率控制步骤以及决定脱挥速率大小的关键参数。为使得过程能处于反应速率控制,为提高脱挥速率,都要求反应器提供尽可能大的物料比表面积。缩聚过程是在真空条件下进行,所以小分子物的脱除速率相当高。随小分子从物料中脱除会产生雾沫夹带,这些夹带物堵塞真空系统管路是影响聚酯装置稳定运转的首害。雾沫夹带多少与物料的黏度高低、操作压力高低以及反应器中气相空间体积大小直接相关。所以每个反应器工况条件的确定和几个缩聚反应器之间负荷分配,直接影响装置能否长期稳定运转。聚合物在高温下会产生热降解而影响熔体的可纺性。有实验数据表明,高于285℃,热降解速率明显加剧。高质量产品的聚合度分布是均匀的,因此要求反应器中物料停留时间分布要均匀。。物料在圆盘反应器中的流动相当于多个全混