项目四 PET的生产1

项目四1000t yPET的生产 任务回顾 项目四1000t yPET的生产任务01PET生产工艺路线选择 塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形 三角形里面有一个数字 带箭头的三角图形 代表了可回收再利用的意思 并且表示该产品并非使用回收料生产 中间的数字 代表了塑料类型代号 也就是塑料的 身份证 这些塑料瓶底三角形中的数字 指代的是该瓶子包含的成分和该成分对人体健康的影响 数字1 PET聚对苯二甲酸乙二醇酯常见于矿泉水瓶 碳酸饮料瓶等 温度达到70 时易变形 且有对人体有害的物质融了 1号塑料品使用10个月后 可能释放出致癌物DEHP 这类瓶子不能放在汽车内晒太阳 不能装酒 油等物质 耐热65 耐冷 20 数字2 HDPE高度密聚乙烯常见于白色药瓶 清洁用品 沐浴产品 不要用来做水杯 或者做储物容器装其他物品 建议不要循环使用 数字3 PVC聚氯乙烯常见于雨衣 建材 塑料膜 塑料盒等 可塑性优良 价钱便宜 故使用很普遍 耐热至81 时达到顶点 高温时容易产生有害物质 很少被用于食品包装 难清洗 易残留 不要循环使用 数字4 PE聚乙烯常见于保鲜膜 塑料膜等 高温时有有害物质产生 有毒物质随食物进入人体后 可能引起乳腺癌 新生儿先天缺陷等疾病 数字5 PP聚丙烯常见于豆浆瓶 优酪乳瓶 微波炉餐盒 熔点高达167 是唯一可以放进微波炉的塑料制品 可在小心清洁后重复使用 需要注意的是 有些微波炉餐盒 盒体以5号PP制造 但盒盖却以1号PET制造 由于PET不能抵受高温 故不能与盒体一并放进微波炉 数字6 PS聚苯乙烯常见于碗装泡面盒 快餐盒 不能放进微波炉中 以免因温度过高而释放出有害化学物质 避免用快餐盒打包滚烫的食物 别用微波炉煮碗装方便面 数字7 PC其他类常见于水壶 太空杯 奶瓶 百货公司常用这些材质的水杯当赠品 不过 这种材质的水杯很容易释放了有毒物质双酚A 对人体有害 另外 使用这种水杯时不要加热 不要在阳光下晒 英文名 polyethyleneterephthalate 简称PET1 聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子式HOCH2CH2 OCO C6H4 OCOCH2CH2 nOH 密度 1 33g cm3 熔点 260 265 折光率 1 574 25 回潮率 0 4 燃烧性能 能燃但不易点燃 PET基础知识 PET是乳白色或浅黄色 高度结晶的聚合物 表面平滑有光泽 在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能 长期使用温度可达120 电绝缘性优良 甚至在高温高频下 其电性能仍较好 但耐电晕性较差 抗蠕变性 耐疲劳性 耐摩擦性 尺寸稳定性都很好 2 PET历史 于1941年首先由英国Whinfield与Dickon研制成功 PET作为纤维原料已有60年的历史 英国帝国化学公司于1946年以涤纶纤维投入生产 继而美国杜邦公司于1948年以 代春纶 纤维投入生产 PET分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片 纤维级聚酯用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝 是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料 涤纶作为化纤中产量最大的品种 非纤维级聚酯还有瓶类 薄膜等用途 广泛应用于包装业 电子电器 医疗卫生 建筑 汽车等领域 其中包装是聚酯最大的非纤应用市场 同时也是PET增长最快的领域 3 PET分类及用途 PET主要原料对乙二醇 EG 和对苯二甲酸 PTA 大量用作纤维 可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类 PET具有优良的特性 耐热性 耐化学药品性 强韧性 电绝缘性 安全性等 价格便宜 所以广泛用做纤维 薄膜 工程塑料 聚酯瓶等 国际上聚酯类热塑性塑料工业化产品有以下6个方面 1 液晶聚合物 2 聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT 3 聚萘二甲酸乙二醇酯 PEN 4 聚对苯二甲酸乙二醇酯工程级PET 5 聚对苯二甲酸乙二醇酯标准级PET 6 聚对苯二甲酸乙二醇酯回收级PET 4 PET生产现状和面临问题 进入21世纪 我国聚酯产业发展取得了世人瞩目的成就 已成为世界最大的聚酯产品制造基地 至2010年底 我国聚酯产量达到2000万吨 同比增长16 2 占亚洲的45 6 占世界的33 8 目前 国际上比较先进的聚酯生产技术主要有 德国吉玛 Zimmer 公司日本钟纺 Kinebo 公司美国杜邦 Dupont 公司瑞士伊文达 Inventa 公司 中国聚酯产业存在的主要问题 1 产能增长超过需求装置利用率持续下降2 产业链发展不平衡 聚酯原料发展滞后3 行业竞争加剧 企业效益下滑4 与先进国家差距犹存 技术创新能力有待提高 任务01PET生产工艺路线选择 PET生产工艺路线 小组汇报 1 酯交换法早年 由于对苯二甲酸的纯化技术未能达到使其满足生产聚酯的纯度的要求 因此开发了先把对苯二甲酸酯化为对苯二甲酸二甲酯 精制后再经酯交换反应合成聚酯 此法称为酯交换法 点评与总结 PET生产工艺路线 在酯交换反应的同时进行预缩聚反应 生成对苯二甲酸双 羟乙酯的低聚物 对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的摩尔比一般为1 2 1 2 3 反应温度为155 210 在常压下进行 酯交换反应为可逆反应 过量的乙二醇有利于反应正向进行 通过不断地蒸出甲醇 使反应向生成对苯二甲酸双 羟乙酯的方向推移 金属盐 特别是可溶性的钙 锰 钴 锌化合物可作为酯交换反应催化剂 它的加入量为对苯二甲酸二甲酯质量的0 05 0 10 2 PTA和EG直接酯化法 自20世纪60年代美国阿莫克公司开发了对二甲苯空气氧化并精制得到高纯度的对苯二甲酸工艺以后 直接酯化法得到迅速发展 成为与酯交换法相竞争的重要方法 由于PTA中的H 本身具有自催化作用 因此一般不使用专门的酯化催化剂 通常对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1 1 1 1 4 反应在常压或加压下进行 温度为220 230 反应时间40 60min 酯化度达98 以上 此法应用PTA与EG直接酯化为对苯二甲酸和乙二醇的低聚体 再进行缩聚反应 直接酯化法与酯交换法相比 流程缩短 投资降低 反应设备效率增加 生产较安全 3 PTA和EO加成法 对苯二甲酸和环氧乙烷的加成反应制备对苯二甲酸双 羟乙酯 从反应式上看该法是最简单的方法 不需要将环氧乙烷制成乙二醇 但是在实践中会遇到许多困难 因为容易生成许多副产物 包括环氧乙烷聚合成聚醚和聚醚与对苯二甲酸的反应产物 使醚键引入聚酯链中 降低聚酯的熔融温度 日本过去曾用此法进行过PTA生产 但由于此法具有易燃 易爆 有毒等缺点 目前已被淘汰 2 环氧乙烷法 4 碳酸乙烯酯和DMT酯交换耦合法 碳酸乙烯酯与甲醇的酯交换法可以合成碳酸二甲酯 DMT EG与DMT又可以合成PET 如果将这2个反应耦合就能得到新的联产DMT和PET的合成路线 小