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聚酯市场技术进展

2019-08-05

聚酯市场技术进展

世界聚酯装置正向更大经济规模方向发展。单系列生产能力已由20世纪80年代的100吨/天、200吨/天提高到90年代的300吨/天、400吨/天、480吨/天、600吨/天。聚酯网带目前世界前30家聚酯生产厂家的平均产能达到36万吨/年,规模的杜邦公司已达140万吨/年。 

聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势,自80年代起己成为聚酯的主要工艺和技术路线。大规模生产线的为连续生产工艺,半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。PTA法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。其中吉玛、伊文达、钟纺技术为5釜流程,杜邦则开发了3釜流程(目前正在开发2釜流程),两者缩聚工艺基本相似,区别在于酯化工艺。如5釜流程采用较低温度及压力酯化,而3釜流程则采用高乙二醇(EG)/PTA摩尔比和较高的酯化温度,以强化反应条件,加快反应速度,缩短反应时间。聚酯网带总的反应时间为5釜流程10小保?釜流程3.5小时。目前世界大型聚酯公司都采用集散型(DCS)控制系统进行生产控制和管理,并对全流程或单釜流程进行仿真计算。

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2003年初,伊文达-费希尔(Inventa-Fisher)(I-F)公司公布了其聚酯生产流程和能耗。该工艺从PTA或DMT与乙二醇(EG)反应生产树脂级或纺织级聚酯。采用4釜(4R)工艺,由PTA和EG或熔融DMT和EG组成的浆液,进入酯化/酯交换反应器,反应在较高压力和温度(200~270℃)下进行,聚酯网带生成的低聚物进入第二串级搅拌式反应器,在较低压力和较高温度下进行反应,反应转化率大于97%。然后在低于常压和较高温度下,藉第3台串级反应器预聚合,缩聚程度大于20,经第4台DISCAGE精制器后,使最终缩聚物的特性粘度(i.V.)提高到0.9。能耗为:电力55.0 kwh/t,燃料油61.0kg/t,氮气0.8m3/t,空气9.0m3/t。采用该工艺已建有50多套装置,其中13条生产线能力为100~700吨/天。现已有单系列700吨/天生产线投运。 

用于聚酯生产缩聚反应的催化剂种类繁多,主要有锑系、锗系、钛系、锡系等。由于锑系催化剂在缩聚过程中能大大促进缩聚反应,而对热降解反应的促进程度较小,因此目前聚酯工业普遍采用锑系催化剂,主要品种有三氧化二锑、醋酸锑以及近年来开始受到广泛关注的乙二醇锑。此外,用于酯交换反应的锰、锌、钙、钴、铅等金属的醋酸盐对缩聚反应也有一定的催化作用。 


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