半消光聚酯切片（PET）的聚酯主要生产方式有：PTA法(直接酯化法)和DMT 法(酯交换 法)。直接酯化法生产方式的优点有：消耗的原料少、反应的时间短等等，直接酯化法在1980 年后成为半消光聚酯切片合成的主要工艺。聚酯切片聚酯PET 作为原材料不仅仅涉及纤维生 产，工程塑料，薄膜，塑料瓶，，包装材料，各类塑料制品容器等等生产领域。在目前 的生产中,聚酯切片（PET）主要用聚酯制成纤维。聚酯切片（PET）制成的纤维具有绚丽的 光泽，而且它的强度和弹性比普通的丝更好，但是有很多的丝织品并不一定要求具有很强绚 丽的光泽，所以有些公司在丝织品中加入添加剂进行消光处理。消光处理的原理就是在生产 过程中添加合适量的消光剂（常用的是二氧化钛粉末），消光剂在其中的作用就是纤维 表面，使光线在制成的纤维表面上产生了不规律的反射，这样就达到了消光的最终目的。 文主要探讨了半消光聚酯切片的原材性质极其作用，原材料对半消光聚酯切片的影响，半消光聚酯切片生产过程中的热载体的种类及特性，影响聚酯切片反应的因素，半消光聚酯切片 的生产工艺，生产过程中遇到的各种问题和半消光聚酯的价格走势分析，区域分布等发展状 关键词：聚酯切片（PET），半消光，生产工魏优旃艺，消光剂（二氧化钛），发展状况毕业论文 II AbstractSemi dull polyester chip (PET) polyester main production methods PTA(direct esterification method) DMTmethod (ester exchange method). directesterification method rawmaterials reactiontime tooshort, so directesterification method has become maintechnology semidull polyester chips after 1980. Polyester chip PET rawmaterial onlyinvolved fiber,engineering plastics, film, plastic bottles, film, packaging materials, various types plasticproducts, containers, presentproduction, polyester chips (PET) mainlymade polyesterfiber. Made polyester(PET) fiber has brilliantluster itsstrength betterthan ordinary wire, silkdoes necessarilyrequire strongbrilliant luster, so some companies silkadditive extinctionprocess productionprocess appropriateamount extinctionagent (commonly used titaniumdioxide powder), matting agent fibersuce, make fibersuce produced reflection,so ultimategoal mainly discusses semidull polyester chips rawmaterial properties extremely role, rawmaterial semidull polyester chips, types heatcarrier productionprocess semidull polyester chips, affecting ctors polyesterchips,, semi dull polyester chips production craft, variousproblems encountered productionprocess semidull polyester price trend analysis, regionaldistribution development.Keywords: polyester chip (PET), half matting, production process, flatting agent (titanium dioxide), development status. 毕业论文 III 1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯的概述 1.1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯简介 1.1.2聚对苯二甲酸乙二醇酯的物质 1.1.3聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的应用范围 1.2聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法 1.2.1合成聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法 1.2.2主流技术 1.3原辅料的成分性质及其作用 1.3.1乙二醇（EG） 1.3.2精对苯二甲酸（PTA） 1.3.3二甘醇（DEG） 1.3.4二氧化钛（TiO 1.3.5乙二醇锑 1.3.6单季戊四醇 1.4热载体的种类及特性 1.4.1气相热媒 1.4.2液相热媒（氢化三联苯） 1.5各介质名称与代号 1.6输送设备 102.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）产业链分析 102.2 反应及其流程 102.2.1 PTA 投料 112.2.2 浆料混合 112.2.3 酯化反应 122.2.4 缩聚反应 132.3 影响反应的因素分析 142.3.1 乙二醇（EG）温度对浆料密度的影响 14毕业论文 IV 2.3.2摩尔比对浆化的影响 142.3.3 影响酯化反应的因素 152.3.4 原料影响 162.4 影响聚酯切片色泽的因素分析 162.4.1 精对苯二甲酸（PTA） 162.4.2 二氧化钛(TiO 162.4.3 催化剂 162.4.4 生产工艺的影响 172.5 单位产能价格及成本结构 172.5.1 单位产能价格 172.5.2 成本结构 172.5.3 配制PTA 浆料为何不用新鲜EG 而用回用EG 193.1 酯化反应的的液位计失灵 193.1.1 液位计失灵后如何判断 193.1.2 液位计失灵后如何处理 193.2 工艺塔憋压 193.2.1 憋压原因 193.2.2 工艺塔憋压处理步骤 203.3 大气腿堵塞严重 203.3.1 现象 203.3.2 处理方法 203.3.3 相关说明 203.4 203.4.1 现象 203.4.2 跳停原因 203.4.3 处理方法 213.5 小结 224.1 全国半消光聚酯切片工艺发展状况 224.2 我国半消光聚酯切片工艺发展区域分布 22毕业论文 4.3价格走势分析 224.4 工艺风险 234.4.1 产能过剩风险 234.4.2 价格波动风险 234.4.3 下游需求有风险 25参考文献 26毕业论文 绪论1.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯的概述 1.1.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯简介 俗名：聚酯切片，PET。 聚对苯二甲酸乙二醇酯的化学式： HO〔CH OOC——COO 〕n-CH OH图1.1 聚酯切片 发展历史： 在1946 年，第一个研制出制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的工艺技术专利在英国发 表，之后美国的杜邦公司看到了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）在未来有着很大的前景后果 断地购买了该项专利，并且在4 年后建立了聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产装置，这就是工业 化生产的雏形。在之后的几年中，因为对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）没有进展，所以大 部分上的聚酯都只用于合成纤维。直到1970 年后，聚对苯二甲酸乙二醇在工程塑料的研究 上有了飞跃的进展，之后陆续的制作出了结晶促进剂和成核剂等工程塑料，在现在的社会中， 工程塑料上就有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的身影。 1.1.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯的物质 颜色：聚对苯二甲酸乙二醇的颜色一般为无色透明或乳白色半透明，所以聚对苯 二甲酸乙二醇酯的透光率比较高。 毕业论文 结构：之所以聚对苯二甲酸乙二醇酯有着很强的的结晶取向能力，是因为聚对苯二甲酸乙二醇酯的同意着高度对称的结构，因为这些原因，所以聚对苯二甲酸乙二醇酯具 力学性能：聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸强度很高。而且聚对苯二甲酸乙二醇酯的蠕变性小、抗疲劳极好。 其他的物质：耐候性和光学性能是聚对苯二甲酸乙二醇酯具有的良好的物质，良好的光学透明性晶态的聚对苯二甲酸乙二醇酯具有的另一种性质。另外聚对苯二 甲酸乙二醇酯也具有很好的的物理机械性能，耐磨损等优良的性能。 物理缺点：耐电晕性较差（不可以用于高压绝缘），耐酸而不耐碱，用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的衣服易起球，而且吸湿性和染色性差等。 1.1.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的应用范围 现在的社会中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）不仅仅制成纤维外，还有的公司用聚对苯二 甲酸乙二醇酯（PET）制造薄膜、瓶类等等一些生活用品，还有的用来制造工程塑料。 薄膜和片材：生产后的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基本上都制成了包装材料，例：1）食物包装袋、药品包装和一些没有毒和细菌的卫生包装，2）精密仪器、电子元件等 等的贵重物品的的包装，3）机的底片、电影、录音带、光盘等等的基础原材 料，4）电器制品的薄膜和一些重要机器部分的薄膜开关等 瓶类：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）之所以可以制成的瓶子，是因为它制成的瓶子的透明度高，阻隔性好。因为有着优良的阻隔性，所以大部分聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 制成的瓶子都可以制成保鲜包装的材料 。例：可乐瓶、白酒瓶、药瓶、调料瓶、化妆品的的瓶、食品的瓶子等等。 工程塑料：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）经过各种反应加强后有着强度高，抗老化等优良品质，所以可以用于制造一些零件，配件等 ，比如：汽车配件 例：汽车电动机的外壳，汽车的阀门，尾气的排气的零件等等。 机械零件 例：机器运作的齿轮和凸轮，齿轮与齿轮之间连接的，电动机的架框， 各种机密仪器和钟表的小型零件等等。 电子电器的外壳 例：集成电外壳，电容器外壳，绕线管的表面，开关等等一些关于电 子的配件。 毕业论文 1.2聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法 1.2.1 合成聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法 合成聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法有：酯交换法（DMT 法），环氧乙烷法（EO 法）和直接 酯化法（PTA 法），在现在的生产工艺中主要运用的是直接酯化法（PTA 直接酯化法（PTA法）的酯化反应式：直接酯化法，顾名思义，就是直接用对苯二甲酸与 乙二醇反应。因为是两者直接反应，所以对苯二甲酸与乙二醇要求的纯度要求很高。发生如 下反应： HOOC— —COOH+2HOCH OH——2H OOC——COOCH OH注意：对苯二甲酸双羟乙酯在催化剂作用下发生缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯，反 应的温度较高，大概在280 度左右，它的反应的时间时也较长，大概为2 个小时。在反应期 间需要掉此反应之间的平衡，让化学反应继续向右进行，所以要做的就是尽快地去除反 应生成的乙二醇（EG），不然的话此反应的反应速度会降低，并且聚合度也没有办法得到提 升。所以这个缩聚反应必须在完全的真空中进行反映，尤其是缩聚的最后几步反映必须在高 真空的反应容器下进行化学反映，在反应的同时可以尽量加大蒸发表面使反应更加迅速。 1.2.2 主流技术 因为PTA 法和DMT 跟EO 法相比优点多而且十分突出（例：生产所需的原材料要求低， 回收乙二醇的系统小，生产流程短，投资低，不会产生副产品，生产的过程比较安全，生产 的成本低，合成的化学反应速度比较平缓且易控制等等。在当今的社会中生产工艺中几乎都 采用直接酯化法去生产。而且本次论文的探讨主要也是直接酯化法 在直接酯化法中，对苯二甲酸(PTA）和乙二醇（EG）是原材料，其反应生成聚对苯二甲 酸乙二醇酯（PET）的生产过程如下： 毕业论文 聚对苯二甲配置 酸乙二醇酯乙二醇 （PET） 图1.2聚对苯二甲酸乙二醇酯的基本生产方式 1.3 原辅料的成分性质及其作用 1.3.1 乙二醇（EG） 乙二醇(EG)的量为 62.07 g/mol，乙二醇(EG)为无色稍微有点黏稠的透明液体，不 易挥发，味道有点甜，并且易溶于H )、硝酸（HNO3）一类的强氧化剂混合。乙二醇（EG）易燃易爆炸，所以乙二醇储罐附近静止有任何火源，而且静止周围人吸烟，乙二醇（EG）的 储罐必须接地（防爆）。乙二醇（EG）如果进入了眼睛，必须立马用水仔细冲洗，冲洗15min 以上，之后去医院经行就医。 乙二醇(EG)作用：原材料 1.3.2 精对苯二甲酸（PTA） 精对苯二甲酸（PTA）为有点稀松的纯白色的极其细小的结晶粉末。自燃点较高，微溶 O)，能溶于热乙醇(EG）。精对苯二甲酸（PTA）易燃，毒性较低，易燃。注意：精对苯二甲酸（PTA）的粉尘与空气在一起混合遇火容易爆炸。 精对苯二甲酸（PTA）作用：原材料 1.3.3 二甘醇（DEG） 二甘醇（DEG）它的物质：透明、粘稠、没有颜色、没有臭味尝起来稍微有点甜的 液体。二甘醇（DEG）化学性质：没有腐蚀性，毒性比较低，它的蒸汽与空气在一起混合能 形成爆炸混合物。沸点较高，相对密度比水大，并且易溶于极性溶剂。 二甘醇（DEG）作用：使产品易于染色，在反应过程中也充当着润滑剂的作用。 毕业论文 1.3.4二氧化钛（TiO ）的作用：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面光滑并且透明度较高，所以当在光线的照射下会形成反射光而且反射光比较强，使产品看起来光泽很强，刺眼， 专业术语称之为极光,所以在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）内添加少量不同的折射率物质， 从而射出的光线向各个方向进行射出，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的光泽度就会降低， 这种让产品光泽度降低的形式称之为消光，在反应过程中所添加的化学物质就叫做消光剂 [14] ）作为消光剂原因：（1)折光率较大，(2)高温下不发生变化，(3)不溶于水的优点，(4)分散性好，(5)化学稳定性高，在之后的反应和之后的使用中不容 易被洗去。 超有光、有光、半消光和全消光等几种不同的品种是由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中二氧化钛（TiO ）的含量来划分的。超有光PET：生产过程中不添加二氧化钛（TiO 表面的性质为无色透明颗粒,有光PET： 生产过程中添加0.1%左右的二氧化钛（TiO ）用来消光,表面的性质为半透明颗粒, 半消光PET：生产过程中添加0.3～0.5%左右的二氧化钛（TiO ）用来消光,表面的性质为为乳白色或呈灰色颗粒, 全消光PET：生产过程中添加1.0%左右的二氧化钛（TiO ）用来消光[15] 图1.3有光聚酯切片和半光聚酯切片 1.3.5 乙二醇锑 乙二醇锑为结晶的白色粉末，易溶于乙二醇（EG），没有毒性，没有气味，易分解在潮湿的空气中。 乙二醇锑作用：聚酯缩聚催化剂。1.3.6 单季戊四醇 式：OH CH —OHCH 单季戊四醇作用：6A型添加剂，主要作用是增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的 拉伸性能。 1.4 热载体的种类及特性 1.4.1 气相热媒 气相热媒的性质：有特殊气味的淡透明液体，在传输的过程中它的颜色会快速地由透明至变暗。气相热媒没有腐蚀性，但稳定性很好。气相热媒有较强的渗透性，对眼睛、 皮肤、呼吸道等有刺激作用。气相热媒有轻微毒性，但是只要不正常的接触，气相热媒 毕业论文 就基本上不会对人体的产生危害。假如要是不小心吃下去，只有轻微毒性。如果只是吃了大概一口那么多，不会对健康产生明显的负面影响。 在正常的操作状态下，气相热媒介质中大概会聚集一些沸点比较低的气体或固体杂质，例如：空气、湿气、裂解物。这些杂质必须要从气相热媒系统中排出，否则会产生温度 控制上的一些偏差，所以要在一定时间后用不凝气体排放杂质。 1.4.2 液相热媒（氢化三联苯） 性质：透明的淡液体，没有刺激的气味，毒性较低，而且氢化三联苯不会经过皮肤 大量地进入体内。氢化三联苯在高温下会产生有刺激性气味的气体。氢化三联苯的常态沸点： 353，结晶点：-30 [24] 1.5各介质名称与代号 表1.1 各介质名称与代号 1.6 输送设备 离心泵HMP 一次热媒 PGF 新鲜乙二醇 PES 酯化物 HMS 二次热媒 PGS 回用乙二醇 PPC HMC气相热媒凝液 PGV 乙二醇蒸汽 PPM HME气相热媒放空 PGG 尾气 PMV 混合蒸汽 HMG 液相热媒放空 P 二氧化钛悬浮液 PCP 切片 HMV 气相热媒 PGP PTA 浆料 PWW 工艺废水 PGC 催化剂溶液 PWV 工艺蒸汽 WS 软水 PTA 精对苯二甲酸 N0/1/2 0.05/0.3/0.6MP WD除盐水 EG 乙二醇 NC0/1/2 0.05/0.3/0.6MP WC冷却水 ADD S1蒸汽 WCC 冷冻水 CAT 催化剂 C1 蒸汽凝液 WF 生产水 DEG 二甘醇 AP 工艺压缩空气 WW 废水 TiO 二氧化钛AI 仪表压缩空气 WH 热水 毕业论文 离心泵的作用原理就是旋转后把机械能为液体的动能[12] 。液体在离心力的作用下 下速度和压力显著加强，从而迅速的从进口流向出口。从出口流出的液体经过压出室的时候， 因为挤压，液体的的压力显著提高，这样液体就顺利的沿着管道输送到高出。生产聚酯（PET） 装置的离心泵都采用单级离心泵。 螺杆泵螺杆泵运行原料是根据螺杆转动时，泵套和螺杆之间的空间变化从而导致里面的容积发 生变化从而来输送液体。生产聚酯（PET）装置的螺杆泵均采用单螺杆泵，因为其结构简单 [12] 目前聚酯装置内的螺杆泵主作用是输送PTA浆料、TiO 膈膜泵电机的旋转运动通过蜗杆蜗轮传给偏心轮、偏心轮带动空心活塞前后作直线运动，从而 使液压腔的容积改变，通过液压腔的吸入和排出液压油来带动隔膜的振动，从而在工作介质 侧吸入和排出液体。隔膜泵中有一根中空的行程控制杆，它是用来调节运送过程中的行程。 隔膜泵的空心活塞与之接触，中空的行程控制杆控制活塞移动，活塞下有个小孔，当活塞关 闭时，液体的行程则最小，因此通过泵体上的行程调节杆调节小孔在液压腔中的就调节 了隔膜泵的行程，从而调节了隔膜泵的工作负荷。另外还可以用调频电机控制电机的转速从 而实现流量的改变 [17] 研磨机原材料被件剪切和挤压是在进入研磨机后的研磨珠和加工区中进行的。 离心机离心过滤与离心沉降是离心机工作的二个重要作用。离心过滤的原理就是在离心力场的 作用下，悬浮液产生了离心压力，因此液体和固体实现了分离；离心沉降的原理就是因为悬 浮液的密度不一样，所以不同的成分在离心力场中快速的分层，从而液体和固体实现了分离。 工艺塔工艺塔的区域可以划分为4 个部分：底部贮存乙二醇（EG）区、乙二醇（EG）和水分离 区、乙二醇（EG）浓缩区、顶部蒸发区 [12] 工艺塔工作原理的依据是乙二醇（EG）和水有着不同的挥发度（挥发度就是指液体的汽化温度），即乙二醇（EG）和水的沸点不同从而分开乙二醇（EG）和水，分离出的一部分乙 二醇（EG）经过泵的传送到酯化槽中进行酯化反应，另一部分乙二醇（EG）在乙二醇（EG） 浓缩区内反复蒸馏使之杂质更少，纯度更高，然后储存在工艺塔的底部贮存乙二醇（EG）区 内。分离出的水蒸汽大量的热含量用来加热回流水，分离出的水蒸气冷却彻底后没有用的冷 毕业论文 却水直接流入废水管进行处理，另一部分还能再用的冷却水流入储存槽后经过泵的运送再次送回工艺塔继续参加乙二醇（EG）和水的分离。 图1.7 工艺塔 毕业论文 10 半消光聚酯切片生产工艺流程2.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）产业链分析 石化行业 化纤行业 上游 下游 图2.1 半消光聚酯切片产业链 [23] 产业链中上游为石化行业，化纤处于劣势在下游，但是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯 （PET）的行业却在产业链的中上端，并且因为在生产工艺中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 的熔体有着优良的成纤性能，而且制成的产品不容易断裂，抗皱性强，具有很高的弹性，耐 热耐光能力强，价格低廉等等优秀的品质，因此聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的生产量在 近几年迅速地赶超了腈纶跟锦纶，一下子成为了合成纤维的产量的第一位，占化纤行业市场 比例为60%以上。 2.2 反应及其流程 本装置采用三釜工艺，以PTA、EG、二氧化钛、乙二醇锑、A 型添加剂等为原辅料参加反 应。主要经过下料、浆料输送、浆料入罐混合、酯化反应、预聚反应、终聚反应6 个主要生 产步骤。控制粘度、温度、压力等主要参数来达到生产目的 [24] 。慢慢形成满足纺丝车间需 需求的熔体和生产出合格的聚酯切片。为了更加明晰地分析问题，现将聚酯装置的工艺流程 划分为主工艺流程和包含工艺废水废气排放的辅助工艺流程，其工艺流程如图 2.2 所示。 毕业论文 11 图2.2聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的主工艺流程 2.2.1 PTA 投料 当精对苯二甲酸(PTA）由物流人员运送进来时，将货车停在指定，由现场人员通知 物检化验部人员前来取样化验。待化验结果出来显示本批产品均为合格品后，入库备用。 生产时，由叉车工将精对苯二甲酸(PTA)叉到电动葫芦下面整齐摆好，有下料工将精对 苯二甲酸(PTA)包装袋吊装到两个下料口，固定好。此时启动振动筛、横链管、斜链管。 下料工打开精对苯二甲酸(PTA)包装袋的下封口，精对苯二甲酸(PTA)由下料口落到振动筛 上，经过振动筛来回震荡初步筛选过滤，将结块的精对苯二甲酸(PTA)以及包装袋、扎头等