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1、项目四项目四 1000t/y PET 1000t/y PET的生产的生产项目四PET的生产任务回顾任务回顾:项目四项目四 1000t/y PET 1000t/y PET的生产的生产 任务任务01 PET01 PET生产工艺路线选择生产工艺路线选择项目四PET的生产塑料瓶的底部都有一个塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形带箭头的三角形，三角形里面有一个，三角形里面有一个数字。数字。 带箭头的三角图形，代表了可回收再利用的意思，并且带箭头的三角图形，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。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，也就是塑料的中间的数字，代表
2、了塑料类型代号，也就是塑料的身份证身份证”。项目四PET的生产 这些塑料瓶底三角形中的数字，指代的是该瓶子包含的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：成分和该成分对人体健康的影响： 数字数字1-PET1-PET聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。温度达到常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。温度达到7070时易变形，时易变形，且有对人体有害的物质融了。且有对人体有害的物质融了。1 1号塑料品使用号塑料品使用1010个月后，可能个月后，可能释放出致癌物释放出致癌物DEHPDEHP。这类瓶子不能放在汽车内晒太阳，不能。这类瓶子不能
3、放在汽车内晒太阳，不能装酒、油等物质。装酒、油等物质。耐热耐热65 65 ，耐冷，耐冷-20 -20 。数字数字2- HDPE2- HDPE高度密聚乙烯高度密聚乙烯 常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。不要用来做水杯，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。或者做储物容器装其他物品。建议不要循环使用。建议不要循环使用。 数字数字3- PVC3- PVC聚氯乙烯聚氯乙烯 常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性优良，价常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍，耐热至钱便宜，故使用很普遍，耐热至8181时达到顶点，高温时容时达到
4、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，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。不要循环使用。 项目四PET的生产数字数字4-4- PEPE聚乙烯聚乙烯 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。等疾病。 数字数字5- PP5- PP聚丙烯聚丙烯 常见于豆浆瓶、优酪乳瓶、微波炉餐盒，熔点高达常见于豆浆瓶、优酪乳瓶、微波炉餐盒，熔点高达167167，是唯一可以放进微波炉的塑料制
5、品，可在小心清洁后重复使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，盒体以用。需要注意的是，有些微波炉餐盒，盒体以5 5号号PPPP制造，但制造，但盒盖却以盒盖却以1 1号号PETPET制造，由于制造，由于PETPET不能抵受高温，故不能与盒体不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。一并放进微波炉。 数字数字6- PS6- PS聚苯乙烯聚苯乙烯 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
6、，食物，别用微波炉煮碗装方便面。别用微波炉煮碗装方便面。 数字数字7- PC7- PC其他类其他类 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酚A A，对人体有害。另外，使用这种水杯时不要加热，不要在，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。阳光下晒。 项目四PET的生产英文名英文名: polyethylene terephthalate: polyethylene terephthalate，简称，简称PETPE
7、T 1 1、聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子式、聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子式 HOCH HOCH2 2CHCH2 2OCO(COCO(C6 6H H4 4)OCOCH)OCOCH2 2CHCH2 2nOHnOH、密、密 度：度： 1.33g1.33gcm3cm3、熔、熔 点：点： 260265 260265 、折光率：、折光率： 1.574 (25)1.574 (25)、回潮率：、回潮率： 0.40.4、燃烧性能：、燃烧性能： 能燃但不易点燃能燃但不易点燃PETPET基础知识基础知识项目四PET的生产 PET PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表
8、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，有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达长期使用温度可达120120，电绝缘性优良，甚至在高温高，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。疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。 项目四PET的生产2、PET历史于于19411941年首先由英国年首先由英国WhinfieldWhinfield与与DickonDickon研制成功。研制成功。PETPET作为纤维原料已有作为纤维原料已有6060年的历史
9、，英国帝国化学公年的历史，英国帝国化学公司于司于19461946年以涤纶纤维投入生产，继而美国杜邦公司年以涤纶纤维投入生产，继而美国杜邦公司于于19481948年以年以“代春纶代春纶”纤维投入生产。纤维投入生产。 PETPET分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。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。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，广泛应用于非纤维级聚酯还有瓶类、薄膜
10、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，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，同时也是其中包装是聚酯最大的非纤应用市场，同时也是PETPET增长最快的领域。增长最快的领域。 项目四PET的生产3、PET分类及用途 PET PET主要原料对乙二醇（主要原料对乙二醇（EGEG）和对苯二甲酸）和对苯二甲酸(PTA)(PTA)大量大量用作纤维，可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类。用作纤维，可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类。 PETPET具有优良的特性具有优良的特性( (耐热性、耐化学药品性。强韧性、耐热性、耐化学药品性。强韧性、电
11、绝缘性、安全性等电绝缘性、安全性等) )，价格便宜，所以广泛用做纤维、，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工业化产品有以下6 6个方面。个方面。 (1)(1)液晶聚合物液晶聚合物 (2)(2)聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) (PBT) (3)(3)聚萘二甲酸乙二醇酯聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) (PEN) (4)(4)聚对苯二甲酸乙二醇酯工程级聚对苯二甲酸乙二醇酯工程级PET PET (5)(5)聚对苯二甲酸乙二醇酯标准级聚对苯二甲酸乙二醇酯标准级PET PET (6)
12、(6)聚对苯二甲酸乙二醇酯回收级聚对苯二甲酸乙二醇酯回收级PETPET 项目四PET的生产4、PET生产现状和面临问题 进入进入2121世纪世纪, ,我国聚酯产业发展取得了世人瞩目的成我国聚酯产业发展取得了世人瞩目的成就就, ,已成为世界最大的聚酯产品制造基地。至已成为世界最大的聚酯产品制造基地。至20102010年底年底, ,我国聚酯产量达到我国聚酯产量达到20002000万吨万吨, ,同比增长同比增长16.2% 16.2% 。占亚洲的。占亚洲的45.6%,45.6%,，占世界的，占世界的33.8%33.8%。 目前，国际上比较先进的聚酯生产技术主要有目前，国际上比较先进的聚酯生产技术主要有
13、: : 德国吉玛德国吉玛(Zimmer)(Zimmer)公司公司 日本钟纺日本钟纺(Kinebo)(Kinebo)公司公司 美国杜邦美国杜邦(Dupont)(Dupont)公司公司 瑞士伊文达瑞士伊文达(Inventa)(Inventa)公司公司项目四PET的生产中国聚酯产业存在的主要问题：中国聚酯产业存在的主要问题： 1 1、产能增长超过需求装置利用率持续下降、产能增长超过需求装置利用率持续下降 2 2、产业链发展不平衡、产业链发展不平衡, ,聚酯原料发展滞后聚酯原料发展滞后 3 3、行业竞争加剧、行业竞争加剧, ,企业效益下滑企业效益下滑 4 4、与先进国家差距犹存、与先进国家差距犹存,
14、,技术创新能力有待提高技术创新能力有待提高项目四PET的生产任务任务01 PET生产工艺路线选择生产工艺路线选择PET生产工艺路线生产工艺路线-小组汇报小组汇报项目四PET的生产1 1、酯交换法、酯交换法 早年，由于对苯二甲酸的纯化技术未能达到使早年，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。交换反应合成聚酯，此法称为酯交换法。点评与总结点评与总结-PET生产工艺路线生产工艺路线项目四PET的
15、生产 在酯交换反应的同时进行预缩聚反应，生成对苯二甲酸在酯交换反应的同时进行预缩聚反应，生成对苯二甲酸双双-羟乙酯的低聚物。对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的摩尔羟乙酯的低聚物。对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的摩尔比一般为比一般为1(2.11(2.12.3)2.3)，反应温度为，反应温度为155 155 210 210，在常压，在常压下进行。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。羟乙酯的方向推移。 金属盐，特别是可溶性的钙
16、、锰、钴、锌化合物可作为金属盐，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% 0.05% 0.10% 0.10%。 项目四PET的生产项目四PET的生产2、PTA和EG直接酯化法 自自2020世纪世纪6060年代美国阿莫克公司开发了对二甲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。由于竞争的重要方法。由于PTA
17、PTA中的中的H H+ +本身具有自催化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苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1(1.1 1(1.1 1.4) 1.4)，反，反应在常压或加压下进行，温度为应在常压或加压下进行，温度为220 220 230 230，反，反应时间应时间404060 min60 min，酯化度达，酯化度达98%98%以上。以上。 此法应用此法应用PTAPTA与与EGEG直接酯化为对苯二甲酸和乙二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。直接酯化法与酯交醇的低聚体，再进行缩聚反应。直接酯化
18、法与酯交换法相比，流程缩短，投资降低，反应设备效率增换法相比，流程缩短，投资降低，反应设备效率增加，生产较安全。加，生产较安全。项目四PET的生产项目四PET的生产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对苯二甲酸和环氧乙烷的加成反应制备对苯二甲酸双酸双-羟乙酯，从反应式上看该法是最简单的方法，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，使醚键聚合成聚
19、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。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日本过去曾用此法进行过PTAPTA生产，但由于此法生产，但由于此法具有易燃、易爆、有毒等缺点，目前已被淘汰。具有易燃、易爆、有毒等缺点，目前已被淘汰。 2 2、环氧乙烷法、环氧乙烷法项目四PET的生产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碳酸乙烯酯与甲醇的酯交换法可以合成碳酸二甲酯酯(DMT)(DMT)，EGEG与与DMTDMT又可以合成又可以合成PETPET，如果将这，如果将这2 2个反个反应耦合就能得到新的联产应耦合就能得
20、到新的联产DMTDMT和和PETPET的合成路线。的合成路线。 小冶伸八等在碳酸乙烯酯与小冶伸八等在碳酸乙烯酯与DMTDMT的摩尔比为的摩尔比为3131、温度温度250250、压力、压力0.101MPa0.101MPa、Ti(OBu)4Ti(OBu)4作催化剂、作催化剂、N2N2保护下反应保护下反应2h2h，生产出了工业上有用的，生产出了工业上有用的DMTDMT。 3 3、碳酸乙烯酯与甲醇酯交换法、碳酸乙烯酯与甲醇酯交换法项目四PET的生产项目四PET的生产下次课任务布置：下次课任务布置：项目四项目四 1000t/yPET 1000t/yPET的生产的生产任务任务02 PET02 PET生产影响因素分析生产影响因素分析任务任务03 PET03 PET典型设备的选择典型设备的选择项目四PET的生产
