pet聚酯小试聚合设备安全操作手册

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1、小试聚合设备安全作业手册编制：杨宇审核：批准：目录第一章PET聚酯合成的反应机理21.1化学反应机理和催化剂21.2酯化和缩聚2第二章PET聚酯的物化性能52.1PET的性能参数与其优缺点对其使用的影响52.2影响PET性能的因素和质量控制7第三章原辅料的物化性质113.1对苯二甲酸（PTA）113.2乙二醇（EG）113.3醋酸锑123.4磷酸三甲酯（TMP）12第四章生产方法及工艺流程简介134.1PET行业产业链134.2聚合工艺流程134.3工艺简介13第五章安全操作规程145.1开机准备145.2配料投料155.3反

2、应阶段165.4出料切粒175.5洗釜关机18第六章聚合工艺控制要点19第七章安全操作注意事项207.1车间取样注意事项207.2烘箱操作注意事项207.3加热炉操作注意事项207.4反应釜操作注意事项207.5电炉操作注意事项207.6加热蒸馏操作注意事项217.7配制溶液操作注意事项21第1页共22页第一章PET聚酯合成的反应机理1.1化学反应机理和催化剂合成PET的单体是PTA和EG。可以通过在聚合物中加入其他的二元羧酸或二元醇为共聚单体，而达到改性的目的。PET链的生成包括两个主反应：①端羧基和端羟基的酯化反应；②带有

3、端羟基的乙二醇的酯基转移反应（或醇解转移反应），即缩聚反应。其逆反应分别是水解和醇解反应。在聚合物链增长过程中所涉及到的所有化学反应都是平衡反应，因为它们的逆反应会导致大分子链的降解。其平衡常数又相当小，因此有效地去除低分子量的副产物可以使反应向生成物的一方进行。另外其反应的可逆性使分子链的长度能有效地进行重新分布。PET的合成中，要获得足够高的反应速度就必须用到催化剂，但是一些催化剂也会加速副反应的进行。酯化反应，还有酯基转移反应可以分别用质子或羧基基团催化。在酯化反应中，羧基的浓度是足够高的，而不需要再额外添加催化剂。在缩

4、聚过程中，羧基的浓度因太低而不足以有效地催化反应，因此要加入合适的催化剂是不可避免的，而锑系化合物是在生产过程中最常用的催化剂。1.2酯化和缩聚PET酯化反应温度在260℃左右，配制的浆料必须从室温升温至反应温度，酯化反应产生的副产物水通过汽相蒸发排出反应体系。同时有大量乙二醇伴随蒸出。另外酯化反应是吸热反应，所以酯化反应过程需要大量热量酯化反应器都有很大的换热面积。酯化段反应是对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)直接缩聚制聚酯,其反应机理及反应式已有不少文献报道,主反应有酯化反应和缩聚反应两大类。酯化反应是直接缩聚方法的起始

5、反应,对苯二甲酸与乙二醇经过酯化反应转化为聚对苯二甲酸双β-2羟乙酯(BHET)单体。其化学反应见式(1-1)。PTAEGBHET缩聚反应是聚酯生产过程中的链增长反应,是一个逐步聚合反应。它可以是单体(BHET第21页共21页)与单体、单体与低聚物、低聚物与低聚物的缩聚反应过程,其化学反应式为：①单体与单体缩聚生成二聚体②单体与二聚体和低聚物缩聚③低聚物与低聚物缩聚在酯化阶段除酯化反应外，缩聚反应同时进行,第21页共21页不过此阶段产生的是低聚物，其聚合度一般为5。除上述两个主反应外，还存在众多副反应，主要副反应有二甘醇(DE

6、G)生成反应，其反应式为：其余还有乙醛生成反应、环化反应和降解反应等，但它们在酯化段中生成量甚少。在酯化反应中，原料PTA以固体形式加到反应器中，釜内物料对PTA有一定溶解性，只有当反应进行到某一程度，固体PTA才会完全溶解，即清晰点。在酯化阶段，我们主要目标以完成酯化反应为主，要求酯化率达到92%～97%，同时控制DEG生成量。尤其是第一酯化反应器，DEG生成量约占生成总量的80%，只有控制了第一反应器DEG生成量，才能保证最终产品DEG含量合格。酯化率和DEG含量是酯化段的主要指标。由上述反应可知，主反应是可逆反应，要使酯

7、化率高必须要将反应生成的水从反应系统中分离出去。操作状态越接近平衡酯化率，反应速率越慢，这时要稍微提高些酯化率，反应时间将需要延长较多。主反应是可逆反应，副反应是DEG生成反应，构成了酯化段的主要反应特征，是反应器设计和操作考虑的出发点。第21页共21页第二章PET聚酯的物化性能2.1PET的性能参数与其优缺点对其使用的影响通过对PET的性能参数了解和与其他材料的对比，我们可以发现PET自身性能的优越性和存在的缺点。可以作为在PET材料使用过程中对其是否可以直接使用和改性方法与方向的参考依据。对于PET材料的改性将在下文中作详

8、细研究。2.1.1力学性能：较高的拉伸强度和硬度，良好的耐磨性、耐蠕变性并能在较宽的温度范围内保持良好的力学性能。表2-1PET树脂与其他树脂的物理及力学性能的比较性能测试方法PET（非晶）PEPVC（硬质）熔点/℃DSC240～255130—玻璃化转变温度/℃DSC80—8