PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006
PT酸对聚酯及其纤维性能的影响
PT 酸对聚酯及其纤维性能的影响鞠培勇,韩胜宏,刘金清,李杰(济南化纤总公司,山东 济南 250100)摘要:PT 酸是聚酯生产中主要的单官能团杂质,它的存在直接影响聚酯的结晶性能、分子质量及其分布,从而对聚酯的内在质量、可纺性及纤维质量产生一定的影响。
通过对PT 酸影响的分析,认为PT A 生产中应将PT 酸质量分数控制在150×10-6以下。
关键词:聚酯;PT 酸;分子质量分布;结晶性能;可纺性中图分类号:T Q323.41 文献标识码:B 文章编号:100828261(2001)05200282030 前言随着聚酯纺丝技术及其应用领域的不断发展,纺速不断提高,常规FDY 的纺速已达5000m/min ,聚酯纤维纺速最高可达7000m/min ,且9000~14000m/min 的聚酯纤维超高速纺丝已在研究之中;同时纤维的单丝纤度也趋向细化,超细旦纤维的单丝纤度可控制在011dtex 以下,并实现了011×10-4dtex 超细旦丝的工业化生产。
纺速的提高和纤度的细化,使得聚酯的取向度、结晶结构对纤维的物理机械性能(特别是强伸度)造成极大的影响,因而对聚酯切片的内在质量和可纺性的要求更高。
影响聚酯质量的因素很多,许多文献资料已从不同侧面作了论述,而在实际生产过程中我们发现PT A 中PT 酸对聚酯切片内在质量和可纺性有着一定的影响,并对PT 酸的影响程度进行了初步探讨。
1 PT 酸的影响分析111 PT 酸含量对聚酯分子质量及其分布的影响济南化纤总公司聚酯工艺采用PT A 直接酯化连续缩聚式生产,整个工艺分为酯化工序和缩聚工序两部分,酯化和缩聚的反应式为(n +1)H OCH 2CH 2OH +n H OOCC 6H 4C OOH →H OCH 2CH 2[OOCC 6H 4C OOCH 2CH 2]n OH +2n H 2On H OCH 2CH 2[OOCC 6H 4C OOCH 2CH 2]OH →H OCH 2H 2[OOCC 6H 4C OOCH 2CH 2]n OH +(n -1)H OCH 2CH 2OH 在酯化阶段,聚合度由酯化率(97%~98%)和EG /PT A 的量比控制,由于EG /PT A 的量比远大于PT 酸/PT A ,所以PT 酸在酯化段的影响很小。
PTA
表1 不同 P T A原料主要指标统计对比
9 . 9 1 1 3 . 7 6 1 7 . 2 3 1 0 . 7 1 1 2 . 5 6 1 1 . 0 0 1 7 . 7 3 1 7 . 1 2 9 . 6 5 7 . 1 1 1 6 . 2 4 8 . 3 1 1 2 9 . 1 8 1 2 2 . 8 5 1 2 0 . 0 1 1 2 2 . 1 6 1 1 5 . 3 3 1 2 6 . 0 2 1 3 2 . 2 9 1 4 8 . 4 1 1 5 6 . 2 0 1 1 9 . 3 7 1 2 4 . 2 8 1 4 9 . 5 6
1 不同 P T A原料质量指标对比
不同 P T A原料主要控制 指 标 差 别 较 大, 为了聚 T A主 要 控 酯生产的稳定运行, 有必要 对 不 同 原 料 P 制指标进行统计分析, 如表 1所示。
b 值 0 . 9 5 0 . 8 5 1 . 1 3 0 . 8 8 0 . 9 5 1 . 0 8 1 . 1 1 1 . 0 4 0 . 8 2 0 . 9 8 1 . 2 6 0 . 9 8 L值 9 6 . 5 1 9 7 . 1 2 9 6 . 6 4 9 6 . 5 1 9 7 . 2 0 9 7 . 2 4 9 7 . 1 3 9 7 . 5 4 9 7 . 0 9 9 6 . 3 9 9 7 . 2 0 9 7 . 6 4 平均粒径 / m μ 1 2 2 . 8 9 1 1 7 . 4 1 1 2 6 . 5 7 1 2 9 . 1 3 1 1 4 . 1 0 1 2 4 . 6 1 1 1 5 . 9 2 1 1 1 . 3 4 1 2 5 . 1 5 1 1 8 . 5 9 1 1 1 . 2 4 1 0 6 . 8 8
PT酸对聚酯及其纤维性能的影响
PT 酸对聚酯及其纤维性能的影响鞠培勇,韩胜宏,刘金清,李杰(济南化纤总公司,山东 济南 250100)摘要:PT 酸是聚酯生产中主要的单官能团杂质,它的存在直接影响聚酯的结晶性能、分子质量及其分布,从而对聚酯的内在质量、可纺性及纤维质量产生一定的影响。
通过对PT 酸影响的分析,认为PT A 生产中应将PT 酸质量分数控制在150×10-6以下。
关键词:聚酯;PT 酸;分子质量分布;结晶性能;可纺性中图分类号:T Q323.41 文献标识码:B 文章编号:100828261(2001)05200282030 前言随着聚酯纺丝技术及其应用领域的不断发展,纺速不断提高,常规FDY 的纺速已达5000m/min ,聚酯纤维纺速最高可达7000m/min ,且9000~14000m/min 的聚酯纤维超高速纺丝已在研究之中;同时纤维的单丝纤度也趋向细化,超细旦纤维的单丝纤度可控制在011dtex 以下,并实现了011×10-4dtex 超细旦丝的工业化生产。
纺速的提高和纤度的细化,使得聚酯的取向度、结晶结构对纤维的物理机械性能(特别是强伸度)造成极大的影响,因而对聚酯切片的内在质量和可纺性的要求更高。
影响聚酯质量的因素很多,许多文献资料已从不同侧面作了论述,而在实际生产过程中我们发现PT A 中PT 酸对聚酯切片内在质量和可纺性有着一定的影响,并对PT 酸的影响程度进行了初步探讨。
1 PT 酸的影响分析111 PT 酸含量对聚酯分子质量及其分布的影响济南化纤总公司聚酯工艺采用PT A 直接酯化连续缩聚式生产,整个工艺分为酯化工序和缩聚工序两部分,酯化和缩聚的反应式为(n +1)H OCH 2CH 2OH +n H OOCC 6H 4C OOH →H OCH 2CH 2[OOCC 6H 4C OOCH 2CH 2]n OH +2n H 2On H OCH 2CH 2[OOCC 6H 4C OOCH 2CH 2]OH →H OCH 2H 2[OOCC 6H 4C OOCH 2CH 2]n OH +(n -1)H OCH 2CH 2OH 在酯化阶段,聚合度由酯化率(97%~98%)和EG /PT A 的量比控制,由于EG /PT A 的量比远大于PT 酸/PT A ,所以PT 酸在酯化段的影响很小。
PTA 对聚酯生产及性能影响
PTA 对聚酯生产及性能影响张瑞;王玉合;吴桂香;陈银波【摘要】The effect of PTA on productive process and production properties was studied by PET plants.It demonstrated that small size of PTA increased stirring electric current and reduced acid number of the 1 st esterifica-tion.The diethylene glycol value increased as PT acid (p-toluic acid)of PTA gone up.And the high contents of 4-CBA (p-carboxybenzaldehyde)and delta-Y value provided an adverse effect on colour value.%通过聚酯生产装置研究了PTA原料对生产过程及产品性能的影响。
研究表明:小粒径的 PTA原料会引起浆料搅拌电流的升高,同时导致第一酯化酸值(AN)降低;PTA 中对甲基苯甲酸(PT 酸)含量越高第一酯化二甘醇含量越高;原料 PTA 中对羧基苯甲醛(4-CBA)含量越高、Delta-Y 值越大,会对切片的色值产生不利影响。
【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P29-32)【关键词】PTA;PET;色值【作者】张瑞;王玉合;吴桂香;陈银波【作者单位】中国石化仪征化纤有限责任公司,江苏仪征 211900;中国石化仪征化纤有限责任公司,江苏仪征 211900;中国石化仪征化纤有限责任公司,江苏仪征 211900;中国石化仪征化纤有限责任公司,江苏仪征 211900【正文语种】中文【中图分类】TQ314PTA是聚酯生产的主要原料之一,各质量指标以及指标的稳定性对聚酯装置的稳定运行和产品质量的稳定有很大的影响。
PTA性质与质量标准
PTA性质与质量标准(一)PTA物理及化学性质PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文缩写,是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活水平的高低密切相关。
PTA的应用比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,简称聚酯),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品的原料。
PTA生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部分。
原料PX以醋酸为溶剂,在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸,再依次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二甲酸经加氢脱除杂质,再经结晶、离心分离、干燥为PTA成品。
PTA工艺的主要专利厂商是BP-Amoco、杜邦(Dupont-ICI)和三井油化等公司,经多年发展,上述三公司技术大同小异、各有特点,水平不相上下。
(二)PTA质量标准中国PTA的生产工艺设备全是进口,不同厂家产品,不管是国企、民企,还是进口,质量都非常一致。
2005年国家发改委发文,把1995年企业标准从国家的高度又做了推荐。
工业用精对苯二甲酸(SH/T 1612.1-2005)1、范围本标准规定了工业用精对苯二甲酸(以下简称PTA)的技术要求、试验方法、检验规则以及包装、标志、运输、贮存、安全要求等。
本标准适用于以石油对二甲苯为原料、经氧化、精制制得的工业用PTA。
该产品主要用作生产聚酯切片、长短涤纶纤维和化工产品的原料。
分子式:C8H6O4结构简式:相对分子质量:166.13(按2001国际相对原子质量)2、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后的所有修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006
PTA各质量指标对聚酯生产的影响PTA各质量指标对稳定聚酯装置的生产运行和保证良好的产品质量都有重大的关系,现分述如下。
(一)4—CBA4—CBA(对羧基苯甲醛)是由PX氧化为PTA过程中的中间产物。
这个指标对聚酯生产有以下几点影响:1.PTA中4—CBA含量增加,使所产聚酯的b值(色相)增高。
有试验证明,PTA中4—CBA含量每增高100ppm,将使所产聚酯b值增加0.25。
其主要原因是4—CBA在聚酯生产过程中,形成了黄色的共轭双键产物。
2.4—CBA在PTA中含量增加,还将使所产聚酯的特性粘度[η]降低。
有试验证明,在[η]为0.83时,4—CBA含量每增加100ppm,将使[η]值降低0.0012。
这主要是由于4—CBA的一端具有醛基,阻碍了聚酯链段继续增长。
(二)粒度在聚酯生产中,PTA按一定比例与EG配成浆料,要求迅速混合均匀,以利于酯化反应的进行;要求浆料的粘度较低,以便于输送,节约搅拌时的动力。
试验表明,平均粒径较小的PTA配成浆料进行酯化反应时,由于PTA的比表面积较大,与EG接触面积增加,酯化反应速度加快。
但配成的浆料粘度较大,而且在风送时,阻力也较大。
生产实践表明,PTA的平均粒度保持不变,至为重要。
例如,在实际生产中曾遇到这样的现象,原来一直使用平均粒径为100μm左右的PTA,后来改用另一厂家生产的PTA,在平均粒径相近时,酯化反应的温度、停留时间等工艺参数都未改变,产品质量等各方面均能符合要求。
但PTA平均粒径下降到97.7μm时,上述酯化工艺参数仍未加改变,反应速度明显增加,物料酯化率偏高,导致后来进入最终缩聚反应器的物料的端羧基偏低,以致在最终缩聚过程中,帮助物料脱去EG和活性官能团减少,仅靠催化剂本身的催化作用,要达到所要求的聚合度,就比较困难。
必须采取提高真空度,延长停留时间等强化反应条件的措施,才能保证产品的粘度。
如果预先知道PTA的平均粒径,可通过改变酯化工艺参数,如降低酯化温度、缩短停留时间,就可以防止物料酯化过度或者酯化不足。
影响聚酯工艺过程的主要因素
影响聚酯工艺过程的主要因素1、EG/PTA摩尔比原料EG/PTA的摩尔比对反应过程和产品PET的聚合度有重要影响。
据反应可知,只有EG与PTA在等物质的量配比条件下才能得到高聚合度的PET。
当PTA与EG的物质的量比趋近1时,PET的聚合度(DP)为一极限值。
PTA与EG酯化反应中,EG/PTA摩尔比为2:1。
但是在反应体系中,EG/PTA酯化产物BHET的缩合又放出EG,为防止EG自身缩合成DEG影响PET质量,通常使EG摩尔含量小于EG/PTA摩尔比,EG/PTA的摩尔比为1.7-1.8 :1。
EG/PTA的摩尔比也不宜过低,否则酯化产物的羧基含量增高。
随着EG/PTA的摩尔比提高,酯化反应加速、时间缩短,但同时也使体系中DEG含量增加,最终导致产品PET中的DEG含量提高。
据此在继续降低EG/PTA摩尔比的同时,开发了适当提高EG/PTA摩尔比的工艺。
其核心问题是,在充分发挥EG/PTA摩尔比的条件下反就优势的同时,有效控制体系中DEG含量的增加。
在连续工艺中,酯化过程基醒在接近“清晰点”的条件下进行的,缩聚反应脱出的EG 经回收再循环到系统中,以补充少量EG的过程损失,通常采用的EG/PTA加料摩尔比为1.1-1.2:1,而近年开发的高配比工艺,EG/PTA摩尔比已达2左右。
2、催化剂PTA法生产聚酯,酯化过程中PTA溶于EG后释放后释放出的H+具有自催化作用,可以不用催化剂。
酯化和缩聚也可以选用单一催化剂Sb(AC)3进行综合催化,吉玛工艺即用Sb(AC)3作为催化剂。
由于Sb(AC)3在EG和反应体系中具有良好的溶解性和较高的催化活性,而且所得产品PET质量也较好,因此在工业生产中应用已久。
根据工艺试验结果,得出催化剂用量与PET平均聚合度关系的经验式:Δ[η]=F·C0.5Δτ式中:Δ[η]为产品PET的特性粘度[η] 与[η0]之差;Δτ为相应的反应时间;C为催化剂浓度,ppm(Sb,Sb=80-320ppm);F为工艺参数,包括温度、真空度、搅拌速度等。
聚酯各种成分的影响
PTA各项质量指标对聚酯生产的影响
1、酸值:PTA的纯度标志;
2、灰分:灰分过高时会使熔体在纺丝过程中断头,使聚
酯过滤器寿命缩短,喷丝板易堵;
3、铁:特种金属含量过高影响色相,致聚酯降解,致使
断链逆反应加速;
4、4-CBA:含量上升,特性粘度下降;
5、水分:高时易结块,导致投料中断,影响配比中PTA
含量;
6、PT酸:含量高时浆料粘度下降;
7、PTA粒径:粒径小浆料粘度就大,不利于输送,增加
搅拌动力,PTA比面大易溶解反应速度快,反之情况相反。
PET各项指标的影响
1、锑含量:含量低影响反应速度,含量高影响PET色相;
2、端羧基:其高低直接影响聚酯产品的热稳定性;
3、熔点:PET熔点对稳定纺丝温度波动相当重要;
4、DEG:DEG含量高对聚酯纤维有益,但过高会影响熔
点、耐光性能,故DEG要小于1.2—1.3%;
5、TiO2:TiO2的存在影响纤维的结晶性能,是开始的时
间提前,有利于晶核的生成,加快结晶;
6、凝聚粒子:粒子直径大于纤维的直径的1/3时会引起断
丝,影响断丝的单耗和纺丝过滤器及其组件的使用周期。
PTA质量对聚酯生产的影响
1zdf o et ln .T ec ag fP A p rc i n h o t t o croy ezley e( - B ye rpl s rpat h h neo r a il s ea dtecne s f ab xbnad hd 4C A) adP. li o y e s t e z n P・ n tuc o ai P cd i e a esadr vl rvdda des f c Ol o mei t nadrd cdt t l f e u i i cd( T ai)hg rh nt t adl e poie navr e et ipl r a o ue es pei r a t d. h t h n e e y zi n e h a b q l y
P A中的 P T T酸 、一B 4C A均 为 单官 能 团化合
聚酯生产 及工艺技术管理 工作 。
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20 0 4年第 2 7卷
由图 1 可见 : 月份 4C A含量均超标( 8 -B 标准 小于等于 2 gs , 5 / ) 8月底 9月初 4C A含量锐 -B 减, 最低 降至小 于 5 i/ , 即升至 2 g g gg 随 x O i 左
Efe to f c fPTA ua iy o p ye t r p o q lt n ol se r duc in to
Z a n bn h o Yo g ig
( hmc l i r l tfTaj e ohmi l o p n ,Taj 02 1 C e i b a ini P t c c m a y ini 3 0 7 ) a F eP no n r e aC n
度 下 降 , 相 b值 劣 化 。作 者 就 P A 粒 度 、 甲 色 T 对 基 苯 甲酸 ( T 含 量 、 羧 基 苯 甲醛 ( 一B 含 量 P) 对 4C A) 对聚 酯 生产 的影 响进 行 初步 探 讨 。 1 P A 粒径 的影 响 T P A的粒 度 一 般 以平 均 粒 径 来 表 示 , 常 认 T 通 为平均 粒 径 在 10~10 m 为 宜 。 实 际 生 产 中 0 3 发 现 , 径小 , 料 密 度增 大 , 力粘 度 增 大 , 送 粒 浆 动 输 阻力 大 , 能耗 高 , 化 反 应 速 率 快 , 在 生产 过 程 酯 但
PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006
PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006 PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006PTA(聚对苯二甲酸乙二酯)是聚酯生产的重要原料之一,其质量指标的好坏直接影响到聚酯的质量和性能。
本文将从几个关键的PTA质量指标出发,探讨其对聚酯生产的影响。
首先,PTA的纯度是一个重要的指标。
PTA的纯度指的是其主要成分对苯二甲酸乙二酯的含量,高纯度PTA含量越高,生产出的聚酯质量越好。
高纯度PTA能够保证聚酯材料的机械强度、热稳定性和耐化学腐蚀性都有较好的性能,且聚酯的拉伸强度和韧性也更高。
因此,在聚酯生产中,对PTA的纯度要求较高,以确保得到高质量的聚酯产品。
其次,PTA的酸度也是一个重要的指标。
酸度是指PTA中的酸性物质含量,主要取决于生产工艺和原料的质量。
PTA的酸度高,则表示其中的酸性物质含量较高,这些酸性物质会进一步降低聚酯产品的质量。
高酸度的PTA会引起聚酯材料的腐蚀性增加,易受到酸性环境的侵蚀。
聚酯产品在使用过程中容易发生变形、断裂等问题。
因此,在PTA生产过程中,需要控制好酸度,以保证聚酯产品的质量和稳定性。
另外,PTA的水分含量也是一个关键的质量指标。
水分含量是指PTA中水分的含量,高水分含量会对聚酯生产产生负面影响。
首先,水分会降低PTA的纯度,进而降低聚酯产品的质量。
其次,水分在高温条件下与PTA反应会产生酸性物质,导致酸度增加,影响聚酯产品性能。
此外,水分还会影响到聚酯的耐水性和机械性能,容易引起产物的缩孔、裂纹等问题。
因此,在PTA生产过程中,控制好水分含量,对于得到优质的聚酯产品是非常重要的。
最后,PTA的颜色也是一个重要的指标。
颜色是指PTA的外观色泽,通常用L值表示,L值越高表示颜色越浅,越低表示颜色越深。
颜色的好坏对聚酯产品的外观质量有直接影响,尤其是对于明亮透明的聚酯产品来说,颜色更是十分重要的。
颜色浅的PTA所生产的聚酯产品外观更好,且能够更好地透光。
因此,在PTA生产中,需要控制好PTA的颜色,保证其在适当的范围内。
聚酯生产的原料及辅助料介绍
聚酯生产的原料及辅助料介绍第一节对苯二甲酸苯二甲酸共有三个异构体,即间苯二甲酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸(TA )。
但是,只有TA 与EG 酯化缩聚所得的PET 才有实用价值:当TA 的杂质含量很低时,就成为精对苯二甲酸,缩写为PET 。
一、物理性质PTA 在EG 中的溶解度可按下式计算:S=7.81×10'5(t-71.1)S 为PET 在EG 中的溶解度。
PTAmol/EGmol,t 为温度C 。
用g π√100gEG 的单位表示溶解度时,A=0.0209(t-71.1)PTA 在水中呈酸性,可以电离:PTA 在空气最低爆炸浓度为0.05g∕l,极限氧浓度(电火花点火)为15%。
PTA 静止角为40。
,所以PTA 料仓锥体部分必须小于40。
,才能保证PTA 自动流向仓底。
二、化学性质PTA 可进行中和反应:利用这一性质,可以测定PTA 的酸值。
PTA 的酸值基本可反映它的纯度。
PTA 的理论酸值Ka=3.l×10-4Ka=I.5x10:一级 二级为675.5mgκoH∕gpTA,工业用PTA要求酸值在670~674mgκoH⅛rrAo另外,PTA还可以起酯化反应,如与乙二醇、丁二醇等反应,合成聚酯产品。
三、PTA质量指标对聚酯生产的影响1 .对竣基苯甲酸(4—CBA)含量PTA中4—CBA含量增加,将使聚酯产品的b值增高。
如4—CBA每增100ppm,b值提高0.25o其主要原因是4-CBA在聚酯生产过程中形成吸色的共挽双键(黄色)。
另外,4—CBA含量增加,会使产品特性粘度下降,如4—CBA含量每增加100ppm,[η]下降0.012,这主要是由于4—CBA上的醛基阻碍了链增长反应(封端)。
2 .粒度PTA粒度小,由于比表面积大,可加快酯化反应初期的反应速度。
但小粒径的PTA在风送时阻力较大,配制成浆料时粘度也较高。
对实际生产来说,最主要的是平均粒径保持恒定,而不在于粒径的大或小。
PTA产品技术简介
PTA(精对苯二甲酸)产品技术说明一概述 PTA(精对苯二甲酸)是生产聚酯的重要原料,对苯二甲酸是无色针状结晶或无定型粉末(外观为白色粉末),无毒、有刺激性,粉尘具有爆炸性,在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸,其最低爆炸浓度为0.05克/升。
分子量166.13,密度1.510克/厘米3,比热0.2873卡/克•度,升华热23.5千卡/克分子,熔点(在封管中)425℃,升华点402℃,能溶于碱溶液,稍溶于热乙醇,微溶于水。
对苯二甲酸具有羧酸的一般性质,因此能和乙二醇作用生成对苯二甲酸乙二醇酯。
二质量标准 精对苯二甲酸(purified terephthalic acid 简称PTA),因为我国进口的PTA品牌原料比较多,故下表1用中英文对照的形式说明.PTA质量指标PTA Quality Specification序号名称 unit/单位标准值Specification1 Acid No. 酸值 mg Koh/g 675±2APPEARANCE 外观 WHITE POWDER2 Moisture 水份 PPM 20000max3 4-CBA 4羧基苯甲醛 PPM 25max4 DMF.color 色值(在5%DMF溶液中的色相) APHA 10max5 Ash 灰份 PPM 6max6 Metals 金属总含量 PPM 10max7 b-value 黄色度 / 1.2max8 Alkali Transmittance 碱/透射率 % 86min9 heat resistance 热电阻 % 95min10 Delta-Y 黑白度 / 7max11 P-Toluic Acid P-T酸 PPM 170max12 Particle size 粒径颗粒直径目 130±2013 Na 钠含量 PPM 1max14 APHA color 色度 / 10max三、PTA各项质量指标对聚酯生产的影响 由于PTA属于聚酯生产的两大重要原料之一,各个质量指标对聚酯生产、下游产品质量起着极为重要的影响,下面针对一些重要的质量指标对聚酯生产的具体影响作些简单的阐述。
PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006
PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006 PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006PTA(对苯二甲酸)是聚酯生产的重要原料,其质量指标对聚酯生产具有直接影响。
本文将从PTA的纯度、酸值、含水量和颜色等方面探讨其对聚酯生产的影响。
首先,PTA的纯度是影响聚酯产品质量的关键指标之一、纯度高的PTA可以提供更纯净的原料,减少杂质对聚酯的影响。
低纯度的PTA会导致聚酯产物中含有各种杂质,如金属离子、有机酸等,对聚酯的物理性能和化学性能造成不良影响。
因此,生产聚酯时应选择高纯度的PTA原料,使得聚酯产品具有良好的性能。
其次,PTA的酸值也是影响聚酯品质的重要因素。
酸值高的PTA原料会导致聚酯产品中酸性物质的含量增加,从而降低聚酯的耐酸性能。
另外,高酸值的PTA还会加速聚酯的分解反应,导致聚酯降解加剧,缩短产品寿命。
因此,选择酸值较低的PTA原料对于提高聚酯产品的质量和使用寿命至关重要。
此外,PTA的含水量也对聚酯生产产生一定的影响。
PTA中的水分含量越高,其脱水反应过程中所需的能量越多,反应速度越慢。
这不仅会延长生产周期,还会增加生产成本。
同时,高含水量的PTA还会影响混合反应的平衡,使得聚酯分子链长度不均匀,降低产品的强度和韧性。
因此,为了提高聚酯产品的质量和生产效率,选择含水量较低的PTA原料是必要的。
最后,PTA的颜色是影响聚酯产品外观和质量的重要因素之一、颜色艳丽的PTA原料会使得聚酯产品的颜色更加鲜艳,外观更具吸引力。
相反,颜色较暗的PTA可能会使聚酯产品呈现黄褐色或发黄的现象,降低了产品的市场竞争力。
因此,在选择PTA原料时,颜色的均匀性和亮度是需要考虑的关键因素之一综上所述,PTA的纯度、酸值、含水量和颜色等质量指标对聚酯生产具有直接影响。
合理选择高纯度、低酸值、低含水量和良好颜色的PTA原料是提高聚酯产品质量的重要保证。
通过控制PTA原料的质量指标,可以获得更高品质的聚酯产品,提升企业竞争力。
PTA各质量指标对聚酯生产的影响——006
PTA各质量指标对聚酯生产的影响PTA各质量指标对稳定聚酯装置的生产运行和保证良好的产品质量都有重大的关系,现分述如下。
(一)4—CBA4—CBA是由PX氧化为PTA过程中的中间产物。
这个指标对聚酯生产有以下几点影响:1.PTA中4—CBA含量增加,使所产聚酯的b值(色相)增高。
有试验证明,PTA中4—CBA含量每增高100ppm,将使所产聚酯b值增加0.25。
其主要原因是4—CBA在聚酯生产过程中,形成了黄色的共轭双键产物。
2.4—CBA在PTA中含量增加,还将使所产聚酯的特性粘度[η]降低。
有试验证明,在[η]为0.83时,4—CBA含量每增加100ppm,将使[η]值降低0.0012。
这主要是由于4—CBA的一端具有醛基,阻碍了聚酯链段继续增长。
(二)粒度在聚酯生产中,PTA按一定比例与EG配成浆料,要求迅速混合均匀,以利于酯化反应的进行;要求浆料的粘度较低,以便于输送,节约搅拌时的动力。
试验表明,平均粒径较小的PTA配成浆料进行酯化反应时,由于PTA的比表面积较大,与EG接触面积增加,酯化反应速度加快。
但配成的浆料粘度较大,而且在风送时,阻力也较大。
生产实践表明,PTA的平均粒度保持不变,至为重要。
例如,在实际生产中曾遇到这样的现象,原来一直使用平均粒径为100μm左右的PTA,后来改用另一厂家生产的PTA,在平均粒径相近时,酯化反应的温度、停留时间等工艺参数都未改变,产品质量等各方面均能符合要求。
但PTA平均粒径下降到97.7μm时,上述酯化工艺参数仍未加改变,反应速度明显增加,物料酯化率偏高,导致后来进入最终缩聚反应器的物料的端羧基偏低,以致在最终缩聚过程中,帮助物料脱去EG和活性官能团减少,仅靠催化剂本身的催化作用,要达到所要求的聚合度,就比较困难。
必须采取提高真空度,延长停留时间等强化反应条件的措施,才能保证产品的粘度。
如果预先知道PTA的平均粒径,可通过改变酯化工艺参数,如降低酯化温度、缩短停留时间,就可以防止物料酯化过度或者酯化不足。
乙二醇质量指标对聚酯生产的影响
乙二醇质量指标对聚酯生产的影响【作者:郭兴永】一、前言乙二醇,分子式HOCH2CH2OH,分子量为62.07,为无色透明液体,有甜味,有毒。
具有吸湿性,易燃,元气味。
能与水、乙醛和丙酮等多种有机溶剂混溶,微溶于乙醚,几乎不溶于苯、石油醚和卤代烃等。
其相对密度1.113g/cm3(20℃),沸点197℃,闪点110℃,自燃点4l0℃,爆炸极限3.2%-15.3%o化学别名又叫甘醇,是一种重要的有机化工原料。
主要用于制造聚酯纤维、防冻剂、非离子表面活性剂、乙醇胺以及炸药等,也用于配制低凝固点冷却液(发动机用),还可直接用作溶剂。
此外还可用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业,用作过硼酸铵的溶剂和介质,用于生产特种溶剂乙二醇醚等,另外,在烟草工业、纺织工业和化妆业也有广泛用途。
乙二醇重要衍生物有两类,一类是聚乙二醇,它包括二甘醇、三甘醇和高分子量聚乙二醇等;另一类是醚、酯和醚-酯。
通常所说的乙二醇就是指的单乙二醇,(MONO ETHYLENE GLYCOL 简称MEG),相对于二甘醇(DIETHYLENE GLYCOL,简称DEG)、三甘醇(TRIETHYLENE GLYCOL 简称TEG)而言。
有利于贸易人员等非技术人员辨别。
乙二醇最大的用途是用来生产聚酯,其次是防冻液,还有一些是用作溶剂。
乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇,通常所说的乙二醇为一乙二醇(MEG),占收率的88%。
在世界MEG产量中,有55%用于生产聚酯纤维,16%用于生产聚酯(PET)树脂,15%用于生产防冻剂,6%用于除冰液和表面涂料,还有8%用于其他用途。
产品分为纤维级、工业级和防冻剂。
其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域目前,我国约96%的乙二醇用于生产聚酯,下游消费领域十分单一。
近年来,我国聚酯(包括聚酯纤维、聚酯树脂和薄膜等)的生产发展很快,2000年生产能力只有595万吨,2004年达到1650万吨,2005年进一步增加到2150万吨,主要的生产厂家有江苏仪征化纤股份有限公司、浙江远东化纤集团有限公司、辽阳石油化纤公司、上海石油化工股份有限公司、浙江恒逸集团有限公司、厦门翔鹭纺纤有限公司、广东开平涤纶企业集团公司以及济南正昊化纤新材料有限公司等。
PTA的Delta
【求助】PTA的Delta-Y 指标偏高,对聚酯生产的影响
请PTA和聚酯技术方面的朋友,讨论一下PTA的Delta-Y 指标偏高,对聚酯生产的影响,最近进了一批PTA,Delta-Y 指标偏高,到39以上,灰份也有些超标!请问对聚酯的影响有那些?色相?还是反应?
复: 【求助】PTA的Delta-Y 指标偏高,对聚酯生产的影响
预聚物过滤器使用周期明显缩短,其原因是无机物杂物过多.
回复: 【求助】PTA的Delta-Y 指标偏高,对聚酯生产的影响
一点浅见:
你这批货Delta-Y 值确实有些高,直观看来,对色相影响比较明显,但对反应应该也有些影响。
你可以看看里面的Fe等金属离子含量,然后根据原来的经验进行观察或调整。
对色相来说,可以加些调色剂降低b值,但如果是做切片的话,那对切片熔点也可能会造成影响。
回复: 【求助】PTA的Delta-Y 指标偏高,对聚酯生产的影响
生产出来的产品L值偏低,也就是发灰,B值倒下降了,呵呵,过滤器压差上升的贼快!!。
PTA性质与质量标准
PTA性质与质量标准(一)PTA物理及化学性质PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文缩写,是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活水平的高低密切相关。
PTA的应用比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,简称聚酯),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品的原料。
PTA生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部分。
原料PX以醋酸为溶剂,在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸,再依次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二甲酸经加氢脱除杂质,再经结晶、离心分离、干燥为PTA成品。
PTA工艺的主要专利厂商是BP-Amoco、杜邦(Dupont-ICI)和三井油化等公司,经多年发展,上述三公司技术大同小异、各有特点,水平不相上下。
(二)PTA质量标准中国PTA的生产工艺设备全是进口,不同厂家产品,不管是国企、民企,还是进口,质量都非常一致。
2005年国家发改委发文,把1995年企业标准从国家的高度又做了推荐。
工业用精对苯二甲酸(SH/T 1612.1-2005)1、范围本标准规定了工业用精对苯二甲酸(以下简称PTA)的技术要求、试验方法、检验规则以及包装、标志、运输、贮存、安全要求等。
本标准适用于以石油对二甲苯为原料、经氧化、精制制得的工业用PTA。
该产品主要用作生产聚酯切片、长短涤纶纤维和化工产品的原料。
分子式:C8H6O4结构简式:相对分子质量:166.13(按2001国际相对原子质量)2、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后的所有修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
PTA指标对聚酯生产的影响
PTA指标对聚酯生产的影响一概述PTA(精对苯二甲酸)是生产聚酯的重要原料,对苯二甲酸是无色针状结晶或无定型粉末(外观为白色粉末),无毒、有刺激性,粉尘具有爆炸性,在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸,其最低爆炸浓度为0.05克/升。
分子量166.13,密度1.510克/厘米3,比热0.2873卡/克·度,升华热23.5千卡/克分子,熔点(在封管中)425℃,升华点402℃,能溶于碱溶液,稍溶于热乙醇,微溶于水。
对苯二甲酸具有羧酸的一般性质,因此能和乙二醇作用生成对苯二甲酸乙二醇酯。
二质量标准精对苯二甲酸(purified terephthalic acid简称PTA),因为我国进口的PTA品牌原料比较多,故下表1用中英文对照的形式说明.PTA质量指标PTA Quality Specification序号名称unit/单位标准值Specification1Acid No.酸值mg Koh/g675±2APPEARANCE外观WHITE POWDER 2Moisture水份PPM20000max34-CBA4羧基苯甲醛PPM25max4DMF.color色值(在5%DMF溶液中的色相)APHA10max5Ash灰份PPM6max6Metals金属总含量PPM10max7b-value黄色度/ 1.2max8Alkali Transmittance碱/透射率%86min9heat resistance热电阻%95min10Delta-Y黑白度/7max11P-Toluic Acid P-T酸PPM170max12Particle size粒径颗粒直径目130±2013Na钠含量PPM1max14APHA color色度/10max三、PTA各项质量指标对聚酯生产的影响由于PTA属于聚酯生产的两大重要原料之一,各个质量指标对聚酯生产、下游产品质量起着极为重要的影响,下面针对一些重要的质量指标对聚酯生产的具体影响作些简单的阐述。
PTA法聚酯生产的单耗分析
PTA法聚酯生产的单耗分析摘要:从理论角度并结合生产实际分析各主要因素对PTA,EG单耗的影响。
指出在目前的生产条件下,EG,PTA的理论单耗分别为332.8kg/t PET,851.9kg/t PET; 随着端羧基含量的增加,EG单耗减少,PTA单耗减少,PTA单耗升高;DEG含量提高,PTA单耗降低,EG单耗增加;随平均聚合度提高,EG单耗降低,PTA单耗提高。
减少废品,提高工艺塔处理效率,是降低单耗的有效途径。
关键词:聚酯;原料;消耗0 前言化工生产中,单耗是一项重要的考核指标。
PTA法聚酯生产中,原料质量,产品质量,产品组成等因素都对单体消耗产生影响,本文从化学角度并结合生产实际对单耗的影响因素进行分析,提供生产控制与考核的指导性意见。
1 基本假设实际生产反应非常复杂,在整个反应阶段发生酯化和缩聚反应,还发生多种副反应。
为使分析过程得到简化,结合实际生产特点,作出如下假设:(1)产品端羧基均由原料精对二甲酸(PTA)反应生成,并假设含端羧基的分子链只含有一个端羧基;PTA杂质的单元酸与反应所生成的PET分子链不含端羧基;原料乙二醇(EG)中所含的DEG,反映催化剂sb(AC)3,消光剂TiO2均全部进入熔体,没有流失;原料PTA,EG中所含的水分全部进入工艺塔废水中;(2)忽略熔体中所含的水分;切片中的水均来自切粒系统;(3)反应生成的乙醛均由原料EG反应生成;(4)装置无泄露,忽略热氧化降解副反应。
2 实际生产中影响单耗的主要因素2.1 产品单耗的定义将生产中不产生废品及等外品是原料PTA,EG的单耗称为理论单耗;将生产有效产品的原料单耗称为生产单耗。
由于生产中废品及等外品不记入产品质量,生产单耗必然高于理论单耗。
2.2 产品质量因素就生产而言,产品催化剂含量是基本恒定的,DEG,端羧基含量是受控制的。
显然产品中DEG含量,端羧基含量的变化都能影响理论单耗。
产品的平均聚合度的变化表明反应生成每个PET分子所需要消耗的EG,PTA分子数量的变化,也将影响到理论单耗。
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PTA各质量指标对聚酯生产的影响
PTA各质量指标对稳定聚酯装置的生产运行和保证良好的产品质量都有重大的关系,现分述如下。
(一)4—CBA
4—CBA是由PX氧化为PTA过程中的中间产物。
这个指标对聚酯生产有以下几点
影响:
1.PTA中4—CBA含量增加,使所产聚酯的b值(色相)增高。
有试验证明,PTA中4—CBA含量每增高100ppm,将使所产聚酯b值增加0.25。
其主要原因是4—CBA在聚酯生产过程中,形成了黄色的共轭双键产物。
2.4—CBA在PTA中含量增加,还将使所产聚酯的特性粘度[η]降低。
有试验证明,在[η]为0.83时,4—CBA含量每增加100ppm,将使[η]值降低0.0012。
这主要是由于4—CBA的一端具有醛基,阻碍了聚酯链段继续增长。
(二)粒度
在聚酯生产中,PTA按一定比例与EG配成浆料,要求迅速混合均匀,以利于酯化反应的进行;要求浆料的粘度较低,以便于输送,节约搅拌时的动力。
试验表明,平均粒径较小的PTA配成浆料进行酯化反应时,由于PTA的比表面积较大,与E
G接触面积增加,酯化反应速度加快。
但配成的浆料粘度较大,而且在风送时,阻力也较大。
生产实践表明,PTA的平均粒度保持不变,至为重要。
例如,在实际生产中曾遇到这样的现象,原来一直使用平均粒径为100μm左右的PTA,后来改用另一厂家生产的PTA,在平均粒径相近时,酯化反应的温度、停留时间等工艺参数都未改变,产品质量等各方面均能符合要求。
但PTA平均粒径下降到97.7μm时,上述酯化工艺参数仍未加改变,反应速度明显增加,物料酯化率偏高,导致后来进入最终缩聚反应器的物料的端羧基偏低,以致在最终缩聚过程中,帮助物料脱去EG和活性官能团减少,仅靠催化剂本身的催化作用,要达到所要求的聚合度,就比较困难。
必须采取提高真空度,延长停留时间等强化反应条件的措施,才能保证产品的粘度。
如果预先知道PTA的平均粒径,可通过改变酯化工艺参数,如降低酯化温度、缩短停留时间,就可以防止物料酯化过度或者酯化不足。
由此可见,保持PTA粒径稳定,至为重要。
根据实践经验,此平均粒径宜保持在100~110μm范围内。
如有变化,制造厂应尽速通知用户,以便调整工艺参数。
(三)金属含量
PTA中的金属一般指钼、铬、镍、铁、镁、钴等,有时还要包括铝、钾、钠等。
这些金属在PTA中含量过多时,将影响所产聚酯的色相,尤以钼为甚。
美国摩比尔公司试验报告指出,因为钼会使物料在酯化、缩聚过程中对断链有催化作用,酯化反
应器不宜用含钼不锈钢制造,所以PTA中钼含量应严加控制。
PTA中的铁、铬、钛、钼等除影响所产聚酯的色相外,还是聚酯降解反应的催化剂,会使聚酯在缩聚过程中产生断链作用。
除了上述几种金属之和不得大于10ppm外,各个金属含量也要控制。
除铁含量不得大于2ppm外,其他金属含量都分别不得超过1ppm。
(四)水份含量
PTA中的水份较多时,最直接的结果是使PTA结团、成块。
在自PTA日料仓向浆料配制设备加料时,由于潮湿的PTA在料仓底部“架桥”,致使加料中断。
PTA是以氮气自PTA大料仓送往PTA日料仓的;PTA到达日料仓后,随同PTA来的氮气经滤去PTA粉尘后还要重复使用;PTA中水份含量较高时,粘附在过滤介质上的PTA粉尘不易在定期反吹时脱落下来,日料仓内压力将超过设定值,从而使循环使用的氮气增压的风机联锁停车,导致PTA输送中断,或者使系统超压运行,安全阀起跳,大量氮气和PTA随之外泄,使氮气和PTA消耗剧增。
PTA中水份较高时,还会在浆料配制设备中结块,使浆料中EG和PTA的摩尔比达不到要求。
所以,PTA中水份含量要控制在较低的水平上,一般应≤0.5%。
(五)色相
PTA的色相与所产聚酯的色相有着直接的关系。
PTA的色相差,所产聚酯的色相必然也差。
日本三井公司曾以不同色相
值的PTA,制成聚酯,并测量其b值,可以证明这一点,参见表3—9。
表3—9PTA色相以所产聚酯色相的影响
┌───────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│PTA的b值│?0.9│ 0.98│ 1.07│ 1.24│ 1.42│
├───────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│所产聚酯的b值│0.1│ 0.40│ 0.70│ 1.28│ 1.85│
└───────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
当然,聚酯色相是一个综合性的指标,PTA中杂质如4—CBA及金属含量较高时,也会使所产聚酯色相较差。
若在操作中工艺参数偏离设定值,使聚酯在缩聚过程中降解,也会使聚酯色相变差。
PTA的b值以色差计测量,要求PTA的b值不得大于1。
另外,PTA的色相还可用APHA值(美国公共卫生协会的缩写词)表示,其测量方法如下:取PTA的二甲基甲酰胺(DMF)溶液(浓度为5%),与不同APHA值的标准溶液比色,即可获得APHA值。
此值应≤10。
(六)对甲基苯甲酸含量
对甲基苯甲酸亦称PT酸,是PX在氧化过程的中间产物,也是CTA在精制过程中使4—CBA氢化的产物,它易溶于水,可在精制时自PTA中移去。
因为它是具有单官能团的性质,含量不宜过高。
据美国某生产PTA的公司介绍,聚酯的特性粘度随PTA中PT酸含量增高而降低,聚酯特性粘度为0.68时,PTA中PT酸含量每增高100ppm,所产聚酯的特性粘度值将下降0.0007。
所以,工艺上要求PTA中PT酸
含量不得大于150ppm。
(七)酸值
酸值基本上可看作是PTA纯度的标志,以每克试样中和反应时消耗的氢氧化钾毫克数来表示。
但是,PTA中若含有其他羧基的杂质,如4—CBA、苯甲酸、PT酸、邻苯二甲酸等,也要消耗氢氧化钾,所以在酸值异常时,要进一步分析其他有机酸的含量。
酸值的标准可定为674±3mgKOH/g样品。
(八)灰份
灰份为PTA和催化剂中不可燃烧的金属等无机物含量之和。
其含量过高时,会导致所产聚酯熔体在纺丝过程中断头,使聚酯生产中预缩聚、最终缩聚和纺丝生产中过滤器寿命缩短,纺丝的喷丝板容易堵塞。
PTA中灰份含量不得大于15ppm。