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。2006年新投产的聚酯装置有浙江康鑫化纤、浙江世创石化、金鑫化纤等。2004年我国聚酯产品的产量约为1170万吨，共消费乙二醇约410万吨，约占国内乙二醇总消费量的95.03%；2005年产量约为1390万吨，消耗乙二醇约487万吨，约占国内总消费量的95.71%。根据中国聚酯协会预测，2008年我国聚酯的产量将达到约1730万吨，对乙二醇的需求量将达到约605万吨；2010年聚酯的产量将达到约1900万吨，届时对乙二醇的需求量将达到约665万吨。加上在防冻剂以及其他方面的消费量，预计2008年我国对乙二醇的总需求量将达约636万吨，2010年总需求量将达到约710万吨。而目前我国乙二醇的总生产能力只有约169.8万吨/年，2008年和2010年的总生产能力也分别只有约250

万吨和400万吨，即使装置开足马力满负荷生产，产量也不能满足国内实际生产的需求，仍需要大量进口，因此，乙二醇在我国具有很好的发展前景。

乙二醇是聚酯生产的两大重要原料之一，其质量的好坏直接影响聚酯的生产稳定性，甚至对产品的质量造成重要的影响。下面笔者从乙二醇指标对聚酯生产的影响进行简要的阐述。

二、乙二醇质量指标

三、乙二醇各项质量指标对聚酯生产的影响

⑴密度、馏程、含水率

测试方法按挥发性有机液体馏程的标准测定(Q／SHSH.02.09-2001)密度和馏程实际上是EG纯度的反映，密度低于规定值或者初馏点过低表示水含量较多，密度高于规定值或者终馏点过高表示DEG（二甘醇）、TEG（三甘醇）含量较多。

EG纯度低如含水量高会影响浆料配制中的摩尔比，不及时调整会对酯化反应造成很大的影响，从而影响到聚酯产品的质量，端羧基、二甘醇都会受到影响。还有就是新鲜乙二醇中含水量偏高会影响到缩聚反应真空系统运行好坏，有时候会出现因为水含量偏高致使真空压力抽不下来的情况发生，这样的话，对聚酯生产的影响是非常严重。

⑵ 灰份

灰份测试方法提要：按GB／T7531的规定测定。试样经炭化，高温灼烧，称量。

灰份为乙二醇和催化剂中不可燃烧的金属等无机化合物含量之和，灰份过高时会使熔体在纺丝过程中断头，使聚酯生产中过滤器寿命缩短和喷丝板易堵。会增加聚酯装置生产的运行成本与维修成本，而且影响相当的大。还有就是灰份对聚酯产品的色相品质有很大的影响。因此要求乙二醇的灰份含量很低。

⑶醛含量(以甲醛计)

醛含量测试方法提要：试样中的醛与已知量的亚硫酸氢钠反应用碘标准滴定过量的亚硫酸氢钠、GB／T14571.3-93工业用乙二醇中醛含量的测定，分光光度法。MBTH：3-甲基-2-苯并噻唑酮腙，试样中的脂族醛，在氯化铁存在下，与MBTH反应，生成蓝-绿色稠合阳离子，在波长620nm处用分光光度计测量吸光度。

从EG带入体系的醛一般从酯化工艺塔排出反应系统。主要是增加工艺塔与尾气处理的负担，对聚酯产品的影响甚微。

⑷铁含量

铁含量的测试方法按GB／T3049分光光度法进行测定，用抗坏血酸将试液中的三价铁还原成二价铁，在PH2-9时，二价铁离子可与邻菲啰啉生成橙红色络合物，在510nm处测量其吸光度。

铁含量过大时将影响所生产聚酯产品色相，因为这些金属在聚酯的缩聚反应过程中是熔体降解反应的催化剂，含量增多将使断链逆反应加速，熔体粘度下降，副产物增多，产品色相将有很大的影响，尤其是切片的Ｂ值升高。

⑸色相

色相测试方法：10毫升试样的颜色与标准铂-钴比色液的颜色日测比较，并以Hazen(铂-钴)颜色单位表示结果(GB3143-82)。

EG色相差必将影响PET色相，且影响比较大，比PTA、二氧化钛、催化剂等的影响相比，要更加严重，一般情况下为无色透明液体。

⑹二甘醇DEG含量（少量TEG）

测试方法按气相色谱测定法GB／T14571.2-93。

DEG为EG生产时的副产物，由于有醚键存在，容易发生降解，DEG含量上升，PET熔点下降，DEG含量波动大影响纺长丝的染色性能，EG中DEG含量高，影响产品PET中DEG 含量也高，但不是简单的叠加。

⑺ 氯离子