[化工知识]：PET的生产制造方法及工艺流程

阅读： 1827 时间：13月前 来源：化易天下

PET（Polyethylene Terephthalate）是一种高分子化合物，广泛应用于化工品生产原料领域中。它的制造方法主要包括酯交换法和直接酯化法两种。本文将详细介绍这两种制造方法的过程、原理、优缺点及操作要点。

一、酯交换法

酯交换法是将对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）进行酯交换反应，生成对苯二甲酸双羟乙酯（BHET），然后再进行缩聚反应生成PET。

1. 过程

（1）将对苯二甲酸二甲酯与乙二醇按摩尔比1:1.05~1.10混合，加入催化剂，在180~220℃、0.1~1.0MPa下进行酯交换反应。

（2）生成的BHET经冷却、结晶、分离、干燥，得到纯度较高的BHET。

（3）将BHET在高温、高真空度下进行缩聚反应，生成PET树脂。

2. 原理

酯交换反应是可逆反应，需要催化剂的存在，以提高反应速率和产物选择性。常用的催化剂包括锌、锰、钴等金属的醋酸盐或氧化物。

缩聚反应是放热反应，需要控制反应温度和真空度，以避免副反应的发生，保证产物的质量和分子量。

3. 优缺点

酯交换法的优点是原料易得，反应条件温和，产物纯度较高。缺点是生产过程中需要消耗大量的能源和水资源，同时产生较多的废弃物。

4. 操作要点

（1）控制酯交换反应的温度和压力，以提高反应速率和产物选择性。

（2）在缩聚反应中，控制反应温度和真空度，避免副反应的发生。

（3）在生产过程中，加强废弃物的处理和回收利用，降低生产成本和环境污染。

二、直接酯化法

直接酯化法是将对苯二甲酸和乙二醇进行酯化反应，生成对苯二甲酸双羟乙酯（BHET），然后再进行缩聚反应生成PET。与酯交换法相比，直接酯化法的原料更为廉价易得，因此具有更广泛的应用。

1. 过程

（1）将对苯二甲酸和乙二醇按摩尔比1:2.5~3.5混合，加入催化剂，在220~280℃、常压或微正压下进行酯化反应。生成的BHET和未反应的单体一起被送入缩聚釜。

（2）在缩聚釜中，BHET在高温、高真空度下进行缩聚反应，生成PET树脂。同时，未反应的单体被回收再利用。

2. 原理

酯化反应是可逆反应，需要使用催化剂来提高反应速率和产物选择性。常用的催化剂包括钛酸四乙酯、醋酸锑等。

缩聚反应与酯交换法相同，需要控制反应温度和真空度，以避免副反应的发生，保证产物的质量和分子量。

3. 优缺点

直接酯化法的优点是原料易得，生产成本较低，适用于大规模生产。缺点是反应条件较为苛刻，需要高温和高压条件，同时对设备的要求较高。

4. 操作要点

（1）控制酯化反应的温度和压力，以提高反应速率和产物选择性。同时，要确保催化剂的用量和活性，以避免催化剂中毒或失效。

（2）在缩聚反应中，控制反应温度和真空度，避免副反应的发生。同时，要加强设备的维护和保养，确保设备的正常运行和使用寿命。

总之，PET的制造方法包括酯交换法和直接酯化法两种。不同的制造方法具有不同的优缺点和适用范围，因此在实际生产过程中需要根据具体情况进行选择。同时，在操作过程中要注意控制反应条件、加强废弃物处理回收利用等方面的工作，以确保生产效率和产品质量的同时降低生产成本和环境污染。