PET聚酯颗粒_PET聚酯切片颗粒

预缩聚反应过程分析和反应动力学研究

    对苯二甲酸和乙二醇直接反应生成 PET的生产过程根据反应的特征需要分成不同的阶段以得到合格的产品，同时使能耗，原料消耗尽可能降低。目前，国际上先进的工业装置基本上都把聚酯的生产过程分为酯化，预缩聚和后缩聚三个阶段，对每一个阶段优选出操作指标，以期总过程得到较高的利润。

    缩聚反应过程中发生的反应和反应动力学，前人已进行了大量的研究,特别是Yamada的研究更为系统和详细。文献论述了酯化反应过程，从第二酯化反应器出来的聚合物其酯化率为 95%～ 97%,平均聚合度为 5左右，端羧基含量为 0 . 8eq/ kg左右，游离 EG为 0 . 0 5mol/ kg,游离水 0 . 0 8mol/ kg左右，进入预缩聚反应器进一步缩聚成较大的聚酯分子，如果第一步酯化反应达不到上述酯化率的要求，因缩聚反应对原料摩尔比的严格要求，难以聚合成能达到纺丝要求的产品。

    缩聚阶段通过真空脱除挥发的小分子产物 H2 O和 EG,使聚合度不断上升，对二元双官能团单体的缩聚反应，假如官能团的比值为 q,则聚合物可能达到的平均聚合度为 pn=(q+1 ) / [2 (1 - q) ],对 pn=1 0 0而言，q必须等于或大于 0 . 990 2才能达到要求。聚酯的缩聚反应中，反应生成的小分子产物 H2 O和 EG具有挥发性，原料中一个组分 EG也具有挥发性这样的特点，使聚酯的缩聚反应不必像聚酰胺的缩聚反应那样必须严格采用等摩尔的原料配比，而可以采用方便的方法，即开始时使易挥发的原料 EG过量，在反应过程中逐渐脱除EG，使官能团的摩尔比逐步趋近于1，来达到高的平均聚合度。

    5.1 预缩聚反应过程分析

    5.1.1　预缩聚反应过程特征

    进入缩聚反应器的物料酯化率约 96 %左右，所以缩聚反应过程同时存在着酯化反应和其逆反应水解反应。缩聚反应是可逆反应，也存在着其逆反应醇解反应，与上述主反应同时存在着生成 DEG的副反应以及各种降解副反应。

    由于缩聚反应是可逆反应，要不断分离掉小分子产物 EG和水，才能使缩聚反应进行下去。所以缩聚反应是一个反应和分离联合过程，EG和水的排除速率影响到缩聚总速率，在脱除水和 EG的同时，由副反应生成的部分二甘醇和因热降解生成的大部份乙醛也被脱除。

    在预缩聚反应器内，根据物料组成可设或不设搅拌装置，在第一预缩聚反应 R0 3因汽泡脱挥量大，自身起到搅拌作用，在第二预缩聚反应器 R0 4中必须设置搅拌以使物料表面加快更新，增加传质和传热速率。

    预缩聚反应的温度应控制在一定范围内，较高的温度使聚合物粘度较低，有利于小分子的脱挥，也使反应速率增大。但太高温度会加速热降解反应。

    预缩聚反应的压力控制也十分重要，应与缩聚程度相匹配，既保证聚合度也保证端羧基指标合格，同时考虑真空系统较长运转周期，以及总过程的经济效益。

    总之 PET的预缩聚反应过程包含有各种反应、生成的小分子产物脱挥、混和，传热等等的复杂过程。 

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