PBT树脂的生产工艺
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解决时间 2021-01-15 02:12
- 提问者网友：却不属于对方
- 2021-01-14 07:20
PBT树脂的生产工艺
最佳答案
- 二级知识专家网友：白昼之月
- 2021-01-14 08:14
当今世界上主要有以下两条工艺路线：一条是酯交换法（DMT法）；另外一条是直接酯化法（PTA法），我公司PBT生产采用PTA法。
1.3.1 PBT树脂的生产工艺路线
1、酯交换法
这种方法先由对苯二甲酸二甲酯（DMT）和1，4-丁二醇（BD）经过酯化反应生成BHBT和甲醇，单体BHBT进一步聚合生成PBT，同时脱出BD，又因BD脱水（H2O）环化而生成副产物四氢呋喃（THF）。本工艺可分为间歇法和连续法两种。将熔融DMT和BD送入反应器，在催化剂的作用下，进行酯交换反应和预聚合反应。酯交换过程中，大部分甲醇及THF馏出，酯交换结束后，生成物即为单体（BHBT），经过过滤。除去机械杂质后进行缩聚反应，在高温减压下进行预缩聚。最后，在高真空下缩聚，达到所需要的黏度。在冷凝器中分离出BD可供回收，但甲醇和THF因分离困难，只能作焚烧处理。缩聚完毕即用釜底的齿轮泵将料送至切粒机冷却切粒，干燥后称重包装，此法生产的PBT树脂的最大特性黏度可达1.25dl/g。
2、直接酯化法
这种方法先由PTA和BD经过酯化反应生成BHBT和水，单体BHBT进一步聚合生成PBT，同时脱出BD，又因BD脱水环化而生成副产物THF。
1.3.2 PTA法与DMT法的比较
早期，由于PTA法的主要原料对苯二甲酸（PTA）的纯度不够，导致直接酯化速度慢，反应温度高，副产物THF多（最高可达37%），原料单耗大，生产成本高，因此PBT的生产大多采用DMT法。但是随着高纯度的PTA的出现和直接酯化高效的催化剂的开发，PTA法便逐渐显示出其独特的优越性，两者各类消耗值如表1-2 所示。
表1-2 PTA和DMT法消耗值的比较
项目 DMT法（连续） PTA法（连续）
原料消耗 DMT：885kg/t PTA:753kg/t.PBT
BD:442kg/t.PBT BD:470kg/t.PBT
副产物 甲醇（＜95%=290kg/t
THF(＞99.5%)40kg/t
THF（＜40%=21kg/t
相对于DMT法而言，PTA法消耗PTA量较少，BD的单耗PTA法虽然较DMT法高，但实际其中有50kgBD生产了THF。在PTA法中THF与H2O易于分离、提纯方便，THF本身也具有较高的经济价值，是制药、溶剂等行业重要原料之一；而DMT法的主要副产物甲醇和THF则难于提纯，经济效益很难提高。因此相对而言，PAT法较TMD法有较大的优越性。随着近年来，PTA的生产日益增高，远较DMT易得，PAT法将是今后PBT生产的主要方式，也是PBT今后发展的主流方向。
1.3.1 PBT树脂的生产工艺路线
1、酯交换法
这种方法先由对苯二甲酸二甲酯（DMT）和1，4-丁二醇（BD）经过酯化反应生成BHBT和甲醇，单体BHBT进一步聚合生成PBT，同时脱出BD，又因BD脱水（H2O）环化而生成副产物四氢呋喃（THF）。本工艺可分为间歇法和连续法两种。将熔融DMT和BD送入反应器，在催化剂的作用下，进行酯交换反应和预聚合反应。酯交换过程中，大部分甲醇及THF馏出，酯交换结束后，生成物即为单体（BHBT），经过过滤。除去机械杂质后进行缩聚反应，在高温减压下进行预缩聚。最后，在高真空下缩聚，达到所需要的黏度。在冷凝器中分离出BD可供回收，但甲醇和THF因分离困难，只能作焚烧处理。缩聚完毕即用釜底的齿轮泵将料送至切粒机冷却切粒，干燥后称重包装，此法生产的PBT树脂的最大特性黏度可达1.25dl/g。
2、直接酯化法
这种方法先由PTA和BD经过酯化反应生成BHBT和水，单体BHBT进一步聚合生成PBT，同时脱出BD，又因BD脱水环化而生成副产物THF。
1.3.2 PTA法与DMT法的比较
早期，由于PTA法的主要原料对苯二甲酸（PTA）的纯度不够，导致直接酯化速度慢，反应温度高，副产物THF多（最高可达37%），原料单耗大，生产成本高，因此PBT的生产大多采用DMT法。但是随着高纯度的PTA的出现和直接酯化高效的催化剂的开发，PTA法便逐渐显示出其独特的优越性，两者各类消耗值如表1-2 所示。
表1-2 PTA和DMT法消耗值的比较
项目 DMT法（连续） PTA法（连续）
原料消耗 DMT：885kg/t PTA:753kg/t.PBT
BD:442kg/t.PBT BD:470kg/t.PBT
副产物 甲醇（＜95%=290kg/t
THF(＞99.5%)40kg/t
THF（＜40%=21kg/t
相对于DMT法而言，PTA法消耗PTA量较少，BD的单耗PTA法虽然较DMT法高，但实际其中有50kgBD生产了THF。在PTA法中THF与H2O易于分离、提纯方便，THF本身也具有较高的经济价值，是制药、溶剂等行业重要原料之一；而DMT法的主要副产物甲醇和THF则难于提纯，经济效益很难提高。因此相对而言，PAT法较TMD法有较大的优越性。随着近年来，PTA的生产日益增高，远较DMT易得，PAT法将是今后PBT生产的主要方式，也是PBT今后发展的主流方向。
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