聚酯合成新技術與節能降耗

侯婷婷

摘 要：化工生產工藝技術水平的高低，是衡量一個國家工業化程度高低的重要標準之一。為進一步響應國家節能降耗的政策要求，化工企業必須加強新技術的研究，尤其是聚酯合成技術，以實現化工生產的節能降耗。本文主要對現階段聚酯合成新技術進行探討并對化工行業的節能降耗提出一些建議，供相關工作者參考。

關鍵詞：聚酯合成；新技術；節能降耗；措施

一、聚酯合成新技術

（一）聚酯催化劑技術

PET的工業生產中，大部分使用的催化劑都是重金屬銻系催化劑，在合成的PET中，銻系催化劑的含量大約在150～300mg/kg，使得銻的資源消耗以及環境污染對社會造成了非常嚴重的影響。現階段，在PET合成技術催化劑選用方面許多歐盟國家選用更加環保的鈦系催化劑來取代原來的銻系催化劑。鈦系催化劑的添加量不到銻系的10%，如何在大型連續裝置上根據負荷的變化連續穩定添加是產品質量穩定的關鍵。

（二）MTR技術

伍德伊文達菲瑟近年來開發的MTR熔體制樹脂技術可完全取代傳統的固相增黏技術，用于生產食品和飲料包裝的聚酯。該技術依托原來的兩釜技術加以改進，所用的原料主要有PTA、PIA和EG，通過一定的混合比將其投入到漿料調配釜，然后再利用泵提供的動力使其進入到進行酯化合預縮聚一體化反應的Espree反應塔。這種一體化的結構大大降低了聚合反應過程的能耗，且可根據原料的比例調整反應條件，預聚物由輸送泵進入具備獨立真空系統的Discage臥式終聚釜，可使聚合物的特性黏度高達0.9dL/g。實踐表明利用該技術可以降低至少30%的能耗。

（三）液相增黏技術

隨著科技的不斷進步，聚酯產品生產技術也取得顯著的提高，再加上國內包裝產業的不斷發展，利用聚酯材料代替聚烯烴和金屬、玻璃容器逐漸成為聚酯產品行業研發的重點項目。液相增黏技術的出現是聚酯生產技術在這一方面的重要突破。液相增黏技術主要原理是通過提高縮聚后聚酯熔體的反應溫度以及增加脫揮面積，從而促進分子鏈之間的進一步縮聚以實現增黏的目的。

（四）高效的預結晶和固相增黏技術

德國布勒公司與奧特瑪帝公司聯合開發了Combi-Crystal-PET（CC-PET）工藝和S-HIP技術，其流程如圖2所示。該項技術的工作原理為首先通過擠出機或者熔體泵將特性黏度為0.55～0.9dL/g的PET（包括再生PET）送入到水下熱切系統進行切粒，所切粒子的形狀接近圓球形，這與傳統的圓柱形狀不同。這項工藝對結晶環節進行了優化，在粒子與水同時進入到干燥器以后兩者分離，熱水經過去除雜質以及降溫處理以后再用于切粒，這樣可最大程度地節約能源并實現工藝穩定。CC-PET工藝的另一個特點是這種工藝所制造的粒子表面粗糙度更高，進一步降低了粒子的粘著性，從而減少了粉塵的產生。高于90℃的粒子進入預結晶器，在工藝熱風140～160℃（熱空氣或氮氣）的條件下，對粒子進行預結晶，同時也可降低粒子中的乙醛含量。通過分離輸送泵將粒子送至冷卻篩選等后處理系統包裝。與傳統的生產工藝相比，不采用高能耗冷凍水驟冷PET，能耗可降低20%～30%，高溫粒子進入預結晶器，減少了加熱能耗，同時將使用方所需的“預結晶”工序提前完成，使加工鏈的效率提高50%以上。

二、聚酯合成節能降耗措施

（一）控制聚酯生產過程的進料組成

在進行聚酯工藝節能降耗技術研究過程中，其關鍵環節是進料比例要適當，從源頭實施節能措施以把握整個生產過程的能源消耗。從實際生產結果中不難發現，原料配比不同所采用的生產工藝條件就會不同。與此同時，在聚酯生產裝置節能降耗技術的使用過程中，要對最佳的原材料配比進行控制，進而實現高效率的生產過程，有效地提升聚酯生產效率。

（二）減少聚酯生產過程中的動力能耗

針對于減少動力消耗方面的問題，可以從以下幾個方面考慮：第一，利用變頻節能調速裝置。因為電力拖動系統在工作過程中會產生大量的電能消耗，而采用變頻節能裝置能減少其電能消耗量。通過動態調速使得電機拖動系統輸出與輸入保持在動態平衡的狀態下，從而降低不必要的電能消耗；第二，對供熱系統進行優化與改進。優化化學反應供熱系統，實現組裝設備整體化匹配，這能達到節能降耗的目的；第三，對水資源進行回收利用。水資源是聚酯產品在實際的生產過程中必不可少的物質。

三、結語

新時期，科技的進步使化工生產工藝逐漸成熟，隨著石油石化工業市場的擴大和技術水平的提高，競爭變得更加激烈，贏利空間越來越小。因此，國內聚酯行業在完成規模擴張后，需將關注點轉向采用環境友善的節能技術、生產方式和管理模式來降低成本和減少污染，這是企業生存發展的必由之路。

參考文獻：

[1]袁效東.不同催化體系制備PET及其共聚酯性能研究[D].浙江理工大學，2017.endprint