基于Aspen Polymer的聚酯生产四釜工艺流程建模

基于Aspen Polymer工艺流程模拟软件对以对苯二甲酸和乙二醇为单体生成聚酯的逐步加成聚合反应体系进行了建模。采用链段法定义反应体系各组分,物性方法采用非随机二液相活度系数模型和Flory-Huggins模型组合的Poly NRTL模型;工艺建模考虑了反应过程中的传质,包括小分子的脱挥过程以及固相对苯二甲酸在乙二醇和对苯二甲酸二乙二醇酯中的溶解过程;传质模型以fortran程序通过asplink连接到反应器模型中;在此基础上建立聚酯生产四釜工艺流程模型,模拟结果与实际操作值吻合较好,后缩聚反应器出口熔体的特性黏数达到0.69 dL/g;建立的聚酯四釜工艺流程模型能够方便的进行灵敏度分析,可指导新装置的设计和优化,有工业应用价值。     

圆盘反应器中的PET缩聚过程

利用薄膜实验研究了PET缩聚过程反应和传质规律 ,建立了链增长、链降解反应动力学模型和泡沫脱挥时的传质速率方程 ;通过冷模实验研究了圆盘反应器中PET的混合、流动、成膜、膜表面更新以及传质规律 ;综合了反应和反应器研究结果 ,建立了圆盘反应器中的PET缩聚过程模型 ,对圆盘反应器中的PET缩聚过程进行了仿真分析 ,考察了温度、压力、停留时间、转速、催化剂浓度、负荷大小等各种因素的影响     

聚酯工业生产中催化剂的作用

根据实验及过程特点分析讨论了催化剂在PTA与EG直缩法生产聚酯的酯化、预缩聚、终缩聚三个阶段中的作用,酯化段,由于端羧基中的H＋本身即为酯化反应催化剂,促进缩聚反应的锑系催化剂对酯化过程基本无影响;在传质影响很小的预缩聚段,同样Sb3＋浓度和同样反应条件下,Sb2O3和SbAc3可以得到相同的催化结果;Sb3＋浓度越高,编聚速率越快;终缩聚段,由于传质的影响,催化剂的作用随聚合度的上升渐渐被弱化。     

PET固相缩聚反应器动态模型

PET固相缩聚过程涉及反应固体颗粒和反应器床层两个空间尺度的传质,是一个复杂的多维多相对象。以反应过程控制为目标,在已有的反应动力学模型基础上,同时考虑可逆化学反应和小分子产物内外扩散两个控制因素,并借用固定床拟均相模型的建模思想,将小分子产物在颗粒内外扩散形成的浓度梯度用一个有效系数来表示,从而建立了简化的PET固相缩聚反应器一维动态模型。在相关文献的实验条件下求解分布参数模型的数值解,并进行启动过程仿真和过程动态分析,计算反应器出口质量指标,与文献曲线和数据对照,验证了模型的正确性。     

论四釜PTA法聚酯装置工艺参数控制

根据四釜PTA法聚酯装置生产实际,对酯化段反应、缩聚段反应的参数控制进行分析,结果表明：酯化阶段的酯化率和聚合度与PTA的粒径、停留时间、温度、压力、游离EG浓度有关;缩聚阶段反应与催化剂、温度、液位、搅拌速度及真空度有关。论述了各阶段在不同情况下工艺参数的优化是相互影响的,要协调各参数控制调整,综合考虑相互补偿,对实现聚酯装置的平、稳、优运行有一定的指导作用。     

聚酯生产技术剖析

概述了PTA直接酯化连续缩聚生产聚酯(PET)过程中,其酯化和缩聚反应的工艺参数对过程的影响,并对目前生产上使用的不同酯化工艺作了分析:阐述了对酯化、预缩聚反应器和后缩取反应器的设计要求;提出可用反应时间的长短评定聚酯生产技术的先进住。     

PET缩聚过程反应与传质Ⅰ反应动力学研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯缩聚过程是反应－传质耦合过程,本文利用静止膜实验在排除传质影响情况下研究了ＰＥＴ缩聚过程反应规律,建立了链增长,链降解反应动力学模型,并利用可逆反应极限的概念确定了小分子界面浓度。     

1,3-丙二醇钛催化合成PTT的工艺研究

以自制的1,3-丙二醇钛为催化剂,采用对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇(PDO)为原料,通过直接酯化法制得聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT);研究了催化剂用量、反应物配比、酯化和缩聚温度、缩聚时间等对反应结果的影响.结果表明:以1,3-丙二醇钛为催化剂制备PTT是可行的;在酯化反应温度为230～235℃,PDO/PTA...     

半连续操作法在直接酯化合成PET工业中的应用及其计算法

根据直接酯化法二甘醇生成的机理和分批操作法的分析,提出半连续酯化和分批缩聚的新操作法;推导出半连续操作中PTA转化率和反应时间的关系式,可做为工业规模反应器设计和工艺控制的参考。     

聚酯（PET）反应过程研究：Ⅶ后缩聚反应过程研究和数学模拟

对聚酯的后缩聚反应过程进行了分析，把该过程分解为反应动力学和反应器内各种传质；对后缩聚反应进行了实验研究。建立了适用于工业装置的后缩聚反应过程的数学模型     

新型钛系催化剂在直接酯化工艺路线中应用探讨

选用特定的含钛化合物作为缩聚催化剂，以ＰＴＡ路线，在２Ｌ釜上进行ＰＥＴ的合成研究，并利用ＤＳＣ、ＴＧＡ、ＧＰＣ等手段对合成的ＰＥＴ进行性能研究．得到催化剂的用量为０．５～０．７／万，酯化时间为５０～５５ｍｉｎ、聚合时间为７０～８０ｍｉｎ．聚酯各项指标均在合格范围之内，与ＳｂＡｃ３催化体系比较．其用量为锑系的１／３，酯化时间缩短２０～３０ｍｉｎ，聚合时间缩短２５ｍｉｎ。     

有机蒙脱土对PET后缩聚反应的影响

实验研究了有机蒙脱土对PET后缩聚反应过程的影响。结果表明有机蒙脱土对PET缩聚反应的前期有加速作用，但由于对气液传质过程有阻碍作用，导致了PET后缩聚反应的速度下降。蒙脱土的存在还使缩聚过程中二甘醇(DEG)基团及端羧基基团浓度上升。根据缩聚反应机理建立了PET后缩聚过程的数学模型，并依据实验结果拟合出缩聚反应动力学参数及气液传质系数。模型计算结果能较好地反映PET后缩聚过程中特性粘数的变化及DEG基团的生成规律，但对端羧基浓度的变化存在较大的偏差。     

影响聚酯切片中二甘醇含量的因素

探讨了 PTA质量、EG/ PTA摩尔比、酯化温度、酯化压力、生产负荷和缩聚真空度等因素对聚酯切片中二甘醇 (DEG)含量的影响。指出要控制 DEG含量 ,必须视生产情况及时采取调整工艺参数 ,调节 EG/ PTA摩尔比 ,降低酯化温度及酯化压力以及提高生产负荷等措施     

Devolatilization characteristics of large particles of tyre rubber under combustion conditions

A systematic experimental study has been performed in order to investigate the effect of particle size and temperature on the devolatilization rate of large tyre rubber particles. Cylindrical tyre particles with diameters between 7.5 and 22 mm were devolatilised in a macro-TGA reactor, at temperatures between 490 and 840 °C in an inert atmosphere. The effect of particle size and surrounding temperature on the rate of devolatilization was observed to be significant, i.e. larger particle diameters and lower temperatures increased the devolatilization time. A detailed mathematical model for the devolatilization process including internal and external heat transfer, three parallel independent devolatilization reactions and reaction enthalpy effects has been developed and solved using an implicit finite difference method. Comparison of the model predictions with experimental data, reveals that the devolatilization process of large tyre rubber particles at temperatures above 490 °C can be considered to be controlled mainly by heat transfer and reaction kinetics. The model analysis further shows that exothermic devolatilization reaction enthalpy effects cannot be neglected in the prediction of the intra particle temperature rise. A sensitivity analysis of the model parameters, demonstrates that the specific heat capacity of the virgin fuel and the activation energies of the devolatilization reactions is the most important model parameters in the prediction of devolatilization times of large tyre rubber particles.     

草酸亚锡催化合成PTT的研究

采用对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇(1,3-PDO)为原料,以自制的草酸亚锡为催化剂经酯化、缩聚,制得聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。探讨了反应条件对合成反应的影响。结果表明:草酸亚锡的催化活性优于丁基锡酸和辛酸亚锡。1,3-PDO／PTA的摩尔比为1．5／1、草酸亚锡用量为5×10-4mol／mol(相对PTA),酯化反应温度260℃,反应时间2 h;缩聚反应温度260℃,反应时间2 h,可制得PTT,其特性粘数为0．8950dL／g,端羧基含量为15 mol／t。     

PET-PTT共聚酯的结晶和纺丝性能

在酯交换和缩聚反应之前同时加入对苯二甲酸(PTA)、乙二醇和第三单体1,3-丙二醇(PDO)制备共聚酯(PET-PTF)。用热台显微镜和X射线衍射等研究了PET-PTT的结晶行为。分析了PDO添加量对PET-PTT纤维的可纺性和力学性能的影响。结果表明：PET-PTT的起始结晶温度比普通PET低20～30℃,结晶度降低。随着PDO添加量的增加,PET-PTT纤维的断裂强度降低;PDO质量分数为12%较好,PET-PTT的POY纺丝速度可达3500m/min,断裂强度2．05cN/dtex,断裂伸长率134%。     

对苯二甲酸（PTA）间歇酯化反应计算机模拟

为了研究不同的工艺操作参数对ＰＴＡ转化率和副产物形成的影响，针对ＰＴＡ间歇酯化建立了一较完善的反应模型．模拟过程中考虑了重要工艺参数如乙二醇（ＥＧ）与ＰＴＡ配比、温度等的影响，对既能达到最高生产效率又能最小限度减少副产物的工艺参数范围提出了建议．     

TPA和EG连续生产PET的第一酯化反应器操作模拟

对乙二醇(EG)和对苯二甲酸(TPA)连续生产对苯二甲酸乙二酯(PET)的第一酯化反应器进行了数学模拟。数学模型中包括了反应动力学方程、气液平衡和气液传质方程,使模拟结果接近于工厂实践。此外对不同停留时间、不同的反应器操作温度及压力、不同的进料 EG/TPA 的 mol比,进行了模拟计算,得出了反应器出口各种产物的组成随操作参数的变化,并对各操作参数的范围和对反应的影响进行了评述。     

聚酯生产中的乙二醇回用试验

由聚酯生产过程中污乙二醇回用的模拟研究结果,说明了污乙二醇中所含二甘醇、齐聚物、水和醛等杂质对聚酯工艺有影响。齐聚物的存在有利于对苯二甲酸的溶解,加快了酯化反应速度,较高含水量会引起酯化反应过程中压力的波动,并会增加乙二醇脱水塔的负荷,醛在反应过程中大部分被分馏出,而残留的醛会使产品色相变差。试验给果表明:直接法生产聚酯过程中,从缩聚真空系统中排出的污乙二醇完全可以返回酯化段直接参与配料。考虑到醛含量对产品色相的影响,回用的乙二醇配比不宜超过50%。乙二醇直接回用的经济效益预计每吨聚酯切片可降低乙二醇消耗约2.5kg,对苯二甲酸约1.1kg。