如何用乙二醇合成聚酯

工业上生产PET和PBT的方法有以下三种：

酯交换缩聚法

1963年以前工业上全用此法生产PET，仍为世界各国大量应用。该法主要包括两步：首先是对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇或1,4-丁二醇在催化剂存在下进行酯交换反应（图1）。生成对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)或双羟丁酯，常用的催化剂为锌、钴、锰的醋酸盐，或它们与三氧化二锑的混合物，其用量为DMT质量的0.01%～0.05%。反应过程中不断排出副产物甲醇。第二步为生成的BHET或双羟丁酯，在前缩聚釜及后缩聚釜中进行缩聚反应，前缩聚釜中的反应温度为270℃，后缩聚釜中反应温度为270～280℃，加入少量稳定剂以提高熔体的热稳定性。缩聚反应在高真空（余压不大于 266Pa）及强烈搅拌下进行，才能获得高分子量的聚酯。纤维用的PET分子量应不低于 20000，薄膜用的PET分子量约为25000，一般塑料用的PET分子量约为20000～30000。

直接酯化缩聚法

该法用高纯度对苯二甲酸(PTA)与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯，然后进行缩聚反应。该法的关键是解决PTA与乙二醇或1,4-丁二醇的均匀混合，提高反应速度和制止醚化反应。与酯交换缩聚法相比，该法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步骤，更易制得分子量大、热稳定性好的聚合物，可用于生产轮胎帘子线等较高质量的制品。但该法对原料PTA的纯度要求较高，PTA提纯精制费用大。

环氧乙烷法

该法直接用环氧乙烷与 PTA反应生成对苯二甲酸双羟乙酯，再进行缩聚反应。其优点是可省掉环氧乙烷合成乙二醇的生产工序，设备利用率高，辅助设备少，产品也易于精制。缺点是环氧乙烷与 PTA的加成反应需在2～3MPa压力下进行，对设备要求苛刻，因而影响该法的广泛使用。

用乙二醇为原料合成聚酯多元醇是固体还是液体状态

聚酯的制备采用间歇法,多元醇与二元酸或酸酐在140～...6-已二醇或乙二醇制得的聚酯二醇为蜡状固体,得到的...由带侧基的二醇制得的聚酯如PMA和PPA常温呈液态

乙二酸与乙二醇酯化生成聚酯

n HOOC-COOH +nHOCH2CH2OH -------- HO -[-OCCOOCH2CH2O-]n-H +(2n-1)H2O

或n HOOC-COOH +nHOCH2CH2OH -------- -[-OCCOOCH2CH2O-]n- + 2nH2O

乙二酸与乙二醇酯化生成聚酯

聚酯生产工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势，自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。大规模生产线的连续生产工艺，半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。PTA法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。其中吉玛、伊文达、钟纺技术为5釜流程，杜邦则开发了3釜流程(目前正在开发2釜流程)，两者缩聚工艺基本相似，区别在于酯化工艺。如5釜流程采用较低温度及压力酯化，而3釜流程则采用高乙二醇(EG)/PTA摩尔比和较高的酯化温度，以强化反应条件，加快反应速度，缩短反应时间。总的反应时间为5釜流程10小时，3釜流程3.5小时。目前世界大型聚酯公司都采用集散型(DCS)控制系统进行生产控制和管理，并对全流程或单釜流程进行仿真计算。

2003年初，伊文达-费希尔(Inventa-Fisher)(I-F)公司公布了其聚酯生产流程和能耗。该工艺从PTA或DMT与乙二醇(EG)反应生产树脂级或纺织级聚酯。采用4釜(4R)工艺，由PTA和EG或熔融DMT和EG组成的浆液，进入第一酯化/酯交换反应器，反应在较高压力和温度 (200—270℃)下进行，生成的低聚物进入第二串级搅拌式反应器，在较低压力和较高温度下进行反应，反应转化率大于97%。然后在低于常压和较高温度下，借第3台串级反应器预聚合，缩聚程度大于20，经第4台DISCAGE精制器后，使最终缩聚物的特性粘度(i.V.)提高到0.9。能耗为：电力55.0 kwh/t，燃料油61.0kg/t，氮气0.8m3/t，空气9.0m3/t。采用该工艺已建有50多套装置，其中13条生产线能力为100—700吨/天。现已有单系列700吨/天生产线投运。