Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

MỤC LỤC

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 1
Page 1


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

MỞ ĐẦU

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 2
Page 2


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

Phần I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ POLYESTER

1. Tính chất chung về polyester
- POLYESTER là sản phẩm trùng ngưng của axit carboxylic đa chức (polyaxit)
và ancol đa chức (polyol) hay từ quá trình trùng hợp mở vòng lactone. Trong đó,
hoặc polyol hoặc polyaxit hoặc cả hai đều có chứa nối đôi.
- polyester được chia thành nhiều loại tuỳ thuộc vào các nhóm cấu trúc trên
mạch chính, thông thường như orthophtalic, isophtalic, terephtalic, clorendic,
bisphenol–fumarate và dicyclopentadien.
+ Nhựa orthophtalic: hay loại nhựa thông thường, trên cơ sở anhydric phtalic
(AP), anhydric maleic (AM) và propylen glycol (PG). Hai nhóm axit của AP ở vị trí 2
carbon nằm cạnh nhau trên vòng thơm sẽ rất khó để tổng hợp được sản phẩm có
khối lượng phân tử (KLPT) cao, nhựa sản xuất từ AP có tính ổn định nhiệt thấp và
kháng hoá chất kém hơn so với khi sử dụng isophtalic hay terephtalic.
+ Nhựa isophtalic: người ta thay thế AP bằng axit isophtalic để tạo nhựa có

KLPT cao hơn, do hai nhóm –COOH ở vị trí được tách riêng bởi C của vòng benzen
nên tạo điều kiện hình thành mạch dài hơn. Nhựa tạo thành có độ bền lớn, kháng
nhiệt, dẻo dai và độ đàn hồi lớn hơn, cải thiện các tính chất so với nhựa đi từ AP.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 3
Page 3


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
+ Nhựa terephtalic: polyester được tổng hợp từ axit terephtalic với mong
muốn cải thiện các tính chất của nhựa giống như việc đã thay thế AP bằng axit

isophtalic. Tuy nhiên, trường hợp này không xảy ra, nhựa terephtalic chỉ xuất hiện
một ưu điểm nhỏ về nhiệt độ gây biến dạng lớn hơn loại nhựa isophtalic, các tính
chất quan trọng khác như modul, độ cứng, độ bền hoá chất thiên về nhựa isophtalic.
Axit terephtalic có độ hoà tan và khả năng phản ứng thấp, nó đòi hỏi phải sử dụng
xúc tác hoặc áp lực nén khi sản xuất nhựa thương mại. Nếu không đủ các điều kiện
trên, thời gian tổng hợp nhựa polyester terephtalic có thể kéo dài hơn đến 3 lần so
với thời gian tổng hợp nhựa đi từ isophtalic. Với kết quả như vậy, các nhà nghiên
cứu hướng đến terephtalate từ sợi PET đã qua sử dụng hoặc phế thải từ quá trình
sản xuất nhựa PET. Nguồn nguyên liệu thải này được đề polymer hoá bởi PG tại
nhiệt độ cao. Sản phẩm thuỷ phân sau đó cho phản ứng với AM rồi hoà tan vào
styren để sản xuất loại polyester terephtalic có hiệu quả về mặt kinh tế.
+ Nhựa Bisphenol A–fumarate: là loại polyester cứng sản phẩm của quá trình
ngưng tụ propoxylate (do bisphenol A phản ứng với propylenol) với axit fumaric.

Cấu trúc bisphenol tạo cho loại nhựa đặc biệt này có độ cứng, tính ổn định nhiệt và
bền ứng suất cao.
+ Nhựa Clorendic: là nhựa POLYESTER độc nhất trên cơ sở axit HET
(hexaclorocyclopentadien) hoặc anhydric của nó. Khi axit này tác dụng với polyol
như neopentyl glycol sẽ cho sản phẩm có độ cứng vượt trội, đặc biệt với tính ổn định
nhiệt và chịu môi trường oxi hoá. Sự có mặt của các nhóm clo sẽ hấp thụ gốc tự do
tạo cho nhựa khả năng chống bắt lửa cực tốt.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 4
Page 4


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat


Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

2. Lịch sử hình thành và phát triển
Vào năm 1926, Công ty EI du Pont de Nemours - Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu
các cao phân tử và sợi tổng hợp. Những nghiên cứu ban đầu của W.H Carothers tập
trung vào sự hình thành nylon, loại sợi tổng hợp đầu tiên. Ngay sau đó, trong những
năm 1939-1941, một số nhà hóa học Anh đã chú ý đến những nghiên cứu của du
Pont và tiến hành các nghiên cứu của riêng họ tại các phòng thí nghiệm của Hiệp
hội các nhà in ấn Calico, Ltd. Việc này đã dẫn đến sự ra đời của sợi polyester được
biết đến ở Anh như Terylene.
Năm 1946, du Pont mua bản quyền để sản xuất sợi polyester tại Mỹ. Tiếp theo, Công
ty tiến hành phát triển xa hơn nữa, và trong năm 1951 Công ty đã bắt đầu thị
trường hoá sợi dưới cái tên Dacron. Trong những năm sau đó, một số công ty đã rất
quan tâm đến sợi polyester và tự sản xuất các dạng sản phẩm cho các ứng dụng
khác nhau.
Ngày nay, có hai dạng chính của polyester là PET (polyethylene terephthalate) và
PCDT (poly-1, 4-cyclohexylene-dimethylene terephthalate). PET là loại phổ biến hơn,
hữu dụng, đa dạng trong các ứng dụng. Nó bền vững hơn PCDT, mặc dù PCDT dẻo
hơn và đàn hồi hơn. PCDT phù hợp để làm rèm cửa và lớp bọc đồ nội thất, còn PET
có thể được sử dụng độc lập hoặc phối trộn với các loại vải khác để làm cho quần áo
khỏi nhăn chống bụi bẩn và không co dãn.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 5
Page 5



Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

Phần II: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT, TÍNH CHẤT, CÔNG NGHỆ
VỀ POLYRETYLEN TEREPHTALAT (PET).
2.1 Tính chất chung và sự phân loại của polyretylen terephtalat (PET).
2.1.1 Tính chất hóa lý.
Công thức phân tử: (C8H10O4)n Công thức cấu tạo:

Tùy thuộc vào quá trình tổng hợp và nhiệt độ,
polyethylen terephtalat có thể tồn tại cả hai dạng vô định hình trong suốt
và bán kết tinh. Vật liệu bán kết tinh có thể xuất hiện trong suốt (kích
thước hạt <500 nm) hoặc đục và trắng (hạt kích thước lên đến một vài
micron) tuỳ thuộc vào cấu trúc tinh thể của nó và kích thước hạt.
•
PET có độ cứng cao, độ bền, độ dẻo dai tốt
ngay cả ở nhiệt độ thấp và khả năng chống rão tốt. PET có lợi thế là có
tính chất điện cách điện tốt và khả năng chống ăn mòn cao với nhiều chất
hóa học khác nhau.
•
Một trong những đặc điểm quan trọng nhất
của PET là chỉ số độ nhớt – Intrinsic Viscosity. Chỉ số độ nhớt của vật liệu
phụ thuộc vào độ dài của mạch polymer. Mạch càng dài, các vật liệu càng
cứng hơn, và do đó IV càng cao. Chiều dài mạch trung bình của một lô cụ
thể của nhựa có thể được kiểm soát trong quá trình polyme hóa.Chỉ số độ
nhớt của PET đối với một số vật liệu:
•





0.60 dL/g: sợi
0.65 dL/g: màng



0.76 ÷ 0.84 dL/g:chai



0.85 dL/g: dây thừng

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 6
Page 6


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
PET có tính hút ẩm, nghĩa là nó tự nhiên hấp
thụ nước từ môi trường xung quanh nó. Do đó nó cần được sấy trước khi
đưa vào các công đoạn sản xuất tiếp theo.
•
Thời gian sấy không được ngắn hơn 4 giờ.
Điều này là do các vật liệu khô trong ít hơn 4 giờ sẽ đòi hỏi phải có nhiệt
độ trên 160oC. Tiếp xúc với nhiệt độ cao như vậy sẽ làm phân hủy lớp

ngoài của vật liệu trước khi bên trong nó khô hoàn toàn.
•

Bảng 1. Các tính chất chung của PET
Tính chất vật lý
Khối lượng riêng
(g/cm3)
Khả năng duy trì ngọn
lửa
Giới hạn oxi cho phép

Giá trị
1.3-1.4

Tính chất nhiệt
Điểm chớp cháy

Giá trị
Trên 200oC

Tự dập tắt

-60 đến -40

Chỉ số khúc xạ

1.58-1.64

Nhiệt độ làm việc
dưới (oC)

Nhiệt độ làm việc
trên (oC)
Nhiệt dung riêng
(J/kg.K)
Độ dẫn nhiệt
(W/m.K) ở 23oC
Sự chênh lệch nhiệt
độ ở 1.8MPa (oC)
Sự chênh lệch nhiệt
độ ở 0.45MPa (oC)

21%

Khả năng chống tia cực Tốt
tím
Cân bằng nước hấp thụ <0.7%
Độ nhớt ở T=75oC

600 mPa.s

115-170
1200-1350
0.15-0.4
80
115

Tính chất cơ học

Giá trị


Hệ số giãn nở nhiệt 20-80
(x10-6K )

Hệ số ma sát
Tính cứng

0.2-0.4
M94-101

Tính chất hóa học
Bền axit

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Đánh giá
Tốt với hầu hết
axit thường

Page 7
Page 7


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
Độ bền chống va đập
(J/m)
Hệ số Poisson


13-35

Modun kéo

2-4

Độ bền kéo

80

0.37-0.44

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Bền rượu, xeton,
halogen, dầu mỡ
Bền kiềm
Bền hydrocacbon
aromatic

Tốt
Đặc biệt kém
ở nhiệt độ cao
Khá tốt

Page 8
Page 8



Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
2.1.2 Các ứng dụng của PET
Tầm quan trọng của PET xuất phát từ thực tế là nó được sử dụng rộng rãi
trong nhiều sản phẩm.PET có thể được tạo thành các vỏ chai hoặc các hộp đựng,
bền và chịu được va đập mạnh. Chúng được sử dụng bao ngoài cho các sản
phẩm có thể uống hoặc ăn được như nước ngọt, nước khoáng, nước trái cây,
thức ăn trẻ em, bơ đậu phộng, dầu giấm, dầu và giấm.
PET có thể kéo thành màng mỏng thường được bao bọc với nhôm làm hoạt
giảm tính dẫn từ, làm cho nó tính phản chiếu và chắn sáng. PET hoặc Dacron
cũng có thể được sử dụng rộng rãi như một lớp vật liệu cách nhiệt phủ phần
ngoài của trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Ngoài ra, chúng còn được sử dụng cho các
sản phẩm liên quan đến hóa chất khác, chẳng hạn như mỹ phẩm, dược phẩm và
chất tẩy rửa gia dụng.
Dưới đây là sơ đồ khối thể hiện tầm quan trọng và các ứng dụng phổ biến
của polyeylen terephtalat:

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 9
Page 9


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

Hình 1. Ứng dụng phổ biến của PET


Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 10
Page 10


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
2.1.3 Tình hình tiêu thụ trên thế giới

Thực tế và dự báo nhu cầu bao bì nhựa PET trên thế giới
NGUỒN :
Sơ bộ thống kê, nhập khẩu PET nguyên liệu 6 tháng đầu năm 2012 đạt 210,2 triệu
USD, lượng đạt 134,2 nghìn tấn, tăng 39,8% về lượng và tăng 26,0% về kim ngạch
so với nhập khẩu cùng kỳ 2011
Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 11
Page 11


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

Nhóm 4

Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 12
Page 12


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
Hàn Quốc là thị trường cung cấp PET lớn nhất cho Việt Nam trong 6 tháng đầu năm,
đạt 107,9 triệu USD, lượng đạt 70,4 nghìn tấn, chiếm tới 52,4% tổng lượng và chiếm
51,3% tổng kim ngạch nhập khẩu PET, tăng 57,8% về lượng và tăng 40,6% về kim
ngạch so với cùng kỳ 2011. Giá nhập khẩu từ thị trường này 6 tháng đầu năm 2012
ở mức 1533 USD/tấn, giảm 10,9% so với giá nhập khẩu bình quân cùng kỳ 2011.

Cơ cấu thị trường cung cấp PET nguyên liệu 6 tháng/2012
(NGUỒN:Tổng cục Hải quan Việt Nam)

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 13
Page 13


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

2.2: Các công nghệ sản xuất

2.2.1 Các phương pháp tổng hợp PET
2.2.1.1 Phản ứng giữa axit Terephtalic với Etylen glycol.
Giữa axit terephtalic và ethylene glycol là phản ứng pha lỏng. Độ tan của axit
terephtalic trong glycol sôi ở áp suất thường rất thấp nên để nâng cao khả năng
hòa tan phản ứng cần được tiến hành ở áp suất 4.10 5 Pa (4 atm), nhiệt độ từ 240 260oC. Đây là phản ứng tự xúc tác, tuy nhiên một số axit mạnh hoặc ester của axit
titanic được thêm vào hỗn hợp phản ứng như là xúc tác cho phản ứng ester hóa. Tỷ
lệ mol các tác chất cho phản ứng ester hóa trực tiếp là etylen glycol:axit terephtalic
vào khoảng 1:1 – 1,3:1. Polyester sản xuất bằng phương pháp ester hóa trực tiếp có
khối lượng phân tử cao hơn hẳn so với polyester sản xuất bằng con đường trao đổi
ester (transesterification)
Phản ứng ester hóa luôn luôn đi kèm phản ứng ete hóa, nhất là trong môi
trường axit. Trong sản xuất polyester một ít kiềm mạnh như NaOH được thêm
vào hỗn hợp phản ứng để hình thành hệ đệm với mục đích làm giảm tốc độ phản
ứng ete hóa. Nếu phản ứng không tiến hành trong hệ đệm lượng ete sinh ra làm
cho phân tử polymer có cấu trúc không đồng nhất. Điều này làm giảm khả năng
cơ lý của sợi đồng thời làm nhiệt độ nóng chảy giảm xuống dưới mức có thể
chấp nhận được và không thể kiểm soát được. Nếu tiến hành phản ứng ester
hóa ở nhiệt độ cao hơn một chút vào khoảng 280 – 290 oC, tốc độ phản ứng ester
hóa có khả năng đạt đến ngưỡng. Lúc này phân tử polymer không còn đáp ứng
được các yêu cầu sản xuất sợi do sự phân bố khối lượng phân tử quá đa dạng.
Một sản phẩm khác của phản ứng ester hóa là nước. Để thúc đẩy phản ứng
đạt đến hiệu suất cao nhất, nước được chưng cất để tách ra khỏi hỗn hợp phản
ứng. Cuối phản ứng ester hóa, muối photphat hay photphit được cho vào nhằm
ổn định polymer. Nó giúp polymer khó tan trong môi trường kiềm hơn so với
những polymer không có các chất này. Giai đoạn tiếp theo trong quá trình
polymer hóa tương tự nhau cho cả phản ứng ester hóa trực tiếp lẫn phản ứng
trao đổi ester. Một lượng xúc tác được thêm vào trộn lẫn với các obligomer
mạch thẳng, glycol dư được tách ra bằng chưng cất hỗn hợp sau phản ứng.
Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester


Page 14
Page 14


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
Nhiệt độ được nâng lên khoảng 280 – 290oC trong khi áp suất được giảm nhanh
về dưới 25Pa để tránh tạo bọt do glycol hóa hơi, cho tới lúc thu được polyester
có khối lượng phân tử mong muốn. Trong quá trình ngưng tụ ester antimon
trioxit tạo phức với ester của acid titanic lẫn trong polyester gây ra những đốm
có màu khi chúng kết hợp antimon trioxit. Tuy nhiên, hiệu ứng này không đáng
kể khi có mặt P3+ hoặc P5+.
Phản ứng gồm 2 giai đoạn

Giai đoạn 1: Hỗn hợp PTA và EG được gia nhiệt, phản ứng trùng ngưng xảy ra
tạo BHET ( bis-(hydroxyletyl)terephtalat) và các oligome có phân tử lượng thấp.
C
O
O
H
n
H
O
O
C
2
n
H

O
C
H
2

C
H
2

O
H

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 15
Page 15


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
T
e
m
p
e
r
a
t

u
r
e
C
C
O
O
C
H
2

C
H
2

O
H
O
O
C
H
2

C
H
2

H
O
(

B
H
E
Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 16
Page 16


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
T
)
C
C
O
O
O
H
O
C
H
2

C
H
2


O
H
x
2
n
H
2

O

Giai đoạn 2: Phản ứng trùng ngưng tiếp tục xảy ra tạo PET. Sau phản ứng,
EG còn dư, PET có dạng lỏng chảy nhớt. Nếu làm lạnh ngay trong nước sẽ tạo
thành PET vô định hình.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 17
Page 17


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 18
Page 18



Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
Xúc tác thường dùng là antimony trioxit, muối của titan, gecmani, coban,
mangan, magie và kẽm. Xúc tác sử dụng với nồng độ thích hợp để làm tăng vận tốc
phản ứng.
Cũng như phản ứng ester hóa, phản ứng đa tụ polymer cũng là một phản ứng
thuận nghịch. Do vậy, trong giai đoạn đa tụ phải tách glycol một cách triệt để.
Song song với phản ứng đa tụ polymer, ở nhiệt độ này còn diễn ra quá trình
nhiệt phân polyester làm giảm khối lượng phân tử. Phản ứng này hình thành các
nhóm cacboxyl (-COOH) và vinyl ester ở đầu mạch, sau đó các nhóm vinyl ester
này sẽ nhanh chóng chuyển thành các nhóm andehyt.
Trong điều kiện áp suất thấp và tốc độ chưng cất lớn các hợp chất andehyt
nhanh chóng tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng. Nhưng nếu quá trình diễn ra ở áp
suất cao hoặc thời gian chưng cất kéo dài, những nhóm andehyt này sẽ tạo ra
những nhóm mang màu lẫn trong phân tử polyester. Cuối phản ứng đa tụ
polymer, một lượng từ 0,5-2% diphenyl ester hoặc diphenyl terephtalat được
cho vào thiết bị đa tụ để kết nối các obligomer thành polymer theo phản ứng:

2
O

OH
Bằng cách này có thể giảm bớt thời gian phản ứng đa tụ polymer so với
phương pháp tiếp tục chưng cất để loại glycol. Do vậy đây là biện pháp làm giảm
ảnh hưởng của các phản ứng phụ sinh ra các hợp chất có màu mà vẫn đáp ứng
yêu cầu làm giảm các obligomer.
Nhóm 4

Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 19
Page 19


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
Để làm mất các nhóm carboxy ở đầu mạch, người ta cũng có thể cho vào hỗn hợp
một lượng etylen oxit.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 20
Page 20


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
2.2.1.2 Phản ứng trao đổi este giữa Dimetyl Terephtalat (DMT) và EG
Phản ứng điều chế DMT từ TPA và Metanol

Phản ứng trans este hóa giữa DMT và EG, methanol là một trong các sản phẩm.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester


Page 21
Page 21


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 22
Page 22


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
2.2.1.3 Phản ứng giữa Terephtaloyl diclorid và Etylen glycol

Phản ứng này xảy ra nhanh và hiệu suất cao. Tuy nhiên do axit clorua đắt nên
phương pháp nên phương pháp này không được sử dụng trong công nghiệp.

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 23
Page 23



Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
2.2.2 Nguyên liệu cho quá trình tồng hợp PET
Sản xuất PET chủ yếu chia thành hai giai đoạn. Giai đoạn đầu là PTA sản xuất
bằng cách sử dụng p-xylen làm nguyên liệu với sự có mặt của axit làm dung môi,
giai đoạn hai là phản ứng giữa PTA và MEG hình thành nên PET. Do đó các nguyên
liệu sản xuất PET là p-xylen và MEG.
2.2.2.1 Nguyên liệu p-xylen
P-xylen là một hydrocacbon thơm, gồm một vòng benzen và hai nhóm thế metyl
thế vào hai tử cacbon ở hai vị trí 1 và 4 vòng thơm. P-xylen có đồng phân là o-xylen
và m-xylen.
Tính chất hóa lý:
 Công thức phân tử: C8H10

 Công thức hóa học:
H3CCH3
 Trọng lượng phân tử: 106,17 đvC
 Điểm sôi: 137-140oC
 Tỷ trọng: 0,86
 Nhiệt độ nóng chảy: 13,3oC
 Nhiệt độ sôi: 138,4oC
 Chất lỏng không màu, không tan trong nước, tan trong ancol, ete, và các dung môi

hữu cơ.
Ứng dụng:
P- xylen có một số ứng dụng như chất làm tăng trị số octan của xăng, làm dung
môi trong sơn, phẩm màu, dung môi trong nghiên cứu thuốc…P-xylen được sử
Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester


Page 24
Page 24


Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat

Tiểu luận: Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian.
dụng chủ yếu để sản xuất axit terephtalic, một hợp chất quan trọng để tổng hợp
nhựa PET.

Nguồn thu P-xylen:

2.2.2.2 Nguyên liệu MEG
Tính chất hóa lý:
Mono ethylene glycol / MEG là chất lỏng có nhiệt độ sôi cao, độ bay hơi thấp, có
thể trộn lẫn với nước. Nó được dùng làm dung môi và là nguyên liệu ban đầu cho
nhiều quá trình tổng hợp
-

Tên hoá học : 1,2 – Ethanediol, Ethylene Glycol

Nhóm 4
Tổng quan lý thuyết và công nghệ tổng hợp Polyester

Page 25
Page 25