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化工进展

·1086·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2014年第33卷第5期

基于AspenPolymer的聚酯聚合反应研究及流程模拟

吕陈秋，顾爱军，张宇航，谢振威

(中国昆仑工程公司，北京100037)

摘要：通过AspenPolymer对对苯二甲酸和乙二醇进行逐步聚合生成聚酯的反应进行了研究。并采用间歇反应器模块分析了进料比、压力、温度对反应的影响，结果表明进料比为1.2～2.0是比较合适的，低压高温有利于聚合反应的进行。但过低的压力导致较低的反应速率而使反应时间增加，过高的温度也导致副产物大幅度增加。因此选择压力为0.001～0.2MPa,温度为260～285℃,在间歇反应器内进行逐步降压和逐步升温反应，并在此基础上，设计模拟了压力逐步降低、温度逐步升高的连续生产工艺流程并进行优化。经过优化后的连续生产工艺流程最终反应器出口聚合度达到121.1。

关键词：聚酯；聚合；流程模拟；连续工艺；Aspen;反应

中图分类号：TQ342文献标志码：A文章编号：1000-6613(2014)05-1086-08

DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.05.003

PETpolymerizationanalysisandprocesssimulationwithAspenPolymer

LüChenqiu,GUAijun,ZHANGYuhang,XIEZhenwei

(ChinaKunlunContractingEngineeringCo.,Beijing100037,China)

Abstract:Thestep-growthpolymerizationofTPAandEGwasstudiedwithAspenPolymer.Theinfluencesoffeedratio,pressureandtemperatureonpolymerizationwerealsoanalyzedwithbatchreactorblock.Thefeedratiofrom1.2to2.0wasappropriate,lowpressureandhightemperaturewerebeneficialtothereactions.Butanoverlylowpressureledtomorereactiontimebecauseoflowreactionrate.Ontheotherhand,hightemperatureresultedinmoreby-products.Thusthepolymerizationinabatchreactorwassimulatedwithcontinuouslydroppingpressurefrom0.001MPato0.2MPaandcontinuousclimbingtemperaturefrom260℃to285℃.Onthebasisoftheresult,acontinuousproductionprocesswasdesignedandoptimizedwiththedegreeofpolymerizationreaching121.1.

Keywords:polyester;polymerization;simulation;continuousprocess;Aspen;reaction

聚酯(PET)作为一种重要的合成材料广泛运用于纤维、薄膜和包装瓶的生产。聚酯的合成目前主要采用直接酯化法，即对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)进行逐步加成聚合反应[1]。虽然很多高校和研究院对于此聚合反应进行了大量的实验研究，但对于聚酯聚合反应和工艺流程的计算机模拟和优化报道较少。本文采