酯化阶段,酯化率和链长都与PTA的粒径、停留时间、温度、压力、游离EG的浓度有关,如果希望使酯化率和链长同时向相同方向改变,可以相应调节停留时间和温度;如果希望使酯化率和链长同时向不同方向改变,可以相应调节压力和游离EG的浓度,而游离EG的浓度主要取决于总的(或内部的)进料摩尔比(EG/PTA),它是影响酯化率和聚合度的最重要参数。在酯化阶段,我们希望得到较高的酯化率与较低的二甘醇含量,而为了达到所要求的酯化率,增加温度与压力的同时,DEG含量也会增加。因此我们知道,酯化阶段温度和压力两者以一定的方式结合在一起,对酯化率和DEG含量有很大的影响,而停留时间对DEG的生成起着非常缓和与敏感的作用,被用作“细调”。对于所影响的酯化率和聚合度,停留时间的改变可通过适度改变物料的设定温度和与之关联的反应压力来补偿。
首先,我们讨论了温度与压力的优化。从热力学角度看,聚酯缩聚反应是微放热反应,反应平衡常数通常随温度的升高而减少,就是说,低温对反应平衡有利。但是,该反应的热效率又不大,温度对最大平均分子的影响不甚明显。由此看来,温度对平衡的影响并不重要。再从动力学角度来看,提高温度能加速反应速度。显然,高温能促使反应更快趋向平衡。因此,实际生产中,预聚II的反应温度控制要比预聚I高。再从动力学角度来看反应压力的影响,在同一温度下,反应压力越低或真空度越高,则所生成的聚酯的分子量越大,或者说达到相同分子量所需时间越短。在预缩聚阶段,由于酯化反应已经进行到末期,缩聚反应逐渐增强,为了提高缩聚转化率,反应压力应逐步降至相应的程度。适当降低反应压力,不但可以提高聚合度,也有利于游离EG的抽出,DEG的生成量相对降低。