聚酯切片加工贸易单耗标准

1附件1HDB/SH020-2006聚酯切片加工贸易单耗标准（商品编号：39076011、39076019）1范围本标准规定了以对苯二甲酸（商品编号：29173610）、间苯二甲酸（商品编号：29173900）和乙二醇（商品编号：29053100）为原料生产聚酯切片（商品编号：39076011、39076019）的加工贸易单耗标准。本标准适用于海关和商务主管部门对以对苯二甲酸和乙二醇加工聚酯切片的加工贸易企业进行加工贸易单耗审批、备案和核销管理。2定义本标准采用以下定义：单耗：指加工贸易企业在正常生产技术条件下，加工每千克聚酯切片所耗用对苯二甲酸、间苯二甲酸和乙二醇的质量（千克）。3单耗标准3.1原料品质规格本单耗标准中的对苯二甲酸应符合行业标准《SH1612.-1995工业用精对苯二甲酸》或合同对原料品质的认定。本单耗标准中的间苯二甲酸应符合合同对原料品质的认定。本单耗标准中的乙二醇应符合国家标准《GB4649-1993工业用乙二醇》或合同对品质的认定。对苯二甲酸（PTA）熔点应为425摄氏度（在密封管中），升华点为300摄氏度（常压下）。间苯二甲酸（IPA）熔点应为345摄氏度（在密封管中），升华点为330摄氏度（常压下）。乙二醇（EG）熔点为-9－-13摄氏度，沸点应为194-197摄氏度，密度为1113克/立方厘米。3.2成品品质规格本单耗标准中的聚酯切片（PET）（瓶级）应符合国家标准《GB17931-2003瓶用聚对2苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂》或合同对品质的认定；本单耗标准中的聚酯切片（PET）（膜级）应符合国家标准《GB/T17932-1999膜用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂》或合同对品质的认定。本单耗标准中的聚酯切片（PET）（纤维级）应符合国家标准《GB/T14189-1993纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树酯》或合同对品质的认定。3.3单耗标准3聚酯切片加工贸易单耗标准序号成品原料单耗单位名称单位商品编号规格名称单位商品编号规格1聚酯切片千克39076011瓶级，白色粒状，特性粘度0.75-0.875对苯二甲酸千克29173610白色粉末PTA+IPA0.866千克间苯二甲酸千克29173900白色粉末乙二醇千克29053100无色透明液体0.342千克2聚酯切片千克39076019膜级、纤维级，透明或半透明粒状特性粘度0.65~0.68对苯二甲酸千克29173610白色粉末0.863千克乙二醇千克29053100无色透明液体0.342千克注：生产瓶级切片时，在总的单耗中IPA单耗的上限为0.0234HDB/SH020-2006聚酯切片加工贸易单耗标准编制说明1任务来源为加强加工贸易单耗管理，规范和完善海关和商务主管部门对加工贸易单耗的审批、备案、核销，促进加工贸易的健康发展，根据《海关总署办公厅、国家经贸委办公厅关于下发2002年海关系统加工贸易单耗标准制定任务的通知》（署办发〔2002〕78号），特制定聚酯切片加工贸易单耗标准。本标准由海关总署办公厅、原国家经贸委办公厅委托拱北海关负责起草制定。2制定单耗标准的原则单耗标准的制定原则是以国家标准、行业标准和该行业加工企业平均生产水平为制定基础，贯彻国家税收政策、产业政策和外贸政策，符合我国加工贸易企业的生产实际，有利于加工贸易企业技术进步和公平竞争，便于海关有效监管和相关单耗数据信息的使用和维护。3标准的执行幅度本标准设定最高上限值。各地商务主管部门和海关应在单耗标准的幅度范围内按加工贸易企业的生产实际审批和核定加工企业生产成品的单耗。4商品和加工工艺知识4.1主要原料和成品的商品知识4.1.1主要原料的商品知识对苯二甲酸是芳香族二羧酸中的一种，分子量166.13，结构式HOOCCOOH，在常温下是白色粉末状晶体，无毒、易燃，若与空气混合，在一定限度内遇火即燃烧；熔点为425摄氏度（在密封管中），升华点为300摄氏度（常压下），主要用作聚酯原料。间苯二甲酸是对苯二甲酸的同分异构体，主要用于改善PET的加工和力学性能。目前瓶用PET聚酯切片都用间苯二甲酸进行改性。根据生产品种、用途，加入比例变化较大，一般在0.5~3%之间。乙二醇是一种无色透明的液体，易溶于水,分子式为HOCH2CH2OH，分子量为62，沸点为194-197摄氏度，主要用做聚酯原料；也可用做溶剂和配制发动机的防冻剂；还可用于5制造树脂、增塑剂等。4.1.2成品的商品知识聚酯切片是一种白色粒状固体，可分为：半消光切片和有光切片，主要用于生产纤维、纺丝等行业；膜用切片，主要用于生产塑料薄膜等行业；瓶级切片，主要用于包装容器制造业，广泛用于碳酸饮料、矿泉水、果汁、牛奶、食用油、医药等所用塑料包装和其它包装容器，根据具体用途的不同，可分为食用油瓶用切片、饮用水瓶用切片、碳酸饮料瓶用切片、热灌装瓶用切片等，是现代生活中不可缺少的一种包装材料的原材料。4.2加工工艺知识及工艺过程目前世界上合成聚酯主要采用对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）直接反应的生产工艺，一般分为酯化反应和缩聚反应两步。主要生产流程是：1.浆料配置：精对苯二甲酸和乙二醇的混合配成符合酯化反应要求的浆料；2.添加剂混合：将生产所需的各种添加剂用EG配成溶液；3.酯化：PTA和EG在一定的压力和高温条件下，反应生成中间产物对苯二甲酸乙二酯（BHET）和水，水经精馏塔被分离，排入污水处理系统；4.聚合反应：中间产物对苯二甲酸乙二酯（BHET）在高温、真空和催化剂作用下，发生聚合反应，达到工业聚酯化的聚合度，聚合度约为100（瓶片聚合度在110~140）左右，其间反应生成的EG蒸汽被冷却重新作为原料循环回收使用，约占反应生成EG的95%；5.抽真空：采用酯化塔的水蒸汽作喷射动力产生真空，使聚化反应釜中产生的EG顺利抽出，保证聚合反应的正常进行，此过程会将少量EG（约占反应生成EG的5%）和一些低聚合物带入污水系统；6.EG回收：对整个生产中产生的EG回收提纯，其中约95%被提纯，重新与PTA进行配浆，其间产生的一些有机废料，排入污水系统；7.切粒：经过滤去除杂物，经过铸带（用冷水急冷成固体带状），用切粒刀将其切成一定规格的颗粒（切片）；用空气输送到料仓进行包装或送至固相聚合系统增粘；8.固相聚合：经干燥、结晶的聚酯切片进入增粘反应器，在氮气循环中，并在一定的温度下，分子链之间发生聚合反应，提高切片聚合度和粘度，同时生成释放EG以及乙醛等低分子物，在氮气系统中被燃烧、吸收排出，本系统中EG不能被回收；瓶片生产中，因固体切片的输送、流动，因部分磨损而产生一定量的粉尘，通过气体净化系统沉降排出。工艺流程图如下（主要有三釜流程和五釜流程。以下工艺流程图仅以五釜流程为例）：6水蒸汽浆料预聚物浆料泵PTA浆料罐投料ＥＧ／回收ＥＧ酯化I精馏塔真空系统污水处理系统工程废水精馏塔酯化Ⅱ回收ＥＧ缩聚Ⅰ真空系统废ＥＧ回收系统缩聚Ⅱ缩聚Ⅲ化学残渣回收ＥＧ熔体过滤器切粒系统ＰＥＴ包装入库ＰＥＴ废料（切换切粒机）75单耗标准制定的依据理论单耗计算：1.酯化反应PTA和EG在150KPa的压力和260~270℃高温下，生成BHET（对苯二甲酸乙二酯），同时生成副产物水(H2O)。反应方程式如下：nPTA+2nEG=====nBHET+2nH2O也即nHOOCCOOH+2nHOCH2CH2OH===nHOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH+2nH2O…………………………………………………………(.1)即，n个分子的PTA需要2n个分子的EG进行反应，生成n个分子的BHET，同时排出2n个水分子。其中水通过精馏被分离出反应系统，其蒸汽作为真空系统的动力，最终作为生产污水排走。2.缩聚反应在酯化过程中生成的BHET，作为缩聚反应的单体，在270~285℃高温下和真空条件下，在催化剂的作用下进行缩聚反应，生成有一定聚合度的聚酯熔体，同时生成EG，EG被真空系统抽出，经冷凝后回到回收系统提纯后再作原料使用。反应方程式如下：nBHET====PET+（n-1）EGPET分子:HOCH2CH2O－〔OCCOOCH2CH2O〕n-1－OCCOOCH2CH2OH即n个BHET分子缩聚成有n-1个聚合度的聚酯分子，其分子量为：（n-1）×192+254，同时生成n-1个EG分子,也即：nHOCH2CH2OOCCOOH2CH2OH=====HOCH2CH2O－[OCCOOCH2CH2O--]-(n-1)-OCCOOCH2CH2OH+(n-1)HOCH2H2OH…….(2)根据（1）和（2）得到如下方程式：nHOOCCOOH+(n+1)HOCH2CH2OH====HOCH2CH2O--[OCCOOCH2CH2O--]-(n-1)-OCCOOCH2CH2OH……………………….(3)简化如下：nPTA+2nEG====PET+2nH2O+(n-1)EG………………(4)或nPTA+(n+1)EG====PET+2nH2O………………(5)8根据PTA、EG、水（H2O）和聚合度n为100的PET分子的分子量，得到（5）式中各物质的质量平衡关系式如下：nPTA+(n+1)EG=====PET+2n（H2O）……（6）100×166：（100+1）×62(100-1)×192+254：2×100×18166006262192623600XY1计算得出理论上：X(PTA单耗)=16600÷19262=0.8618Y(EG单耗)=6262÷19262=0.3251注：PTA的分子量为166；EG的分子量为62；水（H2O）的分子量为18。实际工业应用中：根据反应方程式（4），即n个分子的PTA和2n个分子的EG经过酯化和缩聚两步反应后，生成一个有（n-1）个聚合度的聚酯分子，同时会产生2n个水分子和（n-1）个EG分子。其中在缩聚反应中生成的（n-1）个EG将有95%左右被有效回收提纯后重新作原料使用。因此，整个生产过程需要耗用的EG分子为：2n－（n-1）×95%=1.05n+0.95（个）生产聚酯的物质平衡关系式如下：nPTA+(1.05n+0.95)EG=====PET+2nH2O100×166:（1.05×100+0.95）×62====(100-1)×192+254:2×100×18166006568.919262xy1加入物料的总量和生成物的总量是一致的。因此生产1吨聚酯切片的单耗为：PTA=16600÷19262=0.8618EG=6568.9÷19262=0.3410从上述计算分析得知，聚酯生产过程中PTA、EG的单耗（聚合度在100时）在较理想状态下约为0.862和0.34与膜级切片不同的是，瓶级切片在生产中使用了间苯二甲酸（IPA，它是对苯二甲酸（PTA）的同分异构体），作为聚酯切片的改良组份使用，其分子量和PTA相同，在反应中9只是代替了部分的PTA参加反应，使其性能得到改良。因此在瓶片生产时，根据IPA使用量的变化，PTA的单耗要对应减少，但PTA和IPA的总耗量和膜级切片是一样的（相同粘度和条件下）。瓶片生产时，IPA的加入量在3%以下，且由于生产品种的不同，加入IPA的量不同。因生产线品种转换频繁，难以准确单独计算各品种IPA的单耗。本标准设定以瓶级切片PTA+IPA之和为单耗标准。瓶级切片PTA+IPA的单耗，因粘度（聚合度）的不同略有差异。粘度越高，PTA+IPA的总单耗越高，MEG单耗则基本不变。在粘度范围内（0.765~0.875），瓶片的PTA+IPA单耗与纤维、膜用切片(0.65~0.68)相比，按理论计算约增加0.6~1‰。（见下表）。粘度变化分子聚合度PTA+IPA单耗MEG单耗0.65膜片N=970.8617（无IPA）0.34090.68膜片/纤维片N=1000.8617（无IPA）0.34090.765热灌装瓶片N=1140.86200.34070.81矿泉水瓶片N=1210.86220.34060.83食用油瓶片N=1270.86230.34060.875碳酸饮料瓶片N=1360.86260.3405在实际生