PTA指标对聚酯生产的影响.docx

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PTA指标对聚酯生产的影响

PTA指标对聚酯生产的影响

一概述

　　PTA（精对苯二甲酸）是生产聚酯的重要原料，对苯二甲酸

是无色针状结晶或无定型粉末（外观为白色粉末），无毒、有刺激性，粉尘具有爆炸性，在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸，其最低爆炸浓度为0.05克/升。

分子量166.13，密度1.510克/厘米3，比热0.2873卡/克·度，升华热23.5千卡/克分子，熔点（在封管中）425℃，升华点402℃，能溶于碱溶液，稍溶于热乙醇，微溶于水。

　　对苯二甲酸具有羧酸的一般性质，因此能和乙二醇作用生成对苯二甲酸乙二醇酯。

二质量标准

　　精对苯二甲酸（purified　terephthalic　acid　简称PTA），因为我国进口的PTA品牌原料比较多，故下表1用中英文对照的形式说明．

PTA质量指标

PTAQualitySpecification

序号

名称

unit/单位

标准值

Specification

1

AcidNo.

酸值

mgKoh/g

675±2

APPEARANCE

外观

WHITEPOWDER

2

Moisture

水份

PPM

20000max

3

4-CBA

4羧基苯甲醛

PPM

25max

4

DMF.color

色值（在5%DMF溶液中的色相）

APHA

10max

5

Ash

灰份

PPM

6max

6

Metals

金属总含量

PPM

10max

7

b-value

黄色度

/

1.2max

8

AlkaliTransmittance

碱/透射率

%

86min

9

heatresistance

热电阻

%

95min

10

Delta-Y

黑白度

/

7max

11

P-ToluicAcid

P-T酸

PPM

170max

12

Particlesize

粒径颗粒直径

目

130±20

13

Na

钠含量

PPM

1max

14

APHAcolor

色度

/

10max

三、PTA各项质量指标对聚酯生产的影响

　　由于PTA属于聚酯生产的两大重要原料之一，各个质量指标对聚酯生产、下游产品质量起着极为重要的影响，下面针对一些重要的质量指标对聚酯生产的具体影响作些简单的阐述。

　　⑴酸值

　　酸值基本上可以看作PTA纯度的标志，如果酸值异常要进一步分析其他有机酸含量，一般该项目数值稳定。

用PTA的酸值直接表征其纯度,根据PTA生产工艺,影响酸值的主要物质为小分子酸:

醋酸、PT酸、4-CBA等,而这些成分直接影响聚酯产品的内在质量,并影响聚酯的加工性能,甚至影响后续产品的使用性能。

　　⑵灰份

　　灰份为PTA和催化剂中不可燃烧的金属等无机化合物含量之和，灰份过高时会使熔体在纺丝过程中断头，使聚酯生产中过滤器寿命缩短和喷丝板易堵。

会增加聚酯装置生产的运行成本与维修成本，而且影响相当的大。

还有就是灰份对聚酯产品的色相品质有很大的影响。

因此要求PTA的灰份含量很低。

　　⑶铁、特种金属含量

　　铁、特种金属含量含量过大时将影响所生产聚酯产品色相，因为这些金属在聚酯的缩聚反应过程中是熔体降解反应的催化剂，含量增多将使断链逆反应加速，熔体粘度下降，副产物增多，产品色相将有很大的影响，尤其是切片的Ｂ值升高。

　　⑷4-羧基苯甲醛（4-CBA）

　　由于4-CBA一端有醛基，会阻止聚酯链段的增长，所以4-CBA含量上升，聚酯产品的特性粘度将随之下降。

4-CBA含量对聚酯产品粘度的影响见下图1。

4-CBA含量对聚酯产品粘度的影响图1

4-CBA是PTA生产过程中的中间产物，其在聚酯生产过程中会形成黄色共轭产物，4-CBA含量高,PET中醛含量增高,易形成双键及引起支链反应而使PET产品热稳定性差,色相也就发生变化。

生产实践经验证明：

PTA中4-CBA的含量上升，聚酯产品b值也随之上升，详见4-CBA对聚酯产品b值的影响图2。

4-CBA对聚酯产品b值的影响图2

　　⑸水份

　　PTA中的水份含量较高时，使PTA结块严重，潮湿的PTA对投料工作造成不便，容易在料仓底部架桥、震动筛堵塞，还可以致使PTA浆料配料中断，造成生产上的不稳定性，严重时使PTA和EG浆料中PTA含量减少。

需要调整浆料的摩尔比来维持原有的平衡。

　　⑹对甲基苯甲酸（PT酸）

　　PT酸是PX在氧化过程的中间产物，也是对苯二甲酸在精制过程中使4-CBA氢化的产物，易溶于水，可在精制过程中从PTA中除去，具有单官能团，会阻碍PET链段增长，含量过高时，会使PET特性粘度下降。

P-T酸对聚酯产品粘度的影响可以用下图3来表示。

　　⑺色相

　　PTA的色相与其所生产的PET色相有直接关系，PET色相的差异主要是原料质量、添加剂及催化剂加入量、生产工艺、过程控制的差异引起的。

　　ＰＴＡ的ｂ值主要反映ＰＴＡ的黄色度,是ＰＴＡ在可见光范围内的颜色指标。

将ＰＴＡ产品用压片机压成片状,然后放在反射光度计上与标准白板对比,便可测得ｂ值。

ｂ值为正值时表示ＰＴＡ产品显黄色,ｂ值为负值时表示ＰＴＡ产品显蓝色。

生产正常时,产品的ｂ值主要与ＰＴＡ产品中的黄色多环芳香族有机物（主要是一些蒽醌、芴酮类有机物）有关,通常控制ｂ值<1.5。

　　原料PTA的b值高,在其他条件不变的情况下，将会致使产品PET的ｂ值增高,见下表2：

PTAb值与PETb值对应关系表2

PTAb值

0.90

0.98

1.07

1.24

1.42

PETb值

1.00

1.09

1.16

1.28

1.85

　　还可以用如下趋势图来更加明显的描述PTA的b值与PET的b值关系，详见下图4。

PTA的b值对聚酯产品的影响趋势图4

　　PTA的Delta-Y是反映PTA中的黑色粒子含量的指标，PTA的Delta-Y值与PET的L值也有非常明显的关系，前段时间我从事的聚酯装置使用了墨西哥的EMEX的PTA，大家都知道墨西哥的EMEX的PTA的Delta-Y指标一般都偏高，这个是有它本身的工艺条件所限制，Delta-Y指标为39.5，严重超出了规定的标准，结果切片明显变灰，L值由87降低到了82，但是产品的b值下降，由5.8降低到了4.8，PTA的Delta-Y值与PET的L值关系详见下面对应趋势图5。

PTA的Delta-Y值与PET的L值关系趋势图5

　　⑻粒径

　　通常认为PTA的粒度大小及形状对PET产品质量影响不大,只是大粒子"清晰点"（即PTA全部溶于液相,体系由非均相混淆转为均相透明）来的晚些。

PTA的粒度通常以粒径表示,一般以100～130μm为宜。

它主要影响PTA/EG的浆料性质和酯化反应速度。

　　在电子显微镜下可以看出，PTA颗粒呈不规则的形状，有点象土豆，请参阅下图片6。

PTA和其它粉末状物质，如淀粉和绵白糖一样，有一个粒度分布范围。

对其粒度的测定，有振动筛和激光法。

振动筛测量的结果重复性不好，且只有几个不同筛目的筛子；激光法能够得到PTA的完整粒经分布。

我们一般习惯用平均粒经来讨论PTA的粒经大小。

我个人认为用PTA的比表面积更能表示PTA的粒径对聚酯生产影响情况。

图6：

PTA粉末

电子显微镜下

　　根据激光法测定结果，SKMTA的平均粒经在60～80微米，QTA的平均粒经在90～110微米，而PTA的平均粒经在90～190微米，基于不同的厂家而有所不同。

国内扬子PTA粒经最大，和韩国高合接近；翔鹭和BP珠海的PTA平均粒经较接近，在120～130微米左右。

同一套PTA装置的粒经基本上在一定的范围内，即使有意调节，也很难超出这一范围。

关于PTA粒径分布情况可以见下图7所表示的形式。

图7：

PTA的粒径分布图

　　首先，PTA粒经和其输送有一定关系。

PTA粒经偏小，浆料粘度就大，不利于浆料输送和增加搅拌动力，浆料调配槽搅拌器电流上升；则输送速度相对较慢。

PTA粒经偏小时，在同样的浆料摩尔比和温度下，浆料粘度和密度偏大，表现为浆料罐搅拌电流增大。

在生产实际中发现：

使用的PTA平均粒径降至97μm以下时，PTA风送的阻力大，能耗高；这些PTA配成PTA/EG浆料时，由于PTA的比表面积较大，与EG接触面积增大，溶解速度较快，配成的浆料动力粘度大，浆料搅拌器运行电流高；

　　其次，PTA粒经和酯化反应。

PTA粒经偏小时，比表面积偏大，和MEG的接触面积大，溶解速度大，所以反应速度快。

进行酯化反应时，若酯化温度、停留时间等工艺参数未作改变，将导致酯化反应器出口酯化率提高，终缩聚物料端羧基偏低，以致在最终缩聚过程中，帮助物料脱去EG的活性官能团减少，仅靠催化剂本身的催化作用要达到所要求的聚合度就比较困难，必须采取提高真空度、延长停留时间等强化反应条件的措施，才能保证产品的粘度；同时在生产过程中易发生挥发性异物，使预缩聚和后缩聚系统的真空管道中出现白色粉末。

根据中试试验表明，平均粒经减小64微米（从160微米到96微米），酯化转化率会提高0.93％，当然，第一酯化温度提高1.9度，或者压力降低560mBar，或者EG/PTA摩尔比提高0.07，均可以达到这一目的。

试验数据，仅供参考。

　　最后，更加要关注PTA粒径分布是否均匀，决定了浆料成浆性的好坏（浆料的动力粘度和成浆的稳定性），而浆料性能的好坏直接影响到酯化的质量。

在长期的聚酯生产实践中发现：

PTA平均粒径虽然在较长时间内稳定保持在（120±10）μm之间，但是浆料性能仍有较大波动，通过多次的取样分析发现：

不同批的PTA粒径虽然相同，但其粒度分布存在差异。

PTA粒度分布是影响浆料性能最重要的因素，在四种类型的PTA中，标准型（即集中型）的PTA（一般其颗粒粒度分布集中在（120±10）μm之间）配成的浆料其性能稳定，浆料性好，而对于PTA中的组份如PT酸、4-CBA，发现它们对浆料性能影响较小，但由于PT酸颗粒粒子较细，因此其含量的高低影响了PTA粒度分布，一般PT酸含量高，小粒径的颗粒所占比例加大，从而间接影响了浆料性能。

　　颗粒分布集中型的PTA，由于其在EG中溶解速度一致，PTA适应性好，生产中工艺参数调节弹性较大，既可采用较高的酯化条件，也可采用较低的酯化条件，且产品质量稳定。

颗粒分布属分散型的PTA，由于溶解速度差别较大，酯化反应条件苛刻，需采用特别的工艺条件，有时采用低EG/PTA摩尔比，高酯化温度、低料位，有时采用高EG/PTA摩尔比，低酯化温度、高料位，在更换PTA时，产品质量会发生一定程度的波动；颗粒分布偏小型的PTA，溶解速度快，因此可采用较低的酯化温度、较高的EG/PTA摩尔比；颗粒分布偏大型的PTA，宜采用较低的EG/PTA摩尔比、较高的酯化温度。

因此作为聚酯装置的生产技术人员，需要对聚酯原料PTA的粒径与粒径分布有一定深刻的认识。

　　最后，查阅相关的资料并经过自己实践工作的总结统计，发现PTA的粒径大小与PTA的b值存在以下规律：

同一批样品,小粒子b值大,大粒子b值小。

相同工艺下的不同批次的PTA样品,平均粒径越小,b值就越大。

分析其中原因，这是因为带黄色基团的杂质与PTA的共结晶是表面吸附的机理,PTA颗粒越小,单位质量的PTA表面积越大,吸附的带黄色基团的杂质就越多,b值就越大。

PTA产品中,小粒子占的比例越大,平均粒径就越小,单位质量的PTA表面积越大,吸附的带黄色基团的杂质就越多,b值就越大。

带黄色基团的杂质在PTA中是以表面吸附的形式存在。

因此,要保证PTA产品的b值,就应该减少小粒子的量,平均粒度不要太小。

PTA粒径与PTA的b值的关系见下表3。

表3　PTA的粒径与PTA的b值的关系

平均粒径/μm

45

74

96

102

113

PTA的b值

1.82

1.71

1.21

1.17

1.07

四、结论

　　通过上述对PTA各项指标对聚酯生产的影响的描述，可以对PTA有个更加清楚的认识，熟悉了原料的每个指标的影响，就可以采取相应的措施来应对，避免PTA的变化造成聚酯生产乃至聚酯产品的质量波动，维持聚酯装置的稳定运行。

扬子PTA价格的分析

前言：

　　随着国内新投资PTA工厂不断的增加，关于如何制定合同价格，如何设计价格公式成为很多新进PTA工厂一个非常核心的问题，从基本的价格公式到具体的优惠措施，售后服务等各个方面都涉及到工厂在市场上的竞争力（至少在销售层面上来讲）。

就我们目前所了解到是有不少新进工厂是参考扬子价格的，在扬子价格的基础上如何展开，那么我们就有必要来仔细分析一下扬子的价格组成和由来。

我们的主要目的是去了解扬子价格，同时也为新工厂制定国内销售价格进行参考。

　　今天我们来讨论扬子石化的PTA价格由来，根据常规的理解是扬子的结算价格是参考每个月的市场现货价格。

而现货的基本是内盘人民币和外盘美元价格，以此两个价格作为扬子最终结算价格的参考基础。

我们收集2003-2006以来的ICIS现货月价格、CCF江浙沪现货月价格、扬子每个月的报价和结算价格。

　　数据说明：

ICIS的2003-2005是CFR0DAYS的价格，2006年是CFR现货价格；CCF的江浙沪现货月价格来字CCF的实际市场现款船板价格的月度平均；扬子的报结价格是3个月承兑，国内主港价格；对以上数据的基本处理是：

为统一数据口径，统一为90天期L/C或者承兑，CFR中国主港。

对ICIS的2003-2005年价格进行月利率为0.25%的贴息，CCF的现款价格进行月利率为0.25%折算，扬子价格不进行调整。

（在以后采用的调整的ICIS价格与CCF价格都是以上调整后的价格）

　　按照我们一般的认识来推测，扬子的结算价格应该是双重参考标准：

CCF现货价格、ICIS现货价格。

我们首先按照单纯的单因数来考虑，然后在剔除偏相关因数后进行双因素的综合。

　　一、扬子价格与CCF现货价格

　　2003-2006图：

　　调整数据的结果：

　　基本分析结果为：

　　B0=-267.551

　　B1=1.034

　　Y=b0+b1*X

　　ADJUSTEDR=0.987

　　不调整数据的分析结果

　　B0=-267.551

　　B1=1.042

　　Y=b0+b1*X

　　ADJUSTEDR=0.987

　　扬子价格与CCF现货的基本关联是1.034-1.042不等的CCF现货减去267.551。

不过基本很难从经济意义上来解释，我们也不认为扬子的结算是全部参考CCF的，所以以上的结果意义不大。

　　二、扬子价格与ICIS现货价格

　　图：

　　这个因数上面我们先看上面的图表就可以很好的发现一个问题，那就是在双坐标的图形中扬子结算价格绝大部分时候是在ICIS的基础之上的*10，在加一个数（因为这个是个10倍比例的双坐标）。

至于为什么在2006年以来的扬子的结算价格有跟不上ICIS的步伐（行情的上涨速度和幅度超过拉扬子的预期呢？

），在综合2003年以来的44个有效数据的时候我们发现只有6个数据是扬子价格低于ICIS*10，其余都是扬子价格高于ICIS*10，（我们在2006的价格进行拉0.075的即期价格价格到90天的转换，如果加上这个数据调整影响，那么这个2006年的数据5个月扬子低于ICIS*10）。

而这个一般情况下，扬子结算价格高于ICIS*10的哪个差额部分是多少呢？

　对过去的差额数据的平均是150。

　　调整数据的分析结果

　　基本分析结果：

　　Y=b0+b1*X

　　B0=578.478

　　B1=9.411

　　Adjustedr=0.990

　　不调整数据的分析结果

　　Y=b0+b1*X

　　B0=507.189

　　B1=9.522

　　Adjustedr=0.992

　　从拟合优度和实际的价格情况来讲，我们更倾向于选择不经数据调整的结果，即：

　　结算价格=9.522*ICIS+507.189

　　那么这个扬子结算价格对于ICIS的：

10倍、150与ICIS、507.189到底是什么关系呢？

　　（过去44个月ICIS平均=747.21）

　　507.189-747.21*（10-9.522）=150

　　所以通过观察我们得出的图形结果是10倍加150，初步的观察结果。

而通过正式的数据分析的回归结果是：

9.522*ICIS+507.189。

　　由此我们推断的情况是：

结算价格=ICIS*0.9522*10+507

　　1、10--与现行的关税6.5，增值税17，还有是过去的平均美元RMB汇率8.10；

　　2、507则是我们认为的对未来一个星期的市场价格预期进行调整的基准（这个基准我们在后面会有详细说明）

　　三、扬子价格与CCF、ICIS价格双因数关联

　　说明：

数据的基本处理是我们对ICIS的价格数据转换成人民币的形式，以便在同一个计量平台上展开，在2005年7月以前采用的汇率是8.27，2005年8月以后我们采用8.05的平均值，关税在2003年时候为7%，2004年中期改为6.5%，进行美元到人民币的转换。

　　转换后的ICIS、CCF、扬子结算价格

　　图：

　　调整数据的分析结果

　　1分析结果：

　　Y=　b0+b1*X1+b2*X2

　　B0=287.772

　　B1=0.337

　　B2=6.363

　　Adjustedr=0.991

　　2分析结果：

　　Y=　b0+b1*X1+b2*X2

　　B0=366.398

　　B1=-0.144

　　B2=1.093

　　Adjustedr=0.995

　　不调整数据的分析结果

　　1分析结果：

　　Y=　b0+b1*X1+b2*X2

　　B0=331.873

　　B1=0.222

　　B2=7.502

　　Adjustedr=0.992

　　2分析结果：

　　Y=　b0+b1*X1+b2*X2

　　B0=276.975

　　B1=-0.115

　　B2=1.077

　　Adjustedr=0.995

　　以上分别是ICIS的美元价格与CCF现货人民币价格、ICIS的调整后的RMB价格与CCF的现货人民币价格。

还分为对原始数据的口径的调整和未调整。

　　结果我们发现未调整的效果更好0.992>0.991,同时对ICIS进行人民化的效果也不好，因为不符合实际的经济意义，调整后发现结算价格过分倚重ICIS，并且出现拉减人民币价格进行最后调整的负系数，有悖与实际。

　　所以最佳采用是：

Y=331.873+0.222*X1+0.7502*X2*10　，Adjustedr=0.992

　　参考0.75的外盘，0.22的内盘，加上一个行情判断的基准：

332+/-？

。

　　四、综合以上三种情况的总结

　　我们对过去42个月度价格的分类讨论，基本得出的结论为，我们建立在数学意义上的选择是：

"未经数据调整的ICIS外盘+CCF现货+结算价格"分析，最符合市场的情况，其真实性和拟合优度最好。

　　所以我们认为扬子PTA的结算价格是：

ICIS外盘+CCF现货为基础的，参考比例分别为0.7502，0.222。

根据函数：

　　Y=331.873+0.222*X1+0.7502*X2*10为标准的定价方式。

　　1、332说明：

因为结算价格的出来一般是一个月的前三周的价格已经知晓，而第四周的价格仍然没有，所以作为一个月的结算价格还需要对最后一个星期的价格进行判断，一般认为看跌是332的基础上减看跌成分，看平是直接加332，看涨是在332的基础上加一个看涨成分。

　　2、进一步说明：

在这里又会涉及到一个"涨平跌"的幅度问题，也就是对未来趋势变化强弱的判断，根据方向和强弱的判断来调和最终价格。

就会产生一个区间取值，比如125，50，0，-50，-125，这样的强、中强、平、中弱、弱的判断分别对应的值，以上是对应行情相对小幅度变化的状态下，当市场发生极度超跌和超涨的情况时，这个对应的值会是原值的1.5倍。

（注意这里的方向和强弱是扬子的判断，他不一定准确，但我们可以看到他的态度趋向）

　　五、扬子的报价与结算价格

　　一般来说，报价和结算价格之间的关联性是相当强的，一方面报价可以给未来的市场走向一定的支撑和推动，很多时候报价是推动现货市场的变化主要动力，很多人把主流的市场报价作为行情的风向标。

那么我们来看扬子的报结价格状态，

　　在我们看来，报价与结算价格越接近，也就是说供应商对于市场短期一个月的行情判断越准确，所以报结价格的能力也是考验供应商对于市场判断的一个重要因数。

　　六、总结

　　在综合以上讨论的基础上，PTA工厂的结算价格最佳的结算方式从市场角度来讲是结合内盘和外盘，至少目前来讲国产和进口比例还是各占一般的情况下是合理的。

至于到底采用多少比例的外盘价格和多少比例的内盘价格，可以根据需要自由调节，当然目标是对自己最有利，我们认为公式化，透明化是最直接和容易被接受的。

（还有具体的返利和折扣则又因人而异）

　　我们认为PTA工厂的销售定价政策还是与市场连接在一起的，一旦下游有了固定的销售公式和策略，这对于自己来说也是一个非常大的敞口风险。

所以需要进一步来规避自己的风险，这个当然是相当具有挑战性的操作手法，还需要相关市场机制的完善。

　　成稿时间：

2006-9-29

　附件：

　　1、2003-200608扬子报价、结算价、年平均价格图

　　2、三个价格在立体空间中的排布：

　　2006年聚酯系列9月行情分析及10月行情展望

1、9月PX市场分析

A、9月原油等上游原料及PX价格运行情况

图一　WTI原油期货、石脑油走势图

图二PX现货走势图

表一：

芳烃类产品价格对比表

产品

8月30日

9月28号

原油

WTI美元/桶

70.61

62.76

石脑油

亚洲FOB韩国（美元/吨）

620

540

异构混二甲苯MX

亚洲FOB韩国（美元/吨）

1015

900

PX

亚洲FOB韩国（美元/吨）

1485

1269

WTI原油月均价：

64.11美元/桶　-5.98美元

石脑油月均价：

557美元/吨C+F日本　-61美元

PX月均价（FOB韩国）：

1400美元/吨FOB韩国　-85美元

　　9月国际原油价格继续暴跌，当月跌幅近10%，而自八月初以来的大跌也是为近三年来持续时间最长的一次，绝对跌幅高达23%。

　　九月上旬原油几乎是直线下跌，9月7日：

WTI原油跌至70美元。

9月9日：

WTI原油跌破每桶67美元。

9月11日：

WTI原油最低至每桶66美元，9月24日国际油价跌至60美元附近，27号因美国可能对伊朗动武、空头回补发生技术性反弹，油价月末收盘至62.76美元/桶。

　　油价暴跌原因主要是美中日等五大用油国联手讨