聚酯切片加工贸易之单耗标准

HDB/SH020-2006

聚酯切片加工貿易單耗標準

（商品編號：39076011、39076019）

1 範圍

本標準規定了以對苯二甲酸（商品編號：29173610）、間苯二甲酸（商品編號：29173900）和乙二醇（商品編號：29053100）為原料生產聚酯切片（商品編號：39076011、39076019）的加工貿易單耗標準。

本標準適用於海關和商務主管部門對以對苯二甲酸和乙二醇加工聚酯切片的加工貿易企業進行加工貿易單耗審批、備案和核銷管理。 2 定義

本標準採用以下定義：

單耗：指加工貿易企業在正常生產技術條件下，加工每千克聚酯切片所耗用對苯二甲酸、間苯二甲酸和乙二醇的品質（千克）。 3 單耗標準 3.1 原料品質規格

本單耗標準中的對苯二甲酸應符合行業標準《SH 1612.-1995 工業用精對苯二甲酸》或合同對原料品質的認定。

本單耗標準中的間苯二甲酸應符合合同對原料品質的認定。 本單耗標準中的乙二醇應符合國家標準《GB 49-1993 工業用乙二醇》或合同對品質的認定。

對苯二甲酸（PTA）熔點應為425攝氏度（在密封管中），昇華點為300攝氏度（常壓下）。間苯二甲酸（IPA）熔點應為345攝氏

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度（在密封管中），昇華點為330攝氏度（常壓下）。乙二醇（EG）熔點為-9－-13攝氏度，沸點應為194-197攝氏度，密度為1113克/立方釐米。 3.2 成品品質規格

本單耗標準中的聚酯切片（PET）（瓶級）應符合國家標準《GB 17931-2003 瓶用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹脂》或合同對品質的認定；

本單耗標準中的聚酯切片（PET）（膜級）應符合國家標準《GB/T17932-1999 膜用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹脂》或合同對品質的認定。

本單耗標準中的聚酯切片（PET）（纖維級）應符合國家標準《GB/T 141-1993 纖維級聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹酯》或合同對品質的認定。 3.3 單耗標準

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聚酯切片加工貿易單耗標準 序號 成品 名稱 單位 商品編號 規格 名稱 對苯二甲酸 間苯二甲酸 乙二醇 膜級、纖維對苯二甲級，透明或半酸 千2 聚酯切片 39076019 透明粒狀 克 特性粘度乙二醇 0.65~0.68 注：生產瓶級切片時，在總的單耗中IPA單耗的上限為0.023

單位 原料 商品編號 規格 單耗 單位 1 聚酯切片 瓶級，白色粒千39076011 狀，特性粘度克 0.75-0.875 千29173610 克 白色粉末 千29173900 白色粉末 克 千無色透明液29053100 克 體 千29173610 白色粉末 克 千無色透明液29053100 克 體 PTA+IPA 千0.866 克 0.342 0.863 千克 千克 千克 0.342 3

HDB/SH020-2006

聚酯切片加工貿易單耗標準編制說明

1 任務來源

為加強加工貿易單耗管理，規範和完善海關和商務主管部門對加工貿易單耗的審批、備案、核銷，促進加工貿易的健康發展，根據《海關總署辦公廳、國家經貿委辦公廳關於下發2002年海關系統加工貿易單耗標準制定任務的通知》（署辦發〔2002〕78號），特制定聚酯切片加工貿易單耗標準。

本標準由海關總署辦公廳、原國家經貿委辦公廳委託拱北海關負責起草制定。

2 制定單耗標準的原則

單耗標準的制定原則是以國家標準、行業標準和該行業加工企業平均生產水準為制定基礎，貫徹國家稅收、產業和外貿，符合我國加工貿易企業的生產實際，有利於加工貿易企業技術進步和公平競爭，便於海關有效監管和相關單耗資料資訊的使用和維護。

3 標準的執行幅度

本標準設定最高上限值。各地商務主管部門和海關應在單耗標準的幅度範圍內按加工貿易企業的生產實際審批和核定加工企業生產成品的單耗。

4 商品和加工工藝知識 4.1 主要原料和成品的商品知識 4.1.1 主要原料的商品知識

對苯二甲酸是芳香族二羧酸中的一種，分子量166.13，結構式HOOCCOOH，在常溫下是白色粉末狀晶體，無毒、易燃，若與空氣混合，在一定限度內遇火即燃燒；熔點為425攝氏度（在密封管中），昇華點為300攝氏度（常壓下），主要用作聚酯原料。 間苯二甲酸是對苯二甲酸的同分異構體，主要用於改善PET的加工和力學性能。目前瓶用PET聚酯切片都用間苯二甲酸進行改性。

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根據生產品種、用途，加入比例變化較大，一般在0.5~3%之間。 乙二醇是一種無色透明的液體，易溶于水,分子式為HOCH2CH2OH，分子量為62，沸點為194-197攝氏度，主要用做聚酯原料；也可用做溶劑和配製發動機的防凍劑；還可用於製造樹脂、增塑劑等。 4.1.2 成品的商品知識

聚酯切片是一種白色粒狀固體，可分為：半消光切片和有光切片，主要用於生產纖維、紡絲等行業；膜用切片，主要用於生產塑膠薄膜等行業；瓶級切片，主要用於包裝容器製造業，廣泛用於碳酸飲料、礦泉水、果汁、牛奶、食用油、醫藥等所用塑膠包裝和其它包裝容器，根據具體用途的不同，可分為食用油瓶用切片、飲用水瓶用切片、碳酸飲料瓶用切片、熱灌裝瓶用切片等，是現代生活中不可缺少的一種包裝材料的原材料。 4.2 加工工藝知識及工藝過程

目前世界上合成聚酯主要採用對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）直接反應的生產工藝，一般分為酯化反應和縮聚反應兩步。主要生產流程是：

1.漿料配置：精對苯二甲酸和乙二醇的混合配成符合酯化反應要求的漿料； 2.添加劑混合：將生產所需的各種添加劑用EG配成溶液； 3.酯化： PTA 和EG 在一定的壓力和高溫條件下，反應生成中間產物對苯二甲酸乙二酯（BHET）和水，水經精餾塔被分離，排入汙水處理系統； 4.聚合反應：中間產物對苯二甲酸乙二酯（BHET）在高溫、真空和催化劑作用下，發生聚合反應，達到工業聚酯化的聚合度，聚合度約為100（瓶片聚合度在110~140）左右，其間反應生成的EG蒸汽被冷卻重新作為原料迴圈回收使用，約占反應生成EG的95%； 5.抽真空：採用酯化塔的水蒸汽作噴射動力產生真空，使聚化反應釜中產生的EG順利抽出，保證聚合反應的正常進行，此過程會將少量EG（約占反應生成EG的5%）和一些低聚合物

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帶入污水系統；

6.EG回收：對整個生產中產生的EG回收提純，其中約95%被提純，重新與PTA進行配漿，其間產生的一些有機廢料，排入污水系統； 7.切粒：經過濾去除雜物，經過鑄帶（用冷水急冷成固體帶狀），用切粒刀將其切成一定規格的顆粒（切片）；用空氣輸送到料倉進行包裝或送至固相聚合系統增粘； 8.固相聚合：經乾燥、結晶的聚酯切片進入增粘反應器，在氮氣 迴圈中，並在一定的溫度下，分子鏈之間發生聚合反應，提高切片聚合度和粘度，同時生成釋放EG以及乙醛等低分子物，在氮氣系統中被燃燒、吸收排出，本系統中EG不能被回收；瓶片生產中，因固體切片的輸送、流動，因部分磨損而產生一定量的粉塵，通過氣體淨化系統沉降排出。

工藝流程圖如下（主要有三釜流程和五釜流程。以下工藝流程圖僅以五釜流程為例）：

真空 水蒸汽 PTA 系統 廢水

漿料罐 投料ＥＧ／回收ＥＧ 精餾塔汙水處理系統 酯預聚物 化Ⅱ 漿料 酯化I 精餾塔 漿料泵

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回收ＥＧ 真空系統 廢ＥＧ回收系統

縮聚Ⅰ 縮 聚 Ⅱ 縮 聚化學殘渣 回收ＥＧ Ⅲ

5 單耗標準制定的依據 理論單耗計算： 1 .酯化反應

ＰＥＴ包裝入庫 熔體篩檢程式 切粒系統 ＰＥＴ廢料（切換切粒機） PTA和EG在150KPa的壓力和260~270℃高溫下，生成BHET（對苯二甲酸乙二酯），同時生成副產物水(H2O)。反應方程式如下：

n PTA + 2n EG ===== n BHET + 2n H2O 也即 nHOOCCOOH+2n HOCH2CH2OH===n HOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH +2nH2O ………………………………………(.1 ) 即，n個分子的PTA需要2n個分子的EG進行反應，生成n個分子的BHET，同時排出2n個水分子。其中水通過精餾被分離出反應系統，其蒸汽作為真空系統的動力，最終作為生產污水排走。

2. 縮聚反應

在酯化過程中生成的BHET，作為縮聚反應的單體，在270~285℃高溫下和真空條件下，在催化劑的作用下進行縮聚反應，生成有一定聚合度的聚酯熔體，同時生成EG，EG被真空系統抽出，經冷凝後回到回收系統提純後再作原料使用。反應方程式如下：

n BHET ==== PET + （n-1）EG

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PET分子: HOCH2CH2O－〔OCOCCOOCH2CH2OH

COOCH2CH2O〕n-1－

即n個BHET分子縮聚成有n-1個聚合度的聚酯分子，其分子量為：（n-1）×192 +2，同時生成n-1個EG分子,也即： n HOCH2CH2OOCHOCH2CH2O－[OC COOCH2CH2O--]-(n-1)-OCHOCH2H2OH …….( 2 )

COOH2CH2OH

=====

COOCH2CH2OH+ (n-1)

根據（1）和（2）得到如下方程式：

n HOOCCOOH + (n+1) HOCH2CH2OH ==== HOCH2CH2O--[OC COOCH2CH2O--]-(n-1)-OC

COOCH2CH2OH ……………………….( 3 )

簡化如下：

nPTA + 2n EG ==== PET + 2n H2O + (n-1)EG ………………( 4 )

或 nPTA + ( n+1 ) EG ==== PET + 2n H2O ………………( 5 )

根據PTA、EG、水（H2O）和聚合度n為100的PET分子的分子量，得到（5）式中各物質的品質平衡關係式如下：

n PTA +( n+1) EG===== PET+ 2n（H2O） ……（6） 100×166 ：（100+1）×62 (100-1)×192 +2： 2×100×18 16600 6262 19262 3600

X Y 1 計算得出理論上：

X(PTA單耗)=16600 ÷ 19262 = 0.8618 Y(EG單耗) = 6262÷ 19262 = 0.3251

注：PTA的分子量為166；EG的分子量為62；水（H2O）的分子量為18。

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實際工業應用中：

根據反應方程式（4），即n個分子的PTA 和2n個分子的EG經過酯化和縮聚兩步反應後，生成一個有（n-1）個聚合度的聚酯分子，同時會產生2n個水分子和（n-1）個EG分子。其中在縮聚反應中生成的（n-1）個EG將有95%左右被有效回收提純後重新作原料使用。因此，整個生產過程需要耗用的EG分子為：

2n－（n-1）×95% = 1.05 n +0.95 （個） 生產聚酯的物質平衡關係式如下：

n PTA + (1.05 n +0.95) EG =====PET + 2n H2O

100×166 :（1.05×100 +0.95）× 62 ==== (100-1)×192 +2 :2×100×18

16600 6568.9 19262 x y 1

加入物料的總量和生成物的總量是一致的。因此生產1噸聚酯切片的單耗為：

PTA = 16600÷19262 = 0.8618 EG = 6568.9÷19262= 0.3410

從上述計算分析得知，聚酯生產過程中PTA、EG的單耗（聚合度在100時）在較理想狀態下約為0.862和0.34

與膜級切片不同的是，瓶級切片在生產中使用了間苯二甲酸（IPA，它是對苯二甲酸（PTA）的同分異構體），作為聚酯切片的改良組份使用，其分子量和PTA相同，在反應中只是代替了部分的PTA參加反應，使其性能得到改良。因此在瓶片生產時，根據IPA使用量的變化，PTA的單耗要對應減少，但PTA和IPA的總耗量和膜級切片是一樣的（相同粘度和條件下）。 瓶片生產時，IPA的加入量在3%以下，且由於生產品種的不同，加入IPA的量不同。因生產線品種轉換頻繁，難以準確單獨計算各品種IPA的單耗。本標準設定以瓶級切片PTA+IPA之和為單耗標準。

瓶級切片PTA+IPA的單耗，因粘度（聚合度）的不同略有差異。

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粘度越高，PTA+IPA的總單耗越高，MEG單耗則基本不變。在粘度範圍內（0.765~0.875），瓶片的PTA+IPA單耗與纖維、膜用切片(0.65~0.68)相比，按理論計算約增加0.6~1‰。（見下表）。

分子聚合粘度變化 度 0.65膜片 0.68膜片/纖N=100 維片 0.765熱灌裝N=114 瓶片 0.81礦泉水瓶N=121 片 0.83食用油瓶N=127 片 0.875碳酸飲N=136 料瓶片

在實際生產中，由於設備、工藝、控制能力的差異，以及部分PTA與EG 反應生成一些副產物，且在固相縮聚反應中生成的EG不能回收利用，此外在生產過程中產生的廢料、廢渣等，因此聚酯切片（瓶級）的精對苯二甲酸（PTA）的單耗為0.866，乙二醇（EG）的單耗為0.342。

影響單耗的主要因素是原材料配方、工藝要求及生產條件。聚酯切片主在生產過程中會在乙二醇(EG)中加入其他輔料和添加劑。因各

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PTA+IPA單耗 N=97 0.8617（無IPA） 0.8617（無IPA） MEG單耗 0.3409 0.3409 0.8620 0.3407 0.8622 0.3406 0.8623 0.3406 0.8626 0.3405 生產企業的原料配方有所不同， 成品特性粘度控制要求不同, 造成單耗各有差異；酯化反應和聚合反應在不同生產條件下，如溫度、壓力、催化劑的配比的不同，其生產過程中的單耗會有所變化,一般會在0.5-1%之間。

由於化工產品的特殊性，本單耗標準不單獨計算損耗率。 6 單耗標準執行示例及注意事項

例：某公司與國外客戶簽訂一進料對口合同，合同規定中方公司在合同期限內為外方加工聚酯切片（瓶級）1000000千克。 根據單耗標準核定進口對苯二甲酸（PTA），乙二醇（EG）的數量如下：

對苯二甲酸（PTA）進口量=出口聚酯切片×單耗

= 1000000千克×0.866 =866000千克

乙二醇（EG）進口量 =出口聚酯切片×單耗標準

= 1000000千克×0.342 = 342000千克 所以, 執行上述合同應進口對苯二甲酸（PTA）866000千克，乙二醇（EG）342000千克。

附錄A 參考文獻

A.1行業標準《SH 1612.-1995 工業用精對苯二甲酸》 A.2國家標準《GB 49-1993 工業用乙二醇》

A.3國家標準《GB 17931-2003 瓶用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹酯》

A.4國家標準《GB/T 17932-1999 膜用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹酯》

A.5國家標準《GB/T 141-1993 纖維級聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹酯》

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A.6《聚酯的生產和應用》，張師民著。中國石化出版社，1997年出版。

A.7《非纖維用熱塑性聚酯》，趙耀明編著。化學工業出版社，2002年出版。

A.8《聚酯.化學.物理》，楊始堃、陳玉君著。中山大學出版社，2000年出版。

A.9《合成纖維生產工藝學》，紡織工業出版社，1994年出版。 A.10《高分子化學》，復旦大學出版社，1990年出版。

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