今年初，國內聚酯龍頭企業聯名上書證監會，請求推遲乙二醇期貨上市。這8家企業擔心，國內大量以煤炭為原料生產的乙二醇成分復雜，若混入交割倉庫參與交割，將會影響下游產品品質。這再次把煤制乙二醇行業推上風口浪尖。那么，煤制乙二醇對聚酯纖維質量影響到底如何?原因在哪里?為此，記者對煤制乙二醇下游聚酯纖維生產企業進行了調查。

影響到聚酯產品哪些指標

衡量聚酯質量的指標有端羧基、色相、灰分、鐵含量、二甘醇含量等。其中色相在聚酯產品質量中占有非常重要的位置。色相通常用L值表示黑白度，B值表示黃藍指數。色相數值的大小直接反映出產品內在質量的變化。同時衡量聚酯纖維的紡絲性能主要指標是強度、伸長及相應的CV值(斷裂強度變異系數)。紡絲的斷頭數也是判斷紡絲性能變化比較直觀的指標。

從事聚酯纖維等生產的浙江振亞集團東華纖維制造有限公司副總經理孟繼承向記者介紹，使用煤制乙二醇過程中必須確保原有生產裝置的穩定運行，逐漸提高煤制乙二醇在石油基乙二醇中的混合比例，密切注意聚酯切片的外觀質量變化。主要指標是聚酯切片的色值(L值及B值)，分析外觀質量發生直接變化的最有效方法是比較色值與日常數據的差異。

還有，聚酯產品的端羧基含量可以反映出高分子材料鏈的規整性，一般控制在30摩爾/噸。如果端羧基含量上升到35摩爾/噸以上會引起聚酯產品紡絲后加工性能變化。我們發現，隨著煤制乙二醇摻用比例上升到約43%，聚酯產品的色值逐漸發生了變化，呈現出L值下降，B值上升。L值下降說明產品的透光率下降，B值上升說明產品的熱穩定性及抗氧化能力下降，產品外觀偏黃。還有，煤制乙二醇摻用比例從41%上升到43%時，端羧基含量從31摩爾/噸上升到35摩爾/噸，紡絲后出現突然的斷絲現象，紡絲斷頭數上升，聚酯長絲的強度指標也會出現不同程度的下降。

煤制乙二醇摻用比例多了對聚酯長絲纖維確實帶來外觀偏黃、斷絲等質量不穩定現象。

目前，國際上普遍通過紫外線透光率(UV值)指標衡量乙二醇產品的質量，主要目的是檢測乙二醇產品中雜質含量情況。通過檢測乙二醇產品的UV值，可以分析甲醛、乙醛、乙二酸及乙醇酸的影響。根據產品的UV值還可以判斷產品中是否有雜質。在煤制乙二醇使用前的常規檢測中發現，200納米的波長下紫外透光率均在88%以下，而一般石油基工藝路線的產品均在90%以上。因此，聚酯生產中出現L值下降現象，也說明了乙二酸或乙醇酸會對聚酯產品質量產生了負面影響。

為什么會影響這些指標?

目前煤制乙二醇主要是草酸二甲酯法，以煤為原料，通過氣化、變換、凈化及分離提純后分別得到一氧化碳和氫氣。一氧化碳通過催化偶聯合成草酸二甲酯，草酸二甲酯再與氫氣進行加氫反應并通過精制后獲得乙二醇。

煤制乙二醇與石油基乙二醇合成工藝的路線不同，合成過程的化學副反應也不同，合成過程產生的副產物也不一樣。這些不同點對乙二醇在聚酯生產中的使用會帶來一些影響。首先需要認識合成工藝過程，在此基礎上加以比較分析。草酸二甲酯加氫反應生成乙二醇，副反應為草酸二甲酯，60攝氏度時水解生成乙二酸(草酸)及反應為不完全加氫產物的乙醇酸甲酯水解生成乙醇酸。乙二酸與乙醇酸都溶解在乙二醇中。由于乙二酸沸點為150攝氏度，與乙二醇有共沸點，難以分離，在精餾裝置的塔底會隨著乙二醇產品一起出料。

這些雜質隨著產品乙二醇進入聚酯生產系統，在正常的酯化反應溫度下與乙二醇發生酯化反應，造成聚合物出現柔性鏈增多的現象，導致聚酯產品熱穩定性下降。而且乙二酸在聚酯生產過程中也無法確保全部從工藝塔脫除，因此對聚酯產品的質量影響較大。乙醇酸在100攝氏度時會分解成甲醛、一氧化碳和水。由于聚酯生產時工藝塔頂部溫度為100攝氏度，正是乙醇酸的分解溫度，因此乙醇酸分解的產物部分進入污水處理系統，極少量的部分為不凝性氣體排放。“乙醇酸分解的產物進入污水系統或排放的也僅是一部分，也不能完全從工藝塔的塔頂脫除。”乙二醇生產過程中，亞硝酸甲酯在偶聯反應時可能會由于催化劑活性下降造成反應選擇性下降，副反應還會相應增加。乙醇酸或乙二酸不斷生成和累積，對設備及管線產生腐蝕，從而產生鐵離子含量升高的現象。因為這些金屬離子在聚酯生產中起到了聚合物降解反應的催化作用，會造成聚酯粘度下降，B值上升，產品外觀偏黃。

浙江雙兔新材料有限公司一位技術人員向記者介紹，使用煤制乙二醇過程中，聚酯產品的端羧基指標逐漸發生了變化。引起變化的主要原因是乙二酸及乙醇酸等有機物雜質在聚酯生產過程中發生支鏈反應，導致聚酯產品的熱穩定性下降。在縮聚反應時，一邊聚合度提高，一邊出現熱降解，直接反映到聚酯的最終產品分析指標上就是端羧基含量上升。少量的乙二酸與乙二醇發生酯化反應。在縮聚反應時生成的少量柔性鏈進入聚酯成品，可能隨著熱降解的發生進一步產生斷鏈現象，表現在紡絲時會出現突然的斷絲現象。

有業內人士介紹，煤制乙二醇生產過程中，還有其他副產物。這些副產物中，大部分組分采用常規精餾可以較容易地脫除，但還有一些采用常規精餾分離難以脫除干凈，從而進入聚酯產品中，對聚酯質量產生影響。還有，乙二醇精餾的再沸器由于長時間運行產生結焦，結焦物進入乙二醇產品，也會造成產品紫外線透光率下降。這些雜質最終在聚酯合成中影響了最終產品的L值。

控制雜質是技術攻關之重

孟繼承向記者表示，他認為，煤制乙二醇可以與石油基乙二醇混合使用在聚酯生產中，但常規品種為主的聚酯生產中混合比例不超過40%，以確保聚酯纖維的產品質量穩定。而細旦絲為主要產品結構的高端聚酯的生產，混合比例不能超過20%。

曹偉良對于混合的比例比較寬容：“目前在粗旦絲上應用不超70%，在超細旦絲上應用不超40%。”曹偉良向記者表示，目前是可以滲混但不能在儲灌里滲混，需增加必要的設備，這樣就增加了投資。

因此，兩家企業建議煤制乙二醇企業，應當設法進一步降低乙二酸或乙醇酸的含量，這是解決問題的關鍵因素。只有這樣，才可以在聚酯生產中不斷提高煤制乙二醇的使用比例，直到全部采用煤制乙二醇。

乙二醇國標是針對石油路線制定的。有專家認為，煤制乙二醇國標需要做出適當的修改，如酸度指標應具有針對性，增加乙醇酸、乙二酸、1,2-丁二醇等雜質含量指標，以適應聚酯的生產需要和質量要求。