PTA生產工藝流程詳解

精對苯二甲酸,簡稱PTA,是生產加工聚酯的重要原材料,對苯二甲酸是無色針狀結晶或無定型粉末(外觀為白色粉末),無毒、有刺激性,粉塵具備爆炸性,在常溫狀態與空氣混合達到一定質量濃度時會發生爆炸,其最低爆炸濃度為0.05克/升 。分子量166.13,密度1.510克/厘米3,比熱0.2873卡/克·度,升華熱23.5千卡/克分子,熔點(在封管中)425℃,升華點402℃,能溶解于堿溶液,稍溶解于熱乙醇,微溶解于水 。
PTA生產工藝流程PTA生產工藝在發展趨勢過程中,形成了Amoco、三井、ICI、Eastman4種主要的專利技術 。這4種工藝的相同點是均運用Amoco-MC液相催化氧化方法,催化劑為鈷-錳-溴體系,溶劑為醋酸,不同點是各種工藝的氧化反應溫度不同(從205℃到160℃),相應的工藝條件、反應器形式、流程設計也各有不同 。ICI和Amoco反應溫度最高,三井-Amoco溫度居中,而Eastman最低,一些文獻上分別稱為高溫氧化、中溫氧化和低溫氧化工藝 。
1、高溫氧化的反應速率快、單位容積生產量高,所以在相同產量條件下,反應釜體積小,CTA晶體粒徑大,含水量高,運用攪拌器來強化釜內物料的傳質和混合 。缺點是醋酸和PX消耗比低溫氧化高,設備成本也高,因為氧化釜處于高溫高壓條件,還需要有攪拌器等動設備,配置的空氣壓縮機成本也很高 。
2、中溫氧化工藝(三井)尾氣處理流程設計較好,但漿料處理的技術方面又存在TA粒徑偏小和干燥負荷過高的瓶頸 。
低溫工藝單位容積生產量較低,運用鼓泡塔即可滿足傳質規定,反應器屬于靜設備,制造容易 。缺點是脫水負荷大,需要增加脫水設備,晶體粒徑小,漿料還需要進行二次氧化 。中溫工藝介于高溫和低溫二者之間 。
3、從工藝流程方面,Amoco、三井、ICI都是氧化后的CTA依據加氫工序得到PTA產品 。Eastman工藝則有相當大的不同 。氧化反應器出來的漿料經清洗處理后直接進入二次氧化反應器或熟化器,進行晶體深度氧化或熟化,然后依據幾級結晶得到聚合級(膜、瓶級)的對苯二甲酸(EPTA)產品 。
【PTA生產工藝流程詳解】依據比較得知,Eastman工藝與現階段的PTA生產工藝(英威達、BP-Amoco、三井等)有4點顯著的不同:

  1. 較低的PX氧化溫度;
  2. 鼓泡而不帶攪拌器的反應器;
  3. 不用加氫精制而運用二次氧化的工藝;
  4. 母液除雜質流程 。
總結依據現階段PTA裝置日趨大型化的規定,國產化新工藝的流程設計也是建立在對引入的各類PTA裝置長期消化、吸收、改造的基礎上,充分吸取了各工藝的優點,同時避免了其缺點 。

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