pta生产工艺比较.docVIP

PTA与EPTA生产工艺的发展现状及评价 PTA是精对苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid）的英文缩写，是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关。 PTA(精对苯二甲酸)2005年中国需求量1210万吨，占全球PTA需求总量2880万吨的42％；产量560万吨，进口650万吨，进口依存程度为54％，未来PTA需求仍在不断扩大，在未来几年，PTA的中国供需仍难以达到完全平衡。EG（乙二醇）需求量达510．2万吨，占全球EG需求总量1133万吨的45％,产量110万吨，进口400万吨。2005年我国涤纶产量占世界涤纶产量的38％，已成为我国纺织工业的最主要原料。中国的动向，引起了世界其它国家和地区的关注，而且会对世界化纤业造成相当大的影响。PTA的应用比较集中，世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，简称聚酯)，其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）及其它产品的原料。 我国聚酯产量世界第一,是名副其实的聚酯大国。聚酯产能虽然仍以2位数的速率增加,但前2年经济效益大幅下滑。主要原因是PTA和EG价格居高不下,而聚酯产品价位低迷,企业盈利空间越来越小。国内这2种原料自给率都低于40%。近4年来,国内PTA项目成为热点,几个大项目相继投产,但并没有缓解供不应求态势。到2010年, PTA项目在需求和利益驱动下,还将有一个快速发展期。PTA生产工艺技术,也会在建设中有所发展。对我国近年来引进的各种PTA生产工艺,特别是低温氧化的EPTA工艺,进行比较和评价,就能够更全面地认识现有各种PTA工艺的技术特点。 1）PTA生产工艺的发展历史及现状 PET纤维优良性能引起人们注意后,对其原料的工业化生产技术研究及开发有了较快地发展。Mid2Century公司1954年发明了PX液相空气氧化工艺(以钴、锰为催化剂、溴为促进剂) , 大大缩短了反应时间,提高了反应的转化率。 1958年, Amoco 化学公司购买了Mid-Centrury公司专利,并实现了工业化生产TA (也称TPA) , TA经甲醇酯化,用DMT法生产PET,使聚酯工业有了较快的发展。1965年Amoco公司成功开发了TA加氢精制生产精对苯二甲酸( PTA) ,实现了PTA生产工业化,去除了高温氧化过程中形成的有害杂质,特别是非常有效地除去了4-CBA 杂质。PTA 生产技术不断成熟完善,到20世纪70年代初大规模的工业化生产工厂相继出现,生产工艺技术随着建厂年代不同,技术水平也得到了提高。 20世纪70 年代初, 日本三井油化公司引进Amoco公司技术后,独立研究开发了三-Amoco技术。采用反应-脱水2段塔釜式反应器,较低的反应温度(185 ) ,共沸精馏脱水方法及低压蒸汽透平回收反应热等技术,工艺流程有其独特之处。 英国帝国化学公司( ICI)于1958年独立开发了PTA生产技术。其技术特点类似于Amoco,但其反应温度不同,能源回收更合理有效。 PTA生产技术发展和进步表现在3 个主要方面: (1)单台反应器产能规模越来越大,由20世纪70年代的几万t到目前的90 万t级。大型化以后,单位产品投资成本、能量综合利用和消耗等各方面都有很大改善,增强了产品市场竞争力。( 2)对氧化工艺的改进,主要是降低温度,以减少原料PX和溶剂醋酸的消耗,同时通过调整催化剂用量和延长氧化时间来达到反应深度。( 3)简化和优化工艺流程,主要是反应浆料的后处理工艺得到了简化。早期的Amoco工艺对CTA料浆处理等用离心分离,后来改用一级离心加过滤的分离方法。再后来,如扬子和仪征引进的装置则完全采用真空过滤而不用离心机。20世纪90年代后期BP2Amoco在珠海新建的PTA装置采用了溶剂置换技术,用PX和水置换反应浆料中的醋酸,在单台带式过滤机中完成,将得到的CTA水浆料直接送至加氢精制。这就省去了CTA干燥、送入料仓、再输送、再打浆工序,大大简化了流程。 美国Eastman公司于1969年独立开发了PTA氧化和提纯技术。早期采用的是以钴为催化剂,乙醛等为氧化活化剂,低温低压是PX氧化工艺的突出特点。后来用Co2Mn2Br催化活化体系代替原Co2乙醛共氧化催化体系,并对该工艺过程进行了设计优化,使Eastman工艺有了工业性生产的竞争能力。其主要特点是采用鼓泡塔反应器,不用搅拌桨,反应温度低,压力小。反应过程缓和, PX和溶剂醋酸燃烧消耗低,因反应釜内压力低,空压机能耗低。虽然催化剂用量多,但由于相应地采用了滤液清洗系统回收催化剂,催化剂单耗比氧化加氢精制工艺还低。Eastman生产工艺技术对氧化后