PTA氧化反应器设计思路.pdfVIP

谶 渡米 P石油化工设计 etrochemical Design PTA氧化反应器设计思路 周 向进 (中国石油化工股份有限公司，北京 100728) 摘要：针对新的 A氧化工艺路线，提出了平推流或者活塞流氧化反应器设计思想，使得物料在氧 化反应器内部形成上下游关系，避免原料和产品相互充分混合，同时TA在反应器中处于完全溶解状态， 使得最终氧化产物中不合4一CBA和P—TA杂质成为可能。 关键词 ：PTA；氧化反应器；PX；TA；两步法 迄今为止，无论反应器结构是釜式的还是塔 反应产物中没有4一CBA和P—TA两项杂质。 式的，所有的PTA氧化反应器都是混合氧化反应 设计思想。本文第一次明确提出PTA氧化反应物 1 理想的氧化反应物流 料流动的平推流或者活塞流思想，探讨这种设计 目前PTA氧化反应器类型主要采用搅拌釜和 思路的优越性和可行性 。 鼓泡塔两种形式。根据新的设计思想，理想的反 PTA氧化反应主要包括 4个步骤，即对二 甲 应器结构能使氧化反应按照串联氧化反应的次序 苯(PX)一对 甲基苯 甲醛(TALD)一对 甲基苯 甲酸 进行。即在反应器 内部，液相物料从进料 口到出 (P—TA，又称为 PI酸)一对羧基苯 甲醛 (4一 料 口形成上下游关系。沿着液相物料的流程 ，物 CBA)一对苯二 甲酸 (TA)。4个氧化反应是 串联 料按照串联氧化反应的次序出现各个步骤氧化反 反应，一般以醋酸为溶剂，以醋酸钴、醋酸锰和氢 应产物的浓度峰谷区域 (见图1)。 溴酸(或者 四溴甲烷)为催化剂。从4个反应步骤 在反应器液相物流的末端，最终反应产物 TA 的难易程度 比较看，影响氧化反应速度 的控制步 可以形成一个相对独立存在 的区域，在这个区域 骤是P—TA 一CBA，其次是 PX-+TALD。本文 没有 4一CBA，没有 P—TA。把这样的TA溶液引 以P—TA 一CBA氧化反应速率常数为基数，将 出氧化反应器，送到结晶器结晶，所得到的TA晶 各氧化反应步骤的反应速率常数与基数相除，得 到反应速率常数 比率，从而可 以量化 比较各氧化 反应步骤的相对反应速率常数 。详见表 1。 表 1 氧化反应各步骤反应速率常数比较 氧化反应步骤 反应速率常数[]‘速率常数 比率 反应难易评价 图1 理想的液相物料流程及浓度分布情况 收稿 日期 ：2009—05—15。 ：初始含水量 为 0，反应温度为 191℃ 。 作者简介：周向进 ，男，江苏东台市人 ，1982年毕业于 现在的PTA生产技术中，氧化反应 4个主要 苏州丝绸工学院化纤专业，1992年毕业于中国纺织大 步骤在 同一个反应器 内进行。尽管氧化反应 4个 学高分子材料专业，硕士，高级工程师，中国石油化工 步骤的反应速率常数相差几十倍，但是却采用混 股份有限公司化工事业部主管，中国 A行业协会副 合反应工艺，没有针对不同反应给予不同条件。 会长兼秘书长，主要从事化学纤维和化纤原料生产技 本文认为，对不同氧化反应给予不同反应条 术研究与管理工作 。联 系 电话 ：010—