PTA生产工艺研究进展——004
PTA生产工艺及技术的研究进展
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PTA生产工艺及技术研究探究
PTA生产工艺及技术研究探究摘要:近年来,由于全球范围内化工企业对PTA的需求量急剧增长,这一发展趋势对PTA的生产技术有一定的推动作用。
技术人员需要扩充自己的专业知识和专业能力,探寻更加经济的PTA生产工艺和制造技术,不断提高PTA的生产水平。
笔者根据相关工作经验,主要探析PTA生产工艺及技术的相关问题,供大家参考和借鉴。
关键词:PTA;生产工艺;技术一、前言随着我国化工行业的发展,需要技术人员掌握先进的PTA 生产知识和技术。
PTA指的是精对苯二甲酸。
技术人员通过PTA可以产生包装树脂,醋酯薄膜和纤维。
PTA属于基础性化工原料,应用空间非常广阔。
这项生产技术被国外巨头垄断,国内生产需要进口国外的生产设备。
如果国内生产PTA,必须向垄断巨头支付专利费用。
我国在运行负荷和能源利用等方面与世界发达国家的先进水平还有一定的差距,导致我国生产PTA的成本较高,市场竞争力比较弱。
因此我国化工行业可以引进国外PTA装置,学习国外先进PTA技术,借鉴国外的先进经验,促使其国产化。
二、PTA生产工艺分析PTA生产需要专业性和综合性较强的生产工艺。
同时也需要技术人员掌握先进的知识和生产工艺,在生产过程中按照工艺要求和操作规范进行操作,在此基础上才能保证生产过程各项操作工艺符合标准要求。
1)EPTA工艺分析。
EPTA和PTA产品质量指标有一定的差异,但是二者在应用方面并没有太大的差异。
技术人员在生产非纤用聚酯时,可以将PTA用EPTA代替。
EPTA的工艺主要分为三个方面,主要包括回收催化剂,聚合级对苯二甲酸生产和粗对苯二甲酸生产等,再利用液相催化氧化反应去除贫溶剂杂质。
在后氧化单元中,CTA可以提纯为EPTA,这样苯二甲酸中的杂质会消除,悬浮固体可以作为残渣被分离出去,技术人员利用流化床焚烧炉对残渣进行处理,从滤液中可以去除可溶性杂质,经过溶解后的催化剂可以循环利用。
这一工艺需要的操作步骤比较少,因此需要的操作费用较少。
PTA 生产工艺综述
PTA 生产工艺综述咨询电话:(0086)571 82718253 转 773【作者:千木】【发布时间:2006/10/21 08:59:18】【字体:大中小】【关闭】精对苯二甲酸是制造聚酯纤维、薄膜、绝缘漆的重要原料,主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),也用作染料中间体。
长期以来,我国PTA工业的发展滞后于聚酯工业的发展。
据海关统计,自1990年以来,我国PTA进口量呈逐年快速增长趋势,2005年进口量高达649.73万t,自1990年至2005年的15年间年均增长率达到22.07%,其中尤以1995至2000年间增长最快,年均增长率高达44.26%(见表1)。
表1 我国历年精对苯二甲酸进口量1 PTA生产工艺1.1 我国早期PTA生产工艺我国早期生产PTA的厂家有上海石油化工总厂涤纶厂、北京燕山石化总公司长征化工厂和辽阳化纤总厂等厂家。
其生产方法主要分为低温氧化法和高温氧化法两种。
1.1.1 对二甲苯低温氧化法原料对二甲苯(PX)在醋酸溶液中,以醋酸钴(或醋酸锰)及溴化物为催化剂,以三聚乙醛为氧化促进剂,在130-140℃和1.5-4.0MPa压力下,用空气一步低温氧化生成对苯二甲酸。
产品对苯二甲酸先在160℃和0.55MPa压力条件下用醋酸洗涤,再在100℃和常压条件下用醋酸洗涤,然后干燥得到产品精对苯二甲酸。
1.1.2 对二甲苯高温氧化法对二甲苯以醋酸为溶剂,以醋酸钴、醋酸锰为催化剂,在四溴乙烷存在下,于221-225℃和0.255MPa压力下氧化生成对苯二甲酸。
反应产物在280-290℃和6.5-7.0MPa压力下溶解于水中,成对苯二甲酸水溶液。
然后用钯/活性炭催化剂加氢处理,除去微量对羰基苯甲醛,经结晶、洗涤、干燥,得成品精对苯二甲酸。
1.2 PTA生产工艺进展1.2.1 PTA生产工艺进展概述PTA是聚酯产品的主要原料,由于聚酯工业的迅速发展,特别是采用PTA直接酯化、连续缩聚工艺实现工业化生产以来,和对苯二甲酸二甲酯(DMT)工艺路线相比,因其具有流程简短、原料消耗低、生产工艺容易控制、成本低等诸多优点,20世纪70年代以后,PTA工艺已成为聚酯工业发展之重点。
pta研究报告
pta研究报告PTA研究报告一、引言PTA是对苯二甲酸、乙二醇通过酯化反应合成的聚酯,常用于制造纺织原料、涤纶、聚酯切片等产品。
近年来,中国PTA产能持续扩张,积极争取在国际市场中的竞争优势。
本研究报告旨在总结和分析中国PTA生产现状、发展趋势以及面临的挑战,并提出相应的策略建议。
二、中国PTA生产现状1. 产能和产量:中国PTA生产能力逐年增加,目前年产能超过3000万吨。
2019年,中国PTA产量超过2400万吨,占全球总产量的50%以上。
2. 产品结构:中国PTA产品结构逐渐优化,高附加值的聚酯纤维逐渐替代低附加值的应用。
高性能纤维的需求不断增加,推动中国PTA产业发展。
3. 技术水平:中国PTA生产技术水平逐渐提高,生产工艺更加环保,能源利用效率增加,成本下降。
新一代PTA生产工艺的研发将进一步提高中国PTA的竞争力。
三、中国PTA发展趋势1. 产能扩张:中国PTA产能将继续扩大,年产能有望超过4000万吨。
产能扩张将进一步巩固中国PTA在国际市场中的位置。
2. 产品升级:中国PTA生产将朝着高附加值产品方向发展,推动聚酯纤维、聚酯片等产业升级,提高产品质量和附加值。
3. 绿色生产:中国PTA生产将继续加大对环境影响的控制力度,大力推进低碳绿色生产,降低对环境的负面影响。
4. 国际合作:中国PTA企业将积极与国外企业合作,开展技术交流、市场拓展等方面的合作,共同开拓国际市场。
四、面临的挑战1. 资源依赖:中国PTA生产对原油和煤炭等能源资源依赖较大,价格波动对成本造成一定冲击。
2. 环境压力:中国PTA生产过程中产生大量工业废水和废气,对环境带来负面影响,需要采取有效措施加以控制。
3. 低附加值产品:部分中国PTA企业仍以低附加值产品为主,需要加快产品结构调整,增加高附加值产品的比重。
五、策略建议1. 提高技术水平:加大科研投入,提升PTA生产技术水平,提高产品质量和附加值,提升竞争力。
综述PTA生产工艺发展历史及现状的演变过程
综述PTA生产工艺发展历史及现状的演变过程【作者:臧华新】【发布时间:2007/12/06 08:35:09】一、前言PTA(Purified Terephthalic Acid)即精制对苯二甲酸,常温下外观为白色晶体或粉末,无毒,无味。
PTA是聚酯纤维和非纤聚合物的重要基础原料,PTA的下游加工产品主要是聚酯。
随着科学技术的发展,以PTA为原料的高科技产品层出不穷,其应用领域不断扩大,不仅食品包装中越来越多地应用聚酯材料,而且在医药、化妆品等非食品包装中以及在PBT工程塑料、不饱和聚酯树脂等行业的应用具有广阔的前景,近年来国内非纤聚合物消费年均增长率近30%。
我国从上世纪70年代成套引进PTA生产装置和工艺,目前已累计引进了十几套,包括了世界上各种主流的PTA技术。
PTA生产技术从发明至今短短50年,但经过不断地完善和改进,形成数家专利商,但基本被几个发达国家所垄断。
国内有关高校、设计院、生产企业对PTA生产技术进行了持续不断的研究、开发等工作,已取得长足的进展,有望在不远的将来,具有中国自主知识产权的PTA生产技术在世界占有一席之地。
众所周知,在"十五"期间,我国以聚酯涤纶为主体的化纤工业得到速发展,我国已成为世界最大的化纤生产和加工基地。
2006年我国化纤产量已经达到了2025万吨,占世界化纤总产量的40%;化纤加工量占国内纺织纤维加工总量比例高达 65%以上,其中涤纶产量 1604.61万吨,占国内化纤产量的79.2%,占世界涤纶产量的38%,占国内纺织纤维加工总量的51%。
涤纶已成为纺织纤维中使用量最大、应用最为广泛的纤维品种。
但近年来我国聚酯涤纶原料对苯二甲酸、乙二醇发展却严重滞后,导致这两类产品进口量逐年大幅增长,进口依存度居高不下,PTA、EG短缺已成为制约聚酯涤纶工业发展的主要瓶颈,且这种局面在短期内将难以得到根本改变。
同时,由于世界石油市场价格的大幅波动,导致石油衍生品PTA、EG价格高位运行且波动频繁,给化纤企业的生产经营带来很大风险。
精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程
……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程摘要精对苯二甲酸(PTA)英文名称:Pure terephthalic acid(PTA)分子式C6H4(COOH)2 。
是以对二甲苯为原料,液相氧化生成粗对苯二甲酸,再经加氢精制,结晶,分离,干燥,得到精对苯二甲酸。
精对苯二甲酸为白色针状结晶或粉末,约在 300℃升华,自燃点680℃。
能溶于热乙醇,微溶于水,不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。
低毒,易燃。
其粉尘与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限0.05g/L~12.5g/ L。
精对苯二甲酸是生产聚酯切片、长短涤纶纤维等化纤产品和其它重要化工产品的原料。
精对苯二甲酸(PTA)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)、聚酯薄膜和聚酯瓶,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。
关键词:氧化反应结晶高压吸收常压吸收分离干燥溶剂及催化剂回收残渣蒸发溶剂脱水萃取常压汽提系统加氢反应过滤最新精品资料整理推荐,更新于二〇二一年一月二十三日2021年1月23日星期六17:08:08……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………目录摘要 (I)前言 ······································································································- 1 -第一章精对苯二甲酸的工业概貌 ································································- 2 -1.1 世界精对苯二甲酸工业概貌 ··························································- 2 -1.2 我国精对苯二甲酸工业概貌 ··························································- 3 -第二章精对苯二甲酸的上下游产业链······················································- 5 -2.1 精对苯二甲酸的上游产业······························································- 5 -2.2 精对苯二甲酸的下游产业······························································- 5 -第三章精对苯二甲酸的性质及其主要用途 ···············································- 6 -3.1 精对苯二甲酸的性质 ····································································- 6 -3.1 精对苯二甲酸的主要用途······························································- 6 -第四章精对苯二甲酸的主要原料·····························································- 7 -第五章产品方案及规格···········································································- 8 -5.1 产品方案······················································································- 8 -5.2 主要产品规格···············································································- 8 -第六章精对苯二甲酸的生产工艺技术······················································- 9 -6.1 国外工艺技术现状 ········································································- 9 -6.2 国内的工艺技术选择 ··································································- 10 -第七章精对苯二甲酸的工艺流程及操作条件 ·········································- 11 -7.1 反应历程简介·············································································- 11 -7.1.1 对二甲苯氧化 ···································································- 11 -7.1.2对苯二甲酸精制·································································- 12 -7.2 工艺流程简述·············································································- 12 -7.2.1 空气压缩机·······································································- 12 -7.2.2 100 单元---母液储存罐····················································- 12 -7.2.3 200 单元--氧化反应、结晶、高压吸收及常压吸收。
综述PTA生产工艺发展历史及现状的演变过程知识讲解
综述PTA生产工艺发展历史及现状的演变过程知识讲解PTA(Purified Terephthalic Acid)是聚酯生产过程中的关键原料之一,也是合成聚酯纤维和塑料的重要中间体。
PTA的生产工艺发展历史可以追溯到20世纪50年代初,随着科技进步和工艺改进,PTA的生产工艺逐渐演变,从传统的苯氧化法到现代的二甲酯法,不断提高产能、降低成本,并减少环境污染。
1.苯氧化法:20世纪50年代初,PTA的生产主要采用苯氧化法。
该法主要利用苯和空气在催化剂的作用下进行催化氧化反应,生成对应的酸。
但这种方法的产率较低,催化剂利用率不高,工艺过程中容易产生大量有机废水和含金属的废渣,不仅造成环境污染,而且成本较高。
2.高转化率苯氧化法:20世纪60年代,为了提高苯氧化法的产率和能源利用效率,人们开始研究高转化率苯氧化法。
这种方法采用了新型催化剂和反应器,通过提高反应转化率和降低废水排放量,实现了PTA的生产工艺的改进。
然而,高转化率苯氧化法仍存在催化剂使用量多、工艺复杂和大量排放废水等问题。
3.懒人法:20世纪70年代,人们开始探索新的PTA生产工艺。
懒人法是其中的一种,其主要特点是利用邻苯二甲酸盐(DMT)和甲醇在催化剂存在下进行反应,生成酯。
随后酯经过水解反应得到PTA。
这种方法相对于苯氧化法来说,省略了苯氧化和酸化的步骤,生产工艺更为简单,但仍存在有机废水的产生和能耗较高的问题。
4.DMT法:20世纪80年代初,随着DMT法的开发和完善,它逐渐取代了懒人法成为主流的PTA生产工艺。
这种方法首先将甲醇和邻二甲酸盐(DMT)在催化剂的作用下反应生成酯,然后通过水解和氧化反应生成PTA。
DMT法利用了二甲酯的化学反应来实现一步生成PTA,相比于懒人法,它更具经济效益和环境友好。
5.现代的二甲酯法:20世纪90年代以后,随着科技的进步和工艺的改进,PTA的生产工艺进一步发展,并逐渐向现代的二甲酯法演变。
现代的二甲酯法首先将对二甲苯和甲醇催化反应生成二甲酯,然后通过水解和氧化反应得到PTA。
pta 生产工艺
pta 生产工艺
PTA(聚对苯二甲酸酯)是一种重要的基础化工产品,它广泛应用于纺织、塑料、涂料、乳胶等行业。
下面将介绍PTA的
生产工艺。
PTA的生产工艺主要分为以下几个步骤:
1. 对苯二甲酸(PA)的氧化:首先,将对苯二甲酸与过氧化
氢反应,生成苯甲酐。
然后,苯甲酐通过加热脱醛,生成醌酸。
最后,醌酸与空气中的氧气反应,经过多个步骤的氧化反应,得到PTA。
2. 氧化氧醛法:此方法利用氧气和一氧化碳的反应生成一氧化二碳,再与苯醌反应生成PTA。
该法具有原料易得、无毒、
无污染等特点,但反应过程中存在高温、高压,且催化剂选择要合理。
3. 卤化物法:在此方法中,首先将苯和苯甲酸与卤素反应得到卤代苯和卤代苯甲酸。
然后,通过碳酸钠或氢氧化钠和卤代苯甲酸反应,生成PTA。
这种方法生产PTA的反应比较简单,
但是卤化物的生产过程中可能会产生有毒气体,对环境和操作工人有一定的危害。
4. 加氢法:首先将苯和苯甲酸通过加氢催化剂反应得到环己酮。
然后,环己酮经过羰基氧化反应,生成间苯二甲酸。
最后,间苯二甲酸经过酰化反应,生成PTA。
这种方法可以将副产物
减少到最低程度,同时利用环己酮的加氢反应将苯固定,减少
了环境污染。
以上是PTA的几种常见生产工艺,每种工艺都有各自的优缺点,需要根据生产要求和技术经济指标选择合适的工艺。
同时,在实际生产中还需要注意安全问题,控制反应过程的温度、压力和催化剂的选择,以确保生产的安全和稳定性。
PTA生产技术与工艺流程介绍
PTA生产技术与工艺流程介绍第一部分:PTA生产技术概述PTA(Purified Terephthalic Acid)是一种重要的化工产品,是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的主要原料之一。
PTA的生产过程主要包括原料准备、反应过程、分离纯化和产品收集等阶段。
下面将详细介绍PTA的生产技术与工艺流程。
1. 原料准备PTA的生产原料主要是对二甲苯(PX)和空气中的氧气。
在生产过程中,还需要溶剂、催化剂和其他辅助剂。
对二甲苯是PTA的主要原料,通过氧化反应转化为PTA。
2. 反应过程PTA的生产主要通过对二甲苯的气相氧化反应来实现。
在反应器内,对二甲苯气体与氧气在催化剂的作用下发生氧化反应,生成对苯二甲酸和水。
对苯二甲酸经过一系列的反应和分离纯化过程,最终得到纯净的PTA产品。
第二部分:PTA工艺流程详解1. 反应器PTA生产中的反应器通常采用固定床式反应器或流化床反应器。
在反应器中,对二甲苯与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应。
通过精密的控制反应条件,如温度、压力、催化剂浓度等,可以获得高效的转化率和产率。
2. 分离纯化对苯二甲酸在反应后需要经过一系列的分离纯化工艺,包括结晶、洗涤、蒸馏等步骤。
这些工艺的目的是去除杂质、提高产品纯度,并最终得到符合质量标准的PTA产品。
3. 产品收集经过分离纯化后的PTA产品将被收集并进行包装、储存或进一步运输。
在产品收集环节,需要严格控制产品质量,确保产品符合相关标准。
第三部分:PTA生产技术的发展趋势随着化工行业的发展,PTA生产技术也在不断创新和改进。
未来,PTA生产技术的发展趋势包括:1.节能减排:PTA生产过程中的能源消耗和排放是行业关注的重点,未来将致力于提高能源利用率,减少排放量,实现绿色生产。
2.自动化智能化:未来PTA生产将更加智能化,引入先进的控制系统和自动化设备,提高生产效率和品质稳定性。
3.高效环保技术:未来PTA生产技术将重点研究环保工艺,如废水处理、固体废弃物处理等方面的技术,实现资源循环利用和零排放目标。
pta研究报告
pta研究报告
根据我们的调研和分析,我们对PTA(聚酯切片)进行了全
面的研究,并得出了以下结论。
首先,PTA是一种重要的聚酯原料,广泛应用于纺织、塑料、橡胶、化妆品等行业。
随着人们对环境友好型产品需求的增加,PTA市场需求也在不断增长。
根据数据预测,未来几年PTA
行业将继续保持稳定增长。
其次,PTA产业链较为庞大,生产PTA涉及到原油提炼、精炼、聚酯切片、纺纱和织造等多个环节。
其中,PTA的生产
技术、原料供应和市场需求是影响PTA研究报告的重要因素。
我们的研究发现,PTA生产技术已经相对成熟,但仍有提高
生产效率和降低能耗的空间。
此外,我们的研究还发现,PTA市场竞争激烈,主要由国内
和国际企业竞争。
国内企业在成本优势和供应链管理方面具有一定优势,但在技术创新和品牌建设方面还有待提升。
相比之下,国际企业在技术研发和市场拓展方面更具竞争力。
因此,国内企业在面对国际竞争时需要加强自身实力。
此外,PTA行业还存在一些挑战,如原材料价格波动、环保
压力和市场需求变化等。
我们建议PTA企业应加强原材料供
应链管理,控制生产成本。
同时,研发环保型产品,满足市场需求,并积极应对环保政策的变化。
综上所述,我们的研究报告对PTA行业进行了全面深入的分
析,包括市场需求、产业链、竞争状况以及面临的挑战。
通过我们的研究,我们希望能够为PTA企业提供有价值的信息和建议,帮助他们更好地应对市场竞争和发展潜力。
pta 工艺技术
pta 工艺技术PTA(聚对苯二甲酸兹)工艺技术是一种重要的工艺技术,主要用于生产聚对苯二甲酸兹,它是合成聚酯和聚酯纤维的重要原料之一。
PTA工艺技术的发展对于提高聚酯产品的质量和降低生产成本具有重要意义。
PTA工艺技术的主要过程包括苯氧化、空气氧化、催化加氢、脱氢、提纯等。
首先,苯氧化是将石脑油与空气在催化剂的作用下,经过一系列反应,最终转化为苯酚和对苯二甲酸。
然后,将苯酚再经过空气氧化反应,得到苯甲醛。
接着,苯甲醛经过催化加氢反应,在催化剂催化下,与氢气反应,生成对苯二甲酸。
最后,通过脱氢和提纯过程,得到纯度较高的PTA产品。
PTA工艺技术的优点在于其产品具有高纯度、高收率、低污染以及广泛的应用范围。
高纯度的PTA产品可以用于合成高性能聚酯纤维,具有良好的强度、耐磨和耐化学性能。
高收率的工艺可以提高产品的产量,并减少废液的产生,降低生产成本。
低污染是指PTA工艺在生产中不使用氧化剂和还原剂,不产生有害物质,对环境友好。
而广泛的应用范围则是指PTA产品可以用于制备聚酯纤维、汽车零部件、塑料瓶等各种产品,市场需求大。
然而,PTA工艺技术也存在一些问题。
首先,该工艺过程中需要使用大量的催化剂,这增加了生产成本。
其次,催化剂的质量对产品的质量有直接影响,制备高质量催化剂也是一个技术难点。
此外,废弃的催化剂处理问题也需要解决。
目前,一些新型的催化剂和工艺技术正在研究和发展中,希望能够解决这些问题。
为了进一步提高PTA工艺技术的质量和效率,我们可以从以下几个方面进行改进。
首先,优化催化剂的制备工艺,提高催化剂的质量和稳定性,减少生产成本。
其次,改进反应条件和工艺参数,优化反应过程,提高产品收率和纯度。
再次,通过发展新型催化剂和工艺技术,提高PTA工艺技术的效率和环境友好性。
此外,加强废弃物的处理和回收利用,实现资源的可循环利用。
总之,PTA工艺技术是一种重要的工艺技术,对于提高聚酯产品质量和降低生产成本具有重要意义。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展苯乙烯是一种重要的有机化工产品,广泛应用于橡胶、塑料、纺织、涂料等领域。
随着化工工业的发展,苯乙烯的生产工艺和应用研究也取得了长足的进展。
本文将对苯乙烯生产工艺和应用研究的进展进行简要的介绍。
苯乙烯的生产工艺主要有煤炭干馏法、溶剂萘法和石油烃催化法。
最常用的生产工艺是石油烃催化法,该工艺以丁二烯和苯为原料,通过催化剂的作用,在合适的温度和压力下进行反应,生成苯乙烯。
这种工艺具有原料来源广泛、生产工艺简单、生产能力大等优势,被广泛应用于工业生产中。
在苯乙烯的应用研究方面,目前主要集中在改性塑料、高性能橡胶和聚苯乙烯等领域。
改性塑料是指通过在塑料中添加苯乙烯等化合物,改变其性能,提高其耐热性、耐候性和机械性能等。
高性能橡胶主要指通过在橡胶中添加苯乙烯等化合物,提高其强度、抗拉性能和耐磨性等。
聚苯乙烯是将苯乙烯聚合而成的聚合物,具有优良的电绝缘性能、耐候性和耐化学性能,广泛应用于建筑、家电、交通等领域。
近年来,苯乙烯的生产工艺和应用研究也取得了一些新的进展。
一方面,通过改进催化剂的选择和工艺参数的调控,提高了苯乙烯的生产效率和产品质量,降低了工艺的能耗和环境污染。
针对苯乙烯的应用研究,研发出了一系列新型的功能性和高性能的苯乙烯共聚物,如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯共聚物等,这些材料具有优良的物理性能和工艺性能,可以满足不同领域的应用需求。
苯乙烯的生产工艺和应用研究在化工工业中具有重要的地位和意义。
随着科技的不断进步和工艺的不断改进,相信苯乙烯的生产工艺和应用研究会取得更大的突破和进展,为化工工业的发展做出更大的贡献。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展1. 引言1.1 背景介绍苯乙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织和医药等领域。
随着经济的发展和人们生活水平的提高,苯乙烯的需求量不断增加。
苯乙烯的生产过程中存在着一些环境污染和能源消耗等问题,亟需开展相关的研究工作,以提高苯乙烯的生产效率和减少对环境的影响。
苯乙烯的工业生产主要通过蒸馏裂化法和焦油水解法来实现,这两种方法各有优缺点。
蒸馏裂化法产率高,但存在能源消耗多、废水和废气排放等问题;焦油水解法相对环保,但生产成本高且产率较低。
苯乙烯的生产工艺研究一直是学术界和工业界关注的热点之一。
本文旨在系统总结苯乙烯的生产工艺及应用研究进展,探讨目前存在的问题和挑战,并展望未来的发展方向。
通过对苯乙烯的生产工艺和应用进行深入研究,为实现苯乙烯的高效、环保生产提供科学依据和技术支持。
1.2 研究意义苯乙烯是一种重要的有机化工产品,广泛应用于塑料、橡胶、纺织等领域。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,苯乙烯的需求量逐渐增加。
研究苯乙烯生产工艺和应用具有重要的现实意义。
优化苯乙烯生产工艺可以降低生产成本,提高生产效率,促进企业的可持续发展。
通过改进反应条件、催化剂选择等方式,可以提高苯乙烯的产率和纯度,从而降低生产成本,提高竞争力。
研究苯乙烯生产工艺和应用具有重要的意义,有助于推动相关产业的发展,提高企业竞争力,促进经济社会的持续发展。
2. 正文2.1 苯乙烯生产工艺苯乙烯是一种重要的工业化学品,广泛应用于合成聚苯乙烯、合成橡胶、合成树脂等领域。
苯乙烯的生产工艺包括石油加氢裂化、乙烯氧化和苯甲酸脱羧等方法。
石油加氢裂化是目前主要的生产工艺,通过高温裂解石油原料,生成苯乙烯和其他烃类产品,然后通过分离提纯得到苯乙烯。
乙烯氧化和苯甲酸脱羧则是辅助生产工艺,主要用于苯乙烯的部分生产。
近年来,随着环境保护意识的增强,绿色环保的苯乙烯生产工艺备受关注。
一些新型生产工艺如催化氧化、生物发酵等逐渐被开发和应用,这些工艺可以减少废气排放、降低能耗、提高生产效率和产品质量。
PTA的生产技术进展
PTA的生产技术进展
发表日期: 2003-1-22 17:00:50
PTA由对二甲苯在醋酸溶剂中进行液相氧化制取,采用醋酸钴催化剂。
氧化反应条件大体是:温度185~200℃,压力0.98~1.5MPa,在立式罐反应器内进行气液相鼓泡反应。
BP和杜邦公司拥有专有技术,三菱化学、依斯曼化学和三井化学公司也开发有竞争性工艺。
BP公司最近还开发了环保型PTA生产工艺,可使废水和气体污染排放减少3倍,固体废物减少一半,挥发性有机化合物(VOC)排放基本消除。
该工艺应用于我国珠海和台湾的PTA装置,以及美国新建的70万吨/年PTA装置中。
英国诺丁汉(Nottinghom)大学与杜邦聚酯技术公司合作,开发了在超临界水(ScH2O)中从对二甲苯生产对苯二甲酸的连续法绿色工艺。
对二甲苯先被氧部分氧化,氧就地从过氧化氢在预热器中分解产生,在ScH2O中和400℃下,再用溴化锰进行催化,可高产率地得到对苯二甲酸,选择性超过90%。
与现有工艺相比,该反应路线可大大提高能效和减少废物。
在常规的对二甲苯在醋酸中氧化生产对二甲苯的路线中,水的存在降低了溴化锰催化剂的活性。
新工艺路线在ScH2O中进行反应,因为超临界流体的极性低于液体水的极性,催化剂不会有太大的失活。
PTA装置建设趋向于大型化,新建75万吨/年PTA装置的每吨生产成本可比新建30万吨/年PTA装置低150美元。
预计今后5年内将兴建80万吨/年或更大的PTA装置。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展苯乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成各类树脂、橡胶和塑料等产品。
随着全球经济的快速发展和人民生活水平的提高,对苯乙烯的需求不断增加,因此苯乙烯的生产工艺和应用研究也不断取得进展。
苯乙烯的生产工艺主要有以下几种:乙烯法、环烃法和煤焦烯法。
乙烯法是目前最主要的苯乙烯生产工艺,其原理是将乙烯通过气相氧化反应转化为苯乙烯。
这种工艺具有原料来源广泛、产品纯度高、工艺稳定等优点,但能源消耗较大。
环烃法是将环烃类化合物通过气相裂解反应生成苯乙烯,工艺相对简单,但存在环境污染和原料资源有限的问题。
煤焦烯法是利用煤焦油作为原料进行苯乙烯生产,具有资源丰富、投资成本低的优势,但产品质量较低,难以满足高要求的应用需求。
近年来,苯乙烯的应用研究也取得了一些进展。
在树脂方面,苯乙烯被广泛应用于制备聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯共聚物等材料,这些材料具有良好的力学性能、耐化学品腐蚀性和耐热性。
在橡胶方面,苯乙烯是合成丁腈橡胶、不同种类的丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶等的重要原料,这些橡胶材料广泛用于制造轮胎、橡胶密封件等产品。
在塑料方面,苯乙烯可用于制备聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯薄膜、聚苯乙烯改性塑料等,这些塑料具有轻质、隔音、保温等特性。
苯乙烯还被广泛应用于高级合成材料、电子材料、医药中间体等领域。
在高级合成材料领域,苯乙烯可用于制备纤维素醋酸酯、聚酰亚胺、环氧树脂等。
在电子材料领域,苯乙烯可用于制备导电聚苯乙烯、涂层材料等。
在医药中间体领域,苯乙烯可用于合成对乙酰氨基酚、甲磺酸噻吗氯胺等药物。
苯乙烯的生产工艺和应用研究不断取得进展,为满足不断增长的市场需求提供了坚实的基础。
未来,随着科学技术的不断进步和创新,相信苯乙烯的生产工艺和应用研究将会取得更大的突破和进展。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展苯乙烯是一种重要的有机化工产品,广泛应用于塑料、橡胶、树脂等领域。
随着化工行业的发展,苯乙烯的生产工艺和应用研究也在不断取得进展。
本文将就苯乙烯的生产工艺和应用研究进行探讨,希望能为相关领域的研究和应用提供参考。
一、苯乙烯的生产工艺苯乙烯是一种重要的石化产品,主要用途包括制备聚苯乙烯、橡胶等。
苯乙烯的生产工艺通常包括苯乙烯的裂解和苯乙烯的合成两个过程。
1. 苯乙烯的裂解苯乙烯是通过裂解乙烷苯得到的,裂解乙烷苯主要是利用热量将乙烷苯进行加热,使其分子发生断裂,生成苯和乙烯两种产品。
目前,乙烷苯的裂解工艺已经相对成熟,主要包括催化裂解和裂解炉裂解两种方式。
催化裂解是指将乙烷苯在催化剂的作用下进行裂解,裂解炉裂解是指将乙烷苯在高温下进行裂解。
苯乙烯的合成通常是通过苯与乙烯在催化剂的作用下进行加成反应得到的。
目前市面上广泛使用的催化剂包括铝酸盐类催化剂和贵金属催化剂。
铝酸盐类催化剂催化剂具有成本低、催化活性高等优点,而贵金属催化剂则具有选择性好、反应活性高等优点。
苯乙烯的合成工艺主要包括气相反应和液相反应两种方式,目前气相反应工艺较为成熟,可以广泛应用于工业生产中。
二、苯乙烯的应用研究进展聚苯乙烯是苯乙烯的重要衍生物,具有质轻、强度高、耐腐蚀等优点,被广泛应用于包装、建筑材料、电子产品等领域。
目前,固相法合成聚苯乙烯的研究取得了一定进展,该方法具有成本低、工艺简单、废水少等优点,有望成为未来聚苯乙烯生产的主流方法。
苯乙烯橡胶是一种重要的橡胶制品,具有耐磨损、耐低温等优点,被广泛应用于轮胎、密封件、橡胶管等领域。
近年来,苯乙烯橡胶的研究重点主要集中在新型合成方法和功能性材料的研发上,以满足不同领域对橡胶制品的需求。
苯乙烯树脂是一种重要的树脂材料,具有优良的透明性、耐候性等特点,被广泛应用于包装、建筑材料、汽车零部件等领域。
目前,苯乙烯树脂的应用研究主要集中在改性技术和环保材料的开发上,以提高树脂的性能和降低对环境的影响。
PTA生产工艺及技术的研究进展
收稿日期:2011-02-24。
作者简介:尹云华(1983-),男,河北沧州人,硕士研究生,从事PTA生产和研究工作。
PTA生产工艺及技术的研究进展尹云华1,向 阳1,刁 磊1,张红梅2(1.中国石油乌鲁木齐石化公司化纤厂,新疆乌鲁木齐830019;2.东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318) 摘要:介绍了精对苯二甲酸生产工艺技术的现状,阐述了液相氧化、加氢精制及精密氧化工艺的技术特点,总结了多年来操作条件优化、装置改造和残渣回收等方面的成果,提出了几种PTA合成新方法,对其进展进行了综述,并对PTA生产工艺技术的发展方向进行了展望。
关键词:对苯二甲酸 液相氧化 精密氧化 生物催化 煤酸异构化中图分类号:TQ245.1 文献标识码:A 文章编号:1006-7906(2011)05-0033-06Research progress of PTA production technologyYIN Yunhua1,XIANG Yang1,DIAO Lei1,ZHANG Hongmei2(1.Chemical Fiber Factory,CNPC Urumqi Petrochemical Company,Urumqi 830019,China;2.School of Chemistry &Chemical Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China)Abstract:The present status of PTA production technology is introduced,and the technical characteristics of liquid phaseoxidation,hydropurification and precise oxidation are reviewed.The achievements of the optimal operating conditions,equip-ment reforms and residue recycling for years are summarized.Several new methods of synthesizing PTA are presented,and thePTA technology developing direction is prospected.Key words:Terephthalic acid;Liquid phase oxidation;Precise oxidation;Biocatalysis;Coal acids isomerization 精对苯二甲酸(PTA)主要用于生产聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)等聚酯产品。
PTA生产技术及工艺流程简述
PTA生产技术及工艺流程简述(时间:2007-12-29 15:51:27 共有502人次浏览)目前世界PTA生产厂家采用的技术虽有差异,但归纳起来,大致可分为以下两类:(1)精PTA工艺此工艺采用催化氧化法将对二甲苯(PX)氧化成粗TA,再以加氢还原法除去杂质,将CTA精制成PTA。
这种工艺在PTA生产中居主导地位,代表性的生产厂商有:英国石油(BP)、杜邦(Dupont)、三井油化(MPC)、道化学-因卡(Dow-INCA)、三菱化学(MCC)和因特奎萨(Interquisa)等。
(2)优质聚合级对苯二甲酸(QTA、EPTA)工艺此工艺采用催化氧化法将PX氧化成粗TA,再用进一步深度氧化方法将粗TA精制成聚合级TA。
此工艺路线的代表生产厂商有三菱化学(MCC)、伊斯特曼(Eastman)、杜邦(Dupont)、东丽(Toray)等。
生产能力约占PTA总产能的16%。
两种工艺路线差异在于精制方法不同,产品质量也有所差异。
即两种产品所含杂质总量相当,但杂质种类不一样。
PTA产品中所含PT酸较高(200ppm左右),4-CBA较低(25ppm左右),而QTA(或EPTA)产品中所含杂质与PTA相反,4-CBA较高(250ppm左右),PT酸较低(25ppm以下)。
两种工艺路线的产品用途基本相同,均用于聚酯生产,最终产品长短丝、瓶片的质量差异不大。
目前,钴-锰-溴三元复合体系是PX氧化的最佳催化剂,其中钴是最贵的,所以目前该方面的一直进行降低氧化催化剂能耗的研究。
PTA生产过程中所用TA加氢反应催化剂为Pd/C,目前研究的主要问题是如何延长催化剂的使用寿命。
工业化的精对苯二甲酸制备工艺很多,但随着生产工艺的不断发展,对二甲苯高温氧化法成为制备精对苯二甲酸的最主要的生产工艺,这种工艺在对苯二甲酸的制备工艺中占有绝对优势。
对二甲苯高温氧化工艺是在高温、高压下进行的,副反应较多;而且由于温度高、压力大对设备本身的要求就高。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展发表时间:2020-08-12T09:41:40.413Z 来源:《工程管理前沿》2020年6卷11期作者:杨远亮路平[导读] 本文主要介绍生产苯乙烯的新工艺,重点介绍国内苯乙烯的生产摘要:本文主要介绍生产苯乙烯的新工艺,重点介绍国内苯乙烯的生产,消费现状以及发展前景。
并提出针对国内市场分析的对策,在我国需要继续扩大苯乙烯产量来适应现在的市场需求。
为了满足苯乙烯的市场需求,建议继续研究开发生产苯乙烯的新型催化剂和新性生产工艺技术,从而能够提高国内苯乙烯产品的核心竞争力。
通过分析总结,提出了我国苯乙烯生产技术的发展建议。
关键词:苯乙烯;生產技术;研究;进展苯乙烯是不饱和芳烃中最简单,最基本的化学品。
苯乙烯的使用非常广泛,特别是在具有潜在发展前景的新型聚合物化学产品的生产中。
作为石油和有机化学品基础原料的重要组成部分,苯乙烯是世界第三大合成树脂生产商,主要可以生产聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)[1]。
聚苯乙烯主要用于生产泡沫塑料产品,约占其市场需求的三分之二。
苯乙烯还可以用于合成丙烯腈—丁二烯苯乙烯三元共聚物(ABS)和苯乙烯—丙烯腈共聚物(SAN)树脂。
也可以合成离子交换树脂,由单分子体不饱和聚酯而成,例如:丁二烯—苯乙烯弹性体和胶乳组成。
[2]另外,苯乙烯还有其他很多用途,如药品,染料,涂料等,也可用于生产农药乳化剂和矿物加工剂。
1 苯乙烯概述在世界范围内,生产苯乙烯的方法很多。
其中,主要的生产方法有两种,一种是乙苯催化脱氢法,另一种是环氧丙烷—苯乙烯联产法。
目前,世界上大概九成以上的苯乙烯是利用乙苯脱氢的工艺生产的。
虽然目前世界上绝大部分的苯乙烯是通过乙苯脱氢的工艺生产的,并且苯乙烯—环氧丙烷联产法生产工艺非常复杂且投资大,但是苯乙烯—环氧丙烷联产法能够同时制备两种重要的有机化学原料,并且这种工艺方法在近些年里发展势头迅猛。
[3]2 苯乙烯生产技术分析2.1 乙苯脱氢制备苯乙烯目前,乙苯负压脱氢工艺生产苯乙烯是目前世界上比较先进的方法之一。
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PTA生产工艺研究进展1 前言1.1 PTA概述PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文简称,在常温下是白色粉状晶体, 无毒、易燃,若与空气混合,在一定限度内遇火即燃烧。
精对苯二甲酸(PTA),相对分子量为166.13,结构式HOOC-C6H4-COOH,在常温下是白色粉状晶体,无毒易燃,若与空气混合在一定限度内遇火即燃烧。
精对苯二甲酸是制造聚酯纤维、薄膜、绝缘漆的重要原料,广泛应用于合成涤纶化纤、增塑剂、农药、染料等领域,用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),也用作染料中间体。
近年来,非纤维化用途在迅速发展,聚酯薄膜、聚酯瓶、程塑料、涂料、粘合剂和增塑剂的生产开发,PTA的生产得到相应发展,全球掀起PTA装置扩建和新建热潮。
PTA是重要的大宗有机原料之一,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。
同时,PTA的应用又比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)。
生产1吨PET需要0.85-0.86吨的PTA和0.33-0.34吨的MEG(乙二醇)。
聚酯包括纤维切片、聚酯纤维、瓶用切片和薄膜切片。
国内市场中,有75%的PTA用于生产聚酯纤维;20%用于生产瓶级聚酯,主要应用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装;5%用于膜级聚酯,主要应用于包装材料、胶片和磁带。
PTA的下游延伸产品主要是聚酯纤维。
聚酯纤维,俗称涤纶。
在化纤中属于合成纤维。
合成纤维制造业是化纤行业中规模最大、分支最多的子行业,除了涤纶外,其产品还包括腈纶、锦纶、氨纶等。
2005年中国化纤产量1629万吨,占世界总产量4400万吨的37%。
合成纤维产量占化纤总量的92%,而涤纶纤维占合成纤维的85%。
涤纶分长丝和短纤,长丝约占62%,短纤约占38%。
长丝和短纤的生产方法有两种:一是PTA和MEG 生产出切片、用切片融解后喷丝而成;一种是PTA和MEG在生产过程中不生产切片,而是直接喷丝而成。
涤纶可用于制作特种材料如防弹衣、安全带、轮胎帘子线,渔网、绳索,滤布及缘绝材料等等。
但其主要用途是作为纺织原料的一种。
国内纺织品原料中,棉花和化纤占总量的90%。
我国化纤产量位列世界第一,2005年化纤产量占我国纺织工业纤维加工总量的2690万吨的61%。
化纤中涤纶占化纤总量的近80%。
因此,涤纶是纺织行业的主要原料。
涤纶长丝供纺织企业用来生产化纤布,涤纶短纤一般与棉花混纺。
棉纱一般占纺织原料的60%,涤纶占30-35%,不过,二者用量因价格变化而替代。
近年来,世界各国都在致力于研究更加先进的PTA生产工艺,不断扩大PTA 装置的生产规模,并在寻求进一步降低现有生产工艺能耗和物耗新途径的同时,研究开辟其它新的工艺路线以扩大PX产能,降低固定设备费用,革新某些工艺环节,简化生产工艺等,这些都已成为当今该产业领域新的研究热点。
1.2 本文研究范围本文通过参考过内外文献叙述PTA生产工艺及其生产工艺进展,将PTA生产工艺归纳总结,做出对比,比较出现有工艺优点与不足,并介绍一些PTA新工艺。
本文将为以后PTA生产工艺改进提供一定的依据。
2 PTA生产原理介绍2.1 PTA 生产原理PTA 生产原理分为氧化和精制两个部分2.1.1氧化反应的原理氧化工艺使用醋酸钴和醋酸锰为催化剂,用液化氢为促进剂,以对苯二甲苯为原料,在1.15mpaG和188℃条件下,用空气中的氧气在醋酸溶剂中把对二甲苯氧化成对苯二甲酸,其化学反应方程式为:C8H10+3O2→C6H4 (COOH)2+2H2O+318.7Kcar/molPX氧化过程中发生的副反应比主反应复杂。
因为PX氧化反应是在高温过氧的条件下进行的。
在进行主反应的同时,系统中的 PX 和醋酸会发生部分燃烧。
按下列方程式生成一氧化碳、二氧化碳和水:C8H10+O2→CO2+H2OCH3COOH+ O2→CO2+H2O此外,如果氧化反应的配比不当或因对二甲苯原料、辅助原料和化学品不纯,带入某些杂质时,也会发生一些副反应而生成更多的副产物。
最终均作为杂质带入氧化物流当中。
2.1.2 影响氧化反应的因素在PX氧化反应过程中有很多因素影响反应转化率和TA产率。
(1) 催化剂反应中使用的催化剂为Co-Mn-Br三元混合催化剂。
这种催化剂在一定的Co∕溶剂比, Co∕Mn比, Co∕Br比的条件下,对PX氧化反应有较高的催化效应。
如果提高进料中的钴浓度,氧化反应速度会相应加快。
TA产物中的4-CBA含量降低,而燃烧反应加剧。
Mn单独作催化剂时,催化的能力不如钴。
但若与钴并用则有较好的协同效应。
提高锰浓度,对氧化反应的影响与提高钴浓度是相似的。
溴是催化剂的第三组份。
研究认为Co.Mn是催化剂的主体组成。
但是仅Co.Mn不能完成反应。
因为PX 的第二甲基的氧化十分困难。
若加入溴化物,并利用溴游离的强烈吸氢作用,就能较容易的将甲基分子中的氢取代而使分子活化。
钴、锰、溴三者共用,就能较容易地将甲基分子中的氢取代。
三元催化剂的配比如何选择,是根据具体条件,再经过系统测试确定的。
提高催化剂浓度可以增加氧化反应速率,但同时加剧了“醋酸燃烧”及醋酸甲酯的生成。
因而反应条件需要优化,保证产品质量的前提下,减少催化剂用量。
通常情况下,反应器中大约80-90%的催化剂来自循环母液,其余部分由新鲜催化剂进行补充和催化剂回收系统回收的催化剂,在高循环率的情况下,需要提高催化剂浓度。
(2) 容积比溶剂醋酸与对二甲基之比。
醋酸为氧化反应的顺利进行提供了适宜的酸性环境,提高在溶剂中的分散性。
从而提高了PX转化率。
研究表明,沉淀在TA滤饼上的4-CBA 含量与反应器内所生成的4-CBA总量(滤饼和母液)成正比。
与物料容积比成一次反比。
这就是说,若PX进料量不变,则容积比提高,溶液总体积比增加。
因而反应系统中的 4-CBA浓度则降低。
故沉淀在饼上的4-CBA量相应减少,减轻了TA与4-CBA的共晶现象。
为了形成易于流动的TA浆料并除去杂质,需要使用足够的醋酸。
如果浆料太粘会增加搅拌器负荷,影响产品质量。
但另一方面,溶剂量太大会增加溶剂回收工序的负荷并增加溶剂损耗。
很高的容积比可以提高产品质量,但同时降低了反应停留时间并可能影响装置的产量。
(3) 水含量反应器内的水来自进料(溶剂和催化剂)反应的副产物。
如果没有水采出的话,反应器中的水将达到18%左右,会抑制反应的进行并需要很高的催化剂浓度。
提高催化剂浓度会增加“醋酸燃烧”,从而增加醋酸与催化剂的消耗量。
因此需要降低水含量。
但水含量太低,实际上也会提高醋酸燃烧。
醋酸中水含量太低也会加强对不锈钢的腐蚀。
反应器中最佳水含量为8%,反应器中水含量不易测得。
因而需要严密监控脱水塔底醋酸的水含量,从而保证反应器中的水含量。
(4) 氧含量离开氧化反应器顶部冷凝器的不凝气体包含氮气、二氧化碳、一氧化碳、醋酸甲酯、一些未反应的对二甲苯、溴代甲烷、氧气尾气中氧的体积含量要保持在3-4%左右。
这样可保证在反应器中氧过量以得到合格产品。
反应器内氧含量低将会产生过量的有色气体和偏苯三酸。
苯三酸会使锰以偏苯三酸锰沉淀下来,造成锰含量超标。
氧含量超过7.5%将会形成燃烧气体。
(5) 二氧化碳、一氧化碳含量尾气中的二氧化碳和一氧化碳的含量用来测定醋酸和对二甲苯的“燃烧”程度。
二氧化碳含量连续测定,用来严格表征反应条件。
同时也用来警告可能发生的内部火灾。
二氧化碳的正常体积含量为1.5-2%,一氧化碳的含量0.6%。
(6) 停留时间以分钟计的停留时间定义如下:反应器内溶剂(吨)/出反应器的溶剂流量(吨/分钟)满负荷情况下,停留时间大约为40min,反应器液位保持恒定。
因而停留时间主要受装置生成能力的影响。
在保证4-CBA含量稳定的前提下,停留时间加长,生成能力下降,催化剂的需要量减少。
(7) 反应器压力压力及汽相组成决定了反应器内的温度,提高反应器压力就会提高反应器温度,从而提高反应速率。
(温度每提高10度,反应速率将提高一倍左右)。
但这也会增加燃烧儿也就增加了溶剂消耗。
较低的温度会减少“燃烧”,但也会增加顶部系统的负荷与催化剂用量。
2.1.3 加氢反应的原理粗对苯二甲酸,由于杂质含量而不适于生成聚酯产品。
主要杂质是来自对苯二甲酸氧化作用地中间产物,包括对羧基苯甲醛(4-CBA)、对甲基苯甲酸(PT-酸)和有色物质。
纯度是99.7%的粗TA必须提纯到99.98%的精对苯二甲酸才适合作为聚酯的原料。
加氢精制工艺的基本反应完全是根据PX氧化反应的逆反应原理进行的主氧化反应流程如下:对二甲苯→对甲基苯甲酸→PT酸→ 4-CBA→对苯二甲酸在反应过程中,由于平衡浓度的影响.PX不可能完全氧化成TA,一定浓度的氧化中间产物和有色体存在于氧化液中,由于4-CBA结构同TA分子基本相同,与TA 不断形成共结晶,结果作为杂质被带入TA中,其中影响最大的是4-CBA。
为了消除4-CBA,利用生成4-CBA的逆反应原理,氧化工序生产的粗TA在286℃高温下和76Barg高压下溶解在脱离子水中,钯-炭催化剂作用下,和氢气反应,则粗TA中的4-CBA被还原成PT酸,有色体也被分解,其反应方程式如下:4-CBA+2H2→PT酸+ H2O +43.7 Kcar∕mol由于对甲基苯酸(PT酸)在水中的溶解度要比对苯二甲酸(TA)在水中的溶解度大得多。
当TA从水中溶液中成晶体析出时,PT酸仍溶解在水中,所以在150℃左右温度下,通过压力过滤分离,就能够很容易地把PT酸从TA中分离出去,实际上间接地除掉了产品中的4-CBA。
副反应:主要是过度加氢使PTA氢化形成的副反应。
PTA+ H2→4-CBA+ H2O PTA+ H2→环己烷 PTA+ H2→环己酸加氢反应的机理是钯/炭催化剂中的钯(Pd),使4-CBA上的醛基(-CHO)活化,成为活性基团,同时也使氢气分子活化,成为活性基团,从而使加氢反应顺利进行。
4CBA+ H2→CH2OHC6H4COOH→CH3C6H4COOH2.1.4 影响加氢反应的因素(1)反应温度加氢反应温度主要是要粗对苯二甲酸完全溶解,一般要比饱和温度稍高一些,但温度过高,又会发生过度加氢,使对苯二甲酸大量的还原成4-CBA,反而使杂质增多,反应温度大约控制在286℃左右。
(2) 反应总压力和氢气分压4-CBA和PTA的颜色由反应器操作条件来控制。
为了减少4-CBA和减轻颜色,必须使更多的氢气溶解在TA溶液中,这通过反应器的较高操作压力来实现。
提高反应器压力的结果使增加“氢气分压”,反应器的总压力等于氢气分压加上反应器TA溶液的蒸汽压。
反应器溶液蒸汽压实在容器温度下达到沸腾所需的压力。