PTA生产及技术的研究进展
PTA生产技术研究进展
PTA生产技术研究进展1 前言1.1 PTA概述PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文简称,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。
PTA生产工艺及技术的研究进展
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尹 云 华 向 阳 刁 磊 张 红 梅 , , ,
分析PTA技术的发展
分析PTA技术的发展摘要:PTA也就是精对苯二甲酸,这种材料是聚酯的主要材料,而在涤纶生产的时候,聚酯又是其生产原料。
在平时的穿衣中,经常会用到涤纶这种材料,由此也可以看出对于PTA的需求是非常大的,并且生产能力增长速度也很快,在1998年的时候,世界上一年仅仅能生产两千万吨,而到了2012年便能够生产八千五百万吨,并且主要的生产区域在北美、亚洲以及西欧。
关键词:PTA技术精对苯二甲酸现在,随着时代和技术的发展,PTA的生产商以及专利上,都在各个方面对生产工艺进行了优化和完善,能够更好更充分的利用其能力,提高了生产过程中的自动化水平以及设备的水平,并且装置规模也有了很明显的扩大,操作经验也更加丰富,现在已经有很多的手动操作变成了程序控制,改变了以往经常出现的装置严重堵塞的情况。
现在PTA技术发展的主要趋势在于以下几个方面。
一、装置大型化能够更好的降低成本根据研究表明,每当单系列能力得到扩大的时候,管理成本、建设安装成本、大型容器材料以及设计的费用都会得到一定的增加。
但是装置大型化却能够对产品的成本和运行成本起到一定的降低作用,现在建设的一些PTA装置的单系列能力一般都要高于一百万吨。
但是现在由于单台氧化反应器技术不够完善,所以采用多台或者两台并联的方式,从而达到扩大规模的目的。
氧化反应器自身的体积是和技术水平有着直接关系的,水平越高,体积一般情况下会越大,现在建设中的单台反应器能够每小时达到115吨,并且达到每小时140吨的反应器也已经开始研发。
二、对工艺流程进行合理的优化,减少设备本身台数,从而降低成本在对工艺流程进行优化的时候往往会涉及到很多不同的方面,但是现在主要是讲设备台数的减少对单位产品成本的降低作用。
怎样能够更好的做到在减少设备的同时还能够正常的进行操作是流程进行优化的一个主要方向。
比如说进料的时候取消加料罐和混合罐,把五级的精制结晶器改成四级的精制结晶器,从而达到减少设备台数的目的,并且这些措施都在实践的过程中得到了印证,有很多这样的装置已经在运行。
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技术
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。
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),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。
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。
以对二甲苯(PX)为原料生产聚酯单体工艺路线很多,而技术先进、应用广泛的工业装置可分为两类:一类是以威顿法技术为代表的合并氧化酯化法生产对DMT工艺;另一类是以英国BP-Amoco、美国Dupont-ICI、日本三井油化、日本三菱化学(MCC)、美国Eastman及意大利INCA等公司技术为代表的中温氧化、加氢精制(或深度氧化)生产精对苯二甲酸工艺。
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。
pta行业研究报告
pta行业研究报告PTA行业研究报告1. 行业概述聚对苯二甲酸酯(PTA)是一种有机化学品,是聚酯纤维及塑料的主要原料之一。
PTA主要用于生产聚酯纤维、聚酯瓶片和聚酯塑料等产品。
目前,PTA的需求量逐年增长,市场前景广阔。
2. 行业发展情况自上世纪70年代PTA进入我国市场以来,PTA行业得到了快速发展。
特别是近年来,中国的纺织业、饮料和食品行业的快速发展,对PTA的需求不断增加,促使了PTA行业的进一步发展。
3. 行业竞争现状PTA行业目前处于高度竞争状态。
国内市场上有多家PTA生产企业,其中大型企业主要有华东联合化工、山东海化、江苏联合化工等。
这些企业为了争夺市场份额,不断加大技术创新和产品更新的力度,提高产品质量和降低生产成本。
4. 行业投资机会PTA行业投资前景广阔。
首先,中国经济的快速发展,在推动纺织、饮料和食品行业的同时,也带动了PTA的需求增长。
其次,中国PTA企业技术逐渐成熟,产品质量得到提高,国内企业有能力满足国内市场的需求。
此外,中国对外贸易的增长也带动了PTA的出口,增加了投资机会。
5. 行业面临的挑战PTA行业在发展过程中也面临一些挑战。
首先,国际市场上PTA的价格波动较大,不稳定因素增加了行业的风险。
其次,能源和原材料价格上涨,加大了企业的生产成本,影响了企业的盈利能力。
此外,PTA行业的环境污染问题也受到了关注,企业需要加大环保投入,提高环保意识。
6. 发展趋势随着中国经济的不断发展,PTA行业有望继续保持良好的发展势头。
未来,PTA企业需要加大技术创新和产品研发的力度,提高产品质量和降低生产成本。
此外,加强环保意识,推动可持续发展也是行业发展的重要方向。
7. 建议- 加大技术创新和产品研发的力度,提高产品质量和降低生产成本;- 建立健全的市场营销体系,拓宽销售渠道;- 加大环保投入,提高环保意识,推动可持续发展;- 加强行业合作,促进行业的协同发展。
总之,PTA行业在中国市场上有很大的发展潜力,对投资者来说是一个不错的选择。
PTA产业及技术发展概况
PTA产业及技术发展概况【作者:千木】PTA中温氧化法是由美国中世纪公司(Mid-Century)于1955年发明,并在科学设计公司试验成功。
1956年Amoco化学品公司从科学设计公司获得此项专利后,在伊利诺依州的乔利埃特(Joliet)建成了第一套装置,生产粗对苯二甲酸,再经TA酯化法精制成对苯二甲酸二甲酯(DMT)。
1965年,该公司开发出加氢精制工艺,逐渐形成了完整的工艺。
到目前为止,形成了BP-Amoco、IN-VISTA、三井油化、三菱化学、Eastman、Interquisa、泽阳、DOW-INCA 等专利技术,其中较有代表性的为BP-Amoco和INVISTA。
目前因下游需求旺盛,世界PTA生产能力增长迅速。
1998年世界PTA生产能力仅2000吨/a,到2003年达到了3000万吨,其主要生产区域在亚洲、北美与西欧。
2005年世界PTA 产能达3422.1万t/a,表观消费量达3145万t,同比分别增长8.5%和6.2%。
目前,亚洲是全球PTA最主要的生产基地,而北美和西欧地区的生产能力远远低于亚洲,2005年上述3个地区PTA产能分别为2485万t/a、529万t/a和318万t/a,分别占世界总产能的72.6%、15.5%和9.3%,亚洲所占比例较2004年提高约1个百分点,而北美及西欧的比例则均略低于上年。
亚洲地区PTA的高速发展主要来自中国大陆及台湾和韩国的增长,2000-2005年这3个地区产能分别增长了411万t/a、163万t/a及110万t/a,分别占亚洲地区新增生产能力的49.0%、19.4%和13.1%。
在众多PTA生产企业中,全球排名前10位的生产企业产能合计约为2060万t/a,约占世界产能的60%。
世界最大的PTA生产商是BP公司,2003年总生产能力约681万t/a。
BP2005年PTA产能较2004年增加32万t/a,达到约737.6万t/a,同比增长4.5%(见表1);中国石化集团的PTA产能达到258.4万t/a,居第二位。
分析PTA技术的发展
一
剩 下的则会 作为 惰性气 体使 用 。现 在 P T A 装置在 实际运 行 的时候 ,并 不 需要再 专 门引入惰性 气体 。
的闪蒸气 都直接 用到加 氢预热 的系统 中去 。 3 . 醋 酸共沸 精馏
是 装置 大 型 化 却能 够对 产 品 的成 本 和运 行 成本 起 到一 定 的 降低 作 用 , 现 在建 设 的一 些 P T A装 置 的单 系 列能 力 一般 都 要高 于 一百 万 吨 。但 是现 在 由于 单 台氧化 反应 器 技术 不够 完 善 ,所 以采 用多 台或 者两 台并 联 的方式 ,从 而达到 扩大 规模 的 目的 。 氧化反 应器 自身 的体积 是和技 术水 平有着 直接 关 系的 ,水平越 高 , 体 积 一 般情 况下 会 越 大 ,现 在 建 设 中 的单 台反 应器 能够 每 小 时 达 到 ¨ 5吨 ,并 且达到 每小 时 1 4 0 吨 的反应 器也 已经开 始研发 。 二 、对 工艺 流程 进行 合 理 的优 化 ,减 少设 备本 身 台数 ,从 而 降 低 成 本 在对 工 艺流 程进 行优 化 的 时候往 往会 涉 及到 很 多不 同 的方面 ,但 是现 在主 要是 讲设备 台数 的减少 对单位 产 品成本 的降低作 用 。 怎样 能够 更 好 的做到 在 减少 设 备的 同时还 能 够正 常 的进 行操 作是 流程 进行 优化 的一个 主要 方 向 。比如 说进 料 的 时候取 消 加料 罐和 混合 罐 ,把 五级 的精 制结 晶器 改 成 四级 的精 制结 晶器 ,从 而达 到 减少 设备 台数 的 目的 ,并 且这 些 措施 都在 实 践的 过程 中得 到 了印 证 ,有很 多这 样 的装置 已经 在运行 。 发展 到现 在 ,P T A技术 可 以说 已经 是很 成熟 了 ,但 是优 化流 程依 旧是 其发 展 的一个 重 要手 段 ,现 在 主要 的手 段便 有在 过滤 分 离 的时候 把 以往 的二级 分 离改 编 成一级 分 离 ,将 以往 氧化 单元 中用到 的设 备干
中国PTA产业的现状及发展趋势
中国PTA产业的现状及发展趋势随着全球化经济的发展和中国经济的不断壮大,中国PTA产业在过去几年取得了长足的发展。
PTA是对二甲醚对苯二甲酸进行酯化制得的对苯二甲酸二甲酯的简称,是一种重要的石油化工产品,被广泛应用于纺织、化纤、涂料等行业。
中国是全球最大的PTA生产国,拥有庞大的生产能力和市场需求,对全球PTA市场产生重要影响。
1.生产能力持续扩大:中国PTA产业的生产能力不断扩大,目前已经成为全球最大的PTA生产国之一、根据行业数据显示,中国的PTA产能已经达到6000万吨以上,占据了全球市场的较大份额。
2.技术水平不断提高:中国PTA产业在生产技术和工艺上不断创新,提高了产能和产品质量。
一些国内企业还在进行技术研发,提高了产品的附加值和市场竞争力。
3.市场需求持续增长:中国是全球最大的纺织品生产国和消费国,PTA作为纺织原料的重要一环,市场需求一直保持增长态势。
同时,中国的化纤产业也在不断发展壮大,对PTA的需求也在增加。
4.因素成本相对较低:中国PTA产业的生产成本相对较低,包括人工成本、原材料成本等,从而降低了产品的价格,提高了市场竞争力。
未来中国PTA产业的发展趋势如下:1.产能进一步扩大:随着市场需求的增长,中国PTA产业的生产能力还将继续扩大。
不仅现有企业会加大投资扩产,还有新建项目也将相继启动,以满足市场需求。
2.技术创新持续推进:中国PTA产业将继续加大技术研发和创新力度,提高产品质量和附加值。
在环保方面,将推动产业向着低碳、环保的方向发展,提高资源利用率和减少污染排放。
3.行业整合加速:随着行业竞争的加剧和国内外市场的变化,中国PTA产业将出现更多的整合和重组。
在竞争激烈的市场环境下,规模更大、实力更强的企业将脱颖而出,形成更加集中和规范的市场格局。
4.国际市场拓展:中国PTA产业将加大对国际市场的开发和拓展力度,加强与国际大型化工企业的合作和竞争。
通过优势互补和资源整合,提高国际市场竞争力,并推动中国PTA品牌走向全球。
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。
浅析国内精对苯二甲酸技术和生产现状
浅析国内精对苯二甲酸技术和生产现状摘要:精对苯二甲酸(PTA)不仅是石油的最终产品,而且是由聚酯等材料生产的高端原料。
本章主要阐述了PTA的生产工艺,也阐述了三个专利企业(BP、INVISTA、中国昆仑工程有限公司)的技术特点,并且还剖析了目前国内外市场对PTA技术的发展状况,及其投入与加工成本。
关键词:市场现状;投资成本;加工成本精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的有机大宗原材料,主要用于生产聚酯切片、聚酯薄膜、聚酯瓶和涤棉长短丝等产品,广泛应用于化纤、轻工、电子、建材等国民经济领域。
全世界百分之九十以上的PTA都用来制造聚对苯二甲酸乙二醇酯,同时这些原材料也是以其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)或者其他产品的生产原料。
精对苯二甲酸不仅是石油的最终产物,也是聚酯的重要原材料。
从产业链的角度来看精对苯二甲酸承对二甲苯(PX)和原油以启聚酯、涤纶短纤和长丝,这是石化和聚酯链的转折点,在前后都起着一定的作用。
1.国内外PTA生产技术状况目前,放眼世界上持有能够制造精对苯二甲酸成套技术专利的主要公司,包括了bp-amoco、INVISTA、三井石化、DOW-INCA、日本三菱化工、美国Eastman、IEC-常陆科技、以及中国昆仑工程公司等,但三井石化并未将专利技术转移给第三方,EASTMAN公司主要制造中等纯度的对苯二甲酸。
在国内市场上,精对苯二甲酸产品的主要提供者为美国BP、INVISTA,以及中国昆仑化工程有限公司。
而精对苯二甲酸的专利制造商在原材料制备过程以及关键反应流程等方面相同,但是在产品技术层面上则不同,在材料使用、能耗、投资成本、运行稳定性、环境保护等方面取得了新的发展。
本文阐述了bp-amoco、INVISTA和中国昆仑工程公司有限公司的精对苯二甲酸的技术特征。
1.BP-AMOCOBp-amoco(简称“Bp”)是曾经世界上最大的精对苯二甲酸制造商。
bp-amoco 与该合资企业在美洲、欧洲和亚洲五个国家设有生产基地,年产量700万吨的精对苯二甲酸。
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。
我国PTA生产工艺技术进展
我国PTA生产工艺技术进展我国由扬子石化、浙江大学、华东理工大学共同承担的中国石化"十条龙"攻关项目之一的扬子石化精对苯二甲酸(PTA)成套技术,已开发出具有自主知识产权的新型氧化反应器与更为先进的氧化工艺,可使PTA新建项目总投资比引进装置节省20%-30%,国产化工艺的能量消耗比目前引进的PTA装置节能20%以上,目前已申请专利12项(巳获授权6项)。
成套工艺包中PX氧化主要技术指标达到20世纪90年代末国内引进装置的技术水平,TA精制技术经济指标和产品质量达到国际先进水平。
转鼓式真空过滤机的国产化研究、小流量高温高压高速离心泵研究,填补了PTA精制生产中国产化转鼓式真空过滤机的空白。
这些技术将在扬子石化新一轮PTA装置改造中得以应用。
PTA的生产分为两大工序:氧化工序与加氢精制工序。
目前各类PTA工艺在加氢精制方面的设计基本相同,差别主要在氧化部分,分为高温工艺、中温工艺和、低温工艺三类。
除氧化反应条件不同外,各类工艺在氧化反应器单元、尾气处理系统、浆料处理系统的设计方面都有显著差异。
根据目前PTA装置日趋大型化的要求,该PTA工艺的设计产能为60万-80万吨/年,其中氧化反应器采用2台并联操作,其他设备均采用单系列。
流程可分为4个模块:氧化反应器单元、尾气处理单元、浆料处理单元、加氢精制单元。
原料对二甲苯、溶剂醋酸、催化剂、空气加入氧化反应器进行氧化反应,反应热通过溶剂蒸发转换成蒸汽与尾气一道从塔顶移出,选人尾气处理单元,尾气经过多级换热、吸收、气体净化、精馏脱水,回收能量和溶剂,然后排放。
反应器生成的TA浆料从底部排出,进入浆料处理单元,浆料通过多级结晶和补充氧化、过滤、干燥进行液固分离,分离出的母液大部分返回氧化反应器,少部分抽出净化。
干燥后的粗对苯二甲酸(CTA)送到加氢单元进行精制得到PTA。
(1)氧化反应器单元:采用反应/精馏一体化设计,下部为无搅拌的鼓泡塔反应器,上部为精馏塔。
pta行业研究报告
pta行业研究报告根据对PTA行业的研究,现将相关报告总结如下:一、概述PTA(聚对苯二甲酸乙二酯)是一种重要的合成纤维原料,也是塑料、涂料和胶粘剂等多种化工产品的重要组成部分。
由于其广泛应用性和市场需求的增加,PTA行业近年来发展迅速。
二、市场分析1. 市场规模扩大:随着人们生活水平的提高和纺织、塑料等行业的快速发展,PTA市场需求不断增加。
预计未来几年,PTA 市场规模将持续扩大。
2. 市场竞争激烈:PTA市场竞争激烈,主要竞争对手包括国内外大型化工企业。
技术实力、生产成本和产品质量是影响竞争力的关键因素。
3. 市场发展机遇:PTA行业的发展机遇主要来自于市场需求的增加和技术进步。
同时,环保意识的提高也为PTA行业带来了新机遇。
三、产业链分析PTA的生产主要分为原材料准备、合成反应、精馏脱水和PTA粉碎包装等环节。
涉及到原油、煤炭、空气、水等多个资源。
PTA的下游产品包括聚酯纤维、塑料、涂料等。
四、技术发展趋势1. 技术改进:PTA行业在生产技术上不断进行改进,提高生产效率和产品质量。
例如,采用新型催化剂和反应条件的优化。
2. 绿色环保:随着环保意识的提高,PTA行业在生产过程中也在不断进行绿色环保的技术研究和应用。
如减少废水和排放物的产生,降低对环境的影响。
3. 创新应用:PTA行业还在不断寻求新的应用领域,如生物可降解材料、电子材料等。
五、风险与挑战1. 原材料价格波动:PTA行业受原材料价格波动的影响较大,如原油价格上涨会导致生产成本增加。
2. 环境监管风险:PTA行业面临着严格的环境监管要求,不合规操作可能会导致处罚和生产受限。
3. 国际竞争压力:国内外PTA行业竞争激烈,国际市场份额也受国际贸易政策和市场情况的影响。
六、发展建议1. 提高技术创新能力:加大对PTA行业的技术研究和创新投入,推动技术进步和产品质量的提升。
2. 加强环保工作:积极引进和应用绿色环保技术,减少对环境的污染和破坏。
PTA生产技术进展及新增产能的竞争力分析
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝殝殝殝国内外行业发展动态PTA生产技术进展及新增产能的竞争力分析蒋翠萍 李成益(金浦投资控股集团有限公司,江苏南京210009)摘 要: 2019年以来,国内精对苯二甲酸(PTA)产能进入快速扩张期,引发人们对“产能过剩”的担忧。
文章简要研究了PTA最新的技术进展,对新老装置在物料消耗和能耗进行比较,通过对PTA产能、需求及新增产能的竞争力进行了分析,对未来需求进行预测,提出了相关的建议。
关键词: PTA 生产工艺 消耗 供需文章编号: 1674-1099 (2020)04-0053-05 中图分类号:TQ340 42 文献标志码: A收稿日期:2020-05-28。
作者简介:蒋翠萍,女,1979年出生,2005年毕业于南京理工大学化工学院,硕士,现在金浦投资控股集团有限公司从事发展规划、项目管理工作。
曾获省级科学技术进步奖三等奖,获发明专利1项。
精对苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有机原料之一,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)。
2019年全球PTA产能约95 2Mt/a,国内产能占55 14%,中国是全球最大、最重要的聚酯产品生产国和消费国。
近年来,国内PTA产业快速扩张,引起业内人士担忧,研究PTA技术进展及新增产能的竞争力,对于行业发展具有积极意义。
1 PTA技术进展1955年美国Mid-Century发明了对二甲苯(PX)高温氧化法,该工艺于1958年由日本三井油化公司和美国Amoco公司首次在世界上实现工业化。
氧化反应在224℃高温条件下进行,原料PX和溶剂乙酸在反应器内损失大,副反应较多,产物收率较低,而且严重腐蚀设备。
BP-Amoco、Invista和日本三井油化降低了氧化反应温度,将温度控制在190~205℃。
反应温度降低后,大大降低了乙酸和PX的消耗。
低温氧化工艺以Eastman-Lurgi的PTA专利技术为代表,其主要特点是将鼓泡塔作为反应器,不使用搅拌桨,反应温度为155~165℃,反应压力较低,反应过程比较温和,PX和溶剂乙酸经过燃烧,耗能较低,因反应釜内压强低,空压机的能耗低。
生物基制备PTA衍生物研究取得新进展
生物基制备PTA衍生物研究取得新进展
从中科院获悉,近日,中国科学院大连化学物理研究所生物能源研究部有机催化研究组研究员徐杰和路芳等在对
苯二甲酸二乙酯合成新路线的研究中取得新进展,该合成新路线以生物质基粘康酸为原料,经与乙醇和乙烯发生连续的酯化反应、Diels-Alder反应以及脱氢反应,直接合成对苯二甲酸二乙酯。
对苯二甲酸(PTA)是大吨位石化产品,主要用于合成聚对苯二甲酸酯(如PET、PTT、PBT)等聚酯产品,2019年我国PTA 产能达4600万吨以上。
目前,工业上生产PTA主要通过对石油基对二甲苯(PX)氧化制得。
该项研究旨在开发和利用可再生生物质资源制备PTA及其衍生物,具有重要的科学意义和应用前景。
粘康酸可通过葡萄糖和木质素等发酵制得,其分子结构中含有一个共轭双键和两个羧基,与PTA分子相比,需要引入两个碳原子来构建苯环。
但是,由于粘康酸的溶解性较差,且分子结构中两个吸电子的羧基使得粘康酸与乙烯的
Diels-Alder反应难以直接进行。
为解决上述问题,研究人员引入关键的粘康酸与乙醇的酯化反应,产物二酯在醇中的溶解性较好,且酯基的吸电子能力弱于羧基,相比于粘康酸,更易与亲双烯体发生Diels-Alder反应。
经过串联的酯化、环加成和脱氢反应后,对苯二甲酸二乙酯的总收率可达
80.6%,并且产物可通过常用的蒸馏过程分离纯化,从而实现了不经过PX直接生成PTA衍生物的新技术路线。
该研究为优化利用生物质基原料中已有的组成和特殊结构,制备高附加值的化合物提供了可能。
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PTA生产及技术的研究进展张宇(兰州理工大学石油化工学院,兰州730050)摘要:对精对苯二甲酸(PTA)在我国发展现状做出分析,介绍了现有的PTA生产技术,并针对PTA行业的发展所存在的问题提出几点建议。
关键字:精对苯二甲酸(PTA);生产工艺;技术;产能精对苯二甲酸(PTA)是重要的有机原料之一,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用来制造聚酯纤维;20%用来制造瓶级聚酯,主要是应用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装;5%用于膜级聚酯,主要应用于外包装薄膜、胶片以及磁带。
聚酯纤维,俗称涤纶。
在化纤中属于合成纤维[1]。
在化纤行业中,合成纤维制造业是规模最大、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[2]。
1 PTA生产及消费状况1.1 生产能力状况截至2014年底,我国共有PTA生产企业25家,总产能4335万吨/年,其中产能最大的三家企业分别是恒力石化、翔鹭石化和逸盛大化,三家企业占据的市场份额合计为40%,行业集中度较高。
恒逸石化和荣盛石化通过持有逸盛大化、浙江逸盛、海南逸盛股权,其PTA产能分别为400万吨/年和435万吨/年,如表1所示。
自2007~2014年我国PTA产量从981万吨增加至2655万吨,期间复合增速为15.3%;表观消费量从1580万吨增加至2707万吨,期间复合增速为8.0%。
近年来我国PTA需求呈现下滑趋势,2014年表观消费量同比下降6.7%,自给率达98.1%。
PTA进口量也在持续下降,到2015年降至68.7万吨,进出口量基本持平。
表1 2014年底,我国的PTA生产企业1.2 消费能力状况2014年中国化纤产量4256万吨,占世界总产量6096万吨的70%。
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。
涤纶的用途很广,主要包括制造衣着和工业中产品,其主要用途是作为一种纺织原料。
国内纺织品原料中,棉花和化纤占总量的95%。
我国化纤产量居于世界前列,2014年化纤产量占我国纺织行业纤维加工总量的4849吨的61%。
化纤中涤纶占总化纤量的将近80%。
因此,涤纶作为纺织产业的主要原料。
分为长丝和短纤,其中长丝供纺织企业用来生产化纤布,而短纤主要与棉花混纺。
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[3]。
自2005-2014年我国PTA行业产能从670万吨增加至4335万吨,期间复合增速达23.1%。
2014年产能同比增长31.6%,但下游消费需求增速放缓导致工厂开工率下降,行业产能利用率大幅下降。
2014年我国PTA行业产能利用率为61.3%,同比下降20.7个百分点。
2007-2014年,中国PTA产能逐年增长,尤其是在2012年和2014年,产能增量均在1000万吨左右,截至2014年底的产能约为4335万吨,较上年期末增长19.25%。
过去几年中,2010-2011年是PTA行业盈利情况最好的年份。
受当年棉花牛市的刺激,PTA价格出现一轮上涨行情,价差从2009下半年-2010上半年的约2000元/吨不断攀升,最高达3000元/吨甚至4000元/吨以上。
然而到2012年,随PX(对二甲苯)价格大幅上涨,PTA价差回落至1000元/吨附近,利润大打折扣。
在之后的近四年中,特别是2014下半年国际原油价格大幅跳水后,PTA 价差基本保持在500元/吨左右波动,有时甚至价差为负、价格出现倒挂。
对于相当一部分企业来讲,PTA生产的原料外成本大约为700元/吨,有些甚至高达1000元/吨。
因此,长期低于盈亏平衡线的PTA价差,给国内的PTA厂商带来了很大的困难。
另一方面,2015-2016年的新增产能较之前几年已大幅下降。
2015年原计划有665万吨/年的产能投放,但实际仅有珠海BP和恒力石化共计345万吨/年的产能投产,四川晟达和江阴汉邦共计320万吨/年的项目延期,其中汉邦项目日前刚刚投入试车,而晟达项目预计将于2016年一季度试车。
除此之外,近两年将没有其他PTA产能投产,预计至2016年年末,国内PTA的有效产能有望控制在4000万吨以内。
图1 PTA,PX价格走势图2 PTA技术工艺简介与发展2.1 PTA技术PTA生产工艺过程可分为二个部分:氧化单元和加氢精制单元。
原料对二甲苯以醋酸为溶剂,在催化剂作用下与空气中的氧气反应得到粗对苯二甲(CTA),经过结晶、分离和干燥得到粗品。
粗对苯二甲酸经加氢精制去除杂质,再经结晶、分离和干燥得到精对苯二甲酸(PTA)。
2.1.1 CTA生产工艺以高纯度对二甲苯(PX)为原料,醋酸为溶剂,醋酸钴和醋酸锰为催化剂,四溴乙烷或氢溴酸为促进剂,利用空气催化氧化,经过结晶,分离和干燥,得到粗对苯二甲酸(CTA)。
其反应方程式如下:反应器塔底物连续排入浆料罐,在其中一步减压至常压,通过降压闪蒸沉淀TA,将浆料送入离心机,分离出的湿滤饼进入再打浆罐进行再打浆后送入旋转真空过滤机,使TA与母液分离,母液进入循环再作反应溶剂。
TA滤饼进入干燥机内干燥后得到CTA,利用反应尾气或N2风送至料仓。
反应温度通过改变压力来调节。
底进轴锚式搅拌器使空气和液体有效的接触,防止氧化反应器的内壁结垢,并保持固体为悬浮状态。
氧化反应放出的热量通过蒸发溶剂来带走,反应器的顶部有一个脱水塔用来除去氧化反应中生成的水。
2.1.2 PTA精制工艺粗对苯二甲酸中的主要杂质为4-CBA,采用4-CBA的加氢还原反应原理,在高温高压下,通过钯—炭催化剂的作用进行加氢还原,使4-CBA转化为易溶于水的对甲基苯甲酸(PT酸)。
在加氢反应过程中,其它有机杂质同时被还原。
加氢还原反应的化学反应方程式表示如下:干燥的CTA通过风送系统从TA日料仓送入CTA料斗,通过自动称重进料器和浆料罐螺旋进料器以恒定的流量进入进料浆料罐,经脱离子水(DIW)打浆加压,加热溶解,进入加氢反应器与H2在287℃,7.6Mpa的条件下,通过钯/碳(Pd/C)催化剂床层进行加氢反应,使4-CBA转化成易溶于水的对甲基苯甲酸(PTA)。
然后将浆料依次经过四个结晶器逐级降压结晶,使浆料中析出PTA,然后通过离心机、旋转真空过滤机进行母固分离,洗涤精制后的滤饼,经螺旋输送器进入干燥机中干燥,得到合格的PTA产品,再用反应尾气或N2将PTA输送至料仓,供后面PET(聚酯)使用或由仓储车间打包装置打包外售。
2.2 世界PTA技术的发展美国中世纪公司(Mid-Century)1955年发明的对二甲苯高温氧化法由氧化、精制和辅助系统组成。
氧化单元是以PX为原料,以钴、锰金属盐为催化剂,溴化物为促进剂,醋酸为溶剂,在反应温度224℃,压力2.5MPa的条件下,空气液相氧化生成TA。
该工艺于1958年由日本三井油化公司和美国Amoco公司首次在世界上实现工业化。
但是在高温下,氧化的反应条件比较苛刻,原料PX和醋酸在反应器内损失大,副反应较多,产物收率较低,而且严重腐蚀设备,目前已经对该工艺进行了改进,变为中温氧化工艺。
中温氧化工艺以BP-Amoco工艺、Invista工艺和日本三井油化工艺为代表,氧化反应温度在190-205℃。
日本三井油化工艺经过不断的优化,采用高催化剂操作,目前反应温度已降至185℃,大大降低醋酸和PX的消耗。
Invista工艺使装置操作更稳定,能耗和物耗更低,单套装置生产能力更大,使其更具有竞争力。
近期我国新建装置所选择的专利技术大部分为Invista工艺。
低温氧化工艺以Eastman-Lurgi的PTA专利技术为代表。
其主要特点是将鼓泡塔作为反应器,不使用搅拌桨,反应温度在155-165℃,反应压力较低,反应过程比较温和,PX和溶剂醋酸经过燃烧的耗能低,因反应釜内压强低,空压机的能耗低。
并且Eastman工艺生产方法省去了精制单元,它是在氧化反应得到TA后,TA经一系列工艺技术操作后,进入3台串联在一起的熟化器,在较高的温度下将它进行深度氧化和重新结晶,滤掉TA中的4-CBA和PT酸等杂质。
从最后一级结晶器出来的浆料经过滤、干燥后即得到EPTA产品[4]。
得到的产品中4-CBA含量高于一般的PTA,称为EPTA(中纯度对苯二甲酸)。
2.3 我国对PTA技术的研究我国在引进、消化和吸收的基础上,开发了自主的PTA技术,主要有:(1)扬子石化60万吨/年PTA成套技术。
扬子石化、浙江大学、华东理工大学共同承担的中国石化“十条龙”攻关项目之一的扬子石化PTA成套技术,已开发出拥有自主知识产权的新型的氧化反应器与先进的氧化工艺[5]。
(2)上海石化100万吨/年PTA成套技术。
上海石化百万吨PTA成套生产技术的基础是上海石化40万吨/年PTA生产技术与80万吨/年PTA成套技术工艺包。
该技术工艺流程为“两头一尾”的技术路线(即两台50万吨/年规模的氧化反应器形成双系列氧化反应系统、一台100万吨/年规模的加氢反应器形成单系列加氢反应系统)。
(3)中国纺织工业设计院成套技术。
重庆市的涪陵蓬威石化有限责任公司是首个大规模采用国产自主技术的大型PTA装置,选用由中国纺织工业设计院开发的生产技术,主要设备包括氧化反应器、加氢精制反应器、干燥机、空压机、过滤机以及高速进料器等均由国内自主企业制造。
海伦石化有限公司120万吨/年PTA装置和绍兴远东石化有限公司的140万吨/年PTA装置也均采用该技术。
(4)其他技术。
大连逸盛石化有限公司是和日立工业设备技术有限公司(Hitachi)、日本泽阳工业公司(AEC)合作开发PTA工艺,除氧化反应器需进口外,其他设备基本采用国内设备[6]。
3 存在问题及发展趋势(一)产业链发展极不均衡,应该实行一体化、规模集约化发展战略从上游看,由于受大连、厦门、宁波等地PX事件的影响,国内民众对PX 生产装置的环保、安全性存在质疑,产能投放远低于预期,近年来我国PX的自给率远远低于60%,意味着在未来一段时间内,我国PTA上游原料产品仍将供不应求;而随着PTA产能迅速扩张,也将出现过剩的局面,从下游看,聚酯行业繁荣时期已经结束,增长速度明显下降,聚酯(PET)开工率将持续下滑,产品高库存将成为常态化,聚酯行业的竞争也将趋于白热化。