【文章內(nèi)容簡介】 MA 水解、尾氣焚燒處、 CTA 母液儲存系統(tǒng)理等。 精制單元：主要包括漿料制備、加氫反應(yīng)、 PTA 結(jié)晶、 PTA 壓力過濾、 PTA干燥和產(chǎn)品輸送、工藝水和母液固體回收、堿系統(tǒng)等。 輔助生產(chǎn)裝置：原料及化工料罐區(qū)、精對苯二甲酸（ PTA）輸送、包裝及貯存碼頭輸送系統(tǒng)等。 本次主要論述的是精對苯二甲酸裝置中氧化單元和精制單元生 產(chǎn)技術(shù)、工藝流程及一些氧化溶劑的回收、脫水、萃取、尾氣干燥、處理等。本裝置設(shè)計能力為每 年產(chǎn) 120萬噸 PTA工程項目是大連市近年來投資最大的內(nèi)資項目之一 ，主要生產(chǎn)化纖原料 —— PTA，是一家實現(xiàn) PTA 技術(shù)自主開發(fā)研究并建造的公司 。以對二甲苯為原料，液相氧化生成粗對苯二甲酸，再經(jīng)加氫精制，結(jié)晶，分離，干燥，得到精對苯二甲酸 。 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 第一章精對苯二甲酸的工業(yè)概貌 世界精對苯二甲酸工業(yè)概貌 目前，亞洲是全球精對苯二甲酸（ PTA）最主要的生產(chǎn)地和需求地，而北美和西歐地區(qū)的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于亞洲 。世界 PTA 主要貿(mào)易量集中在亞洲地區(qū)，2021年進出口量分別占世界總量的 ％及 ％；西歐地區(qū)則分別占 ％及 %；北美地區(qū)分別占 ％及 ％。北美及西歐地區(qū)是世界 PTA 主要凈出口地區(qū)，而亞洲、中南美洲和中東歐是主要凈進口地區(qū)。從近幾年世界 PTA的貿(mào)易趨勢來看，亞洲地區(qū)貿(mào)易量占世界總貿(mào)易量的比例逐年上升，西歐地區(qū)略有下滑，而北美地區(qū)呈下降的趨勢。 目前，世界 PTA 主要用于生產(chǎn)聚酯，占 PTA 總消費量的 98％以上，而 PTT（聚對苯二甲酸丙二醇酯）與 PBT（聚對苯二甲酸丁二醇酯）在工業(yè) 化生產(chǎn)規(guī)模較小，目前對 PTA 的需求量僅約 200 萬噸。 未來幾年世界 PTA 工業(yè)仍將快速發(fā)展，據(jù)預(yù)測， 2021 年世界 PTA 的需求量將達到 4500 萬噸，其中亞洲 3000 萬噸，占世界的 67％； 2021 年世界 PTA 產(chǎn)能超過4952 萬噸 /年，新增產(chǎn)能主要來自亞洲的中國、印度、泰國等國家。中東、北美及西歐等地的 PTA 產(chǎn)能增速相對較緩，新建計劃不多。而未來世界 PTA 消費結(jié)構(gòu)變化不明顯，用于生產(chǎn)聚酯的比例仍將超過 90％ 。 表 1世界 PTA供需狀況（萬噸） 年份 生產(chǎn)能力 生產(chǎn)量 消費量 開工率 /% 1993 980 902 902 92 1994 1080 1000 1000 92 1995 1270 1140 1140 90 1996 1420 1280 1280 90 1997 1830 1480 1480 81 1998 2021 1580 1580 79 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 1999 2160 1690 1690 78 2021 2370 2190 2190 92 2021 3422 3145 3145 94 2021 3514 3260 3260 95 2021 3462 3440 3440 95 2021 3942 3760 3755 94 2021 4549 4330 4300 93 2021 4952 4520 4520 91 ：表 1摘自專家論壇精細(xì)化工原料及中間體 2021年第 1期 來自中國知網(wǎng)。 我國精對苯二甲酸工業(yè)概貌 我國 PTA 生產(chǎn)主要集中在江浙一帶。我國 2021 年 PTA 產(chǎn)能分布為浙江占30%、江蘇占 17%、遼寧 占 17%、福建占 11%、廣東占 11%、上海占 7%、天津占3%、河南占 2%、山東占 1%和新疆占 1%。 2021 年江蘇省 PTA 產(chǎn)能將占全國總產(chǎn)能的 50%，成為我國最大的 PTA 生產(chǎn)基地。浙江的逸盛石化、紹興的華聯(lián)三鑫石化、寧波大榭開發(fā)區(qū)的寧波三菱化學(xué)公司的第 2 期和第 3 期 PTA 工程也將按計劃進行，預(yù)計到 2021 年，浙江 PTA 總產(chǎn)能將達到 260 萬噸 /年。 表 2歷年中國 PTA供需平衡（萬噸） 年份 能力 產(chǎn)量 進口量 出口量 表現(xiàn)消費量 自給率 % 1995 70 1996 72 1997 77 1998 69 1999 0 51 2021 0 44 2021 0 41 2021 0 36 2021 0 46 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 2021 2021 0 2021 0 2021 0 2021 2021 2021 數(shù)據(jù)引自：表 2摘自專家論壇精細(xì)化工原料及中間體 2021 年第 1期 來自中國知網(wǎng) 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 5 第二章 精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈 精對苯二甲酸的上游產(chǎn)業(yè) 精對苯二甲酸的上游產(chǎn)業(yè)是石化行業(yè)。主要有石油、天然氣、乙稀及二甲苯和混二甲苯等。 精對苯二甲酸的下游產(chǎn)業(yè) 精對苯二甲酸的下游產(chǎn)業(yè)是化纖行業(yè) ， 主要有棉花、短纖、紗、長襪等紡織品。 圖 1 精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈 注： MX 即混二甲苯 PX 即二甲苯 PTA 即精對苯二甲酸 PET 即聚對苯二甲酸乙二酯 MEG即乙二醇 石油 石腦石 天然氣 乙烯 MX 液體 PX 氧氣 PTA +氧氣 環(huán)氧 乙烷 MEG 其它 PET 聚酯瓶片50% 聚酯纖維 聚酯薄膜5% 短纖 長襪 棉花 紗 紡織品 石化行業(yè) 上游 下游 化纖行業(yè) 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 第三章 精對苯二甲酸的性質(zhì)及其主要用途 精對苯二甲酸的性質(zhì) 精對苯二甲酸為白色針狀結(jié)晶或粉末，約在 300℃升華，自燃點 680℃。能溶于熱乙醇，微溶于水，不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒，易燃。其粉塵與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 ～ 。 精對苯二甲酸的主要用途 精對苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯切片、長短滌綸纖維 等化纖產(chǎn)品和其它重要化工產(chǎn)品的原料。精 對苯二甲酸（ PTA）是重要的大宗有機原料之一，其主要用途是生產(chǎn)聚酯纖維 (滌綸 )、聚酯薄膜和聚酯瓶，廣泛用于與化學(xué)纖維、輕工、電子、建筑等國民經(jīng)濟的各個方面，與人民生活水平的高低密切相關(guān)。 PTA 的應(yīng)用比較集中，世界上 90%以上的 PTA 用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)，其它部分是作為聚對苯二甲酸丙二醇酯（ PTT）和聚對苯二甲酸丁二醇酯（ PBT）及其它產(chǎn)品的原料。 歷年中國 PTA 供需平衡（萬噸） 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 第四章 精對苯二甲酸的主要原料 PTA 的原料是 PX（即對二甲苯） ，源 頭是石油。滌綸用 PTA 占總量的 75％，而化纖中 78％為滌綸。這就是 “ 化纖原料 PTA” 說法的由來。 工業(yè)上生產(chǎn)精對苯二甲酸的主要原料是對二甲苯，二甲苯來芳烴的生產(chǎn)。芳烴中的“三苯 ” （苯、甲苯和二甲苯）是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，具有重要地位。其產(chǎn)量和規(guī)模僅次于乙烯和丙烯。 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 第五章 產(chǎn)品方案及規(guī)格 產(chǎn)品方案 本項目生產(chǎn)平均粒度為 120?20?m 的纖維級精對苯二甲酸，采用 噸袋包裝，產(chǎn)品供給本公司相關(guān)滌綸廠做為生產(chǎn) PET 原料，其余產(chǎn)品供廣東省、浙江省、江蘇省、 福建省及周邊的滌綸廠使用。 主要產(chǎn)品規(guī)格 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)如下： 項目 指 標(biāo) ? 外觀 白色結(jié)晶粉末 ? 分子量 166 ? 酸值 675?2 mgKOH/g ? 灰 ? 10 wt ppm ? 總重金屬 ? 6 wt ppm ? Al, Ca, Co, Cr, Mg, Mn, Na, Ni, Ti ? Fe ? 1 wt ppm ? 對羧基苯甲醛 ? 25 wt ppm ? 對甲基苯甲酸 ?150 wt ppm ? 水份 ? wt % ? 色度 ? 10 APHA ? b 值 ? ? 典型產(chǎn)品平均粒度 120?20 ?m 典型產(chǎn)品堆積密度 1,120 kg/m3 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 第六章 精對苯二甲酸的生產(chǎn)工藝技術(shù) 國外工藝技術(shù)現(xiàn)狀 精對苯二甲酸（ PTA）是聚酯產(chǎn)品的主要基礎(chǔ)原料，由于聚酯工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是采用 PTA 直接酯化、連續(xù)縮聚工藝實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來， PTA工藝已成為聚酯工業(yè)發(fā)展之重點。 五十年代中期， BPAmoco 公司將中世紀(jì)公司開發(fā)的對二甲苯（ PX）高溫氧化法工藝實現(xiàn)工業(yè)化，該法以醋酸（ HAc）為 溶劑，鈷、錳重金屬鹽為催化劑，溴化物為促進劑，在一定的溫度和壓力下， PX 和空氣發(fā)生氣液非均相化學(xué)反應(yīng)生成粗對苯二甲酸（ CTA）。高溫氧化法具有反應(yīng)速度快，產(chǎn)品收率高等特點。但由于反應(yīng)溫度高，溶劑耗量大，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，材質(zhì)等級要求高等。為克服高溫氧化法的不足，各家公司又成功地開發(fā)出中溫氧化工藝，降低了原輔材料消耗，減少了副產(chǎn)物的生成，裝置開工率達到 90%以上。 六十年代， BPAmoco 公司又成功地開發(fā)出 CTA 加氫精制新工藝，從而制得符合聚酯工業(yè)直接酯化、連續(xù)縮聚所需的原料 PTA，從而促進了 PTA 工藝技術(shù)迅速 發(fā)展，其技術(shù)在 PTA 研究和生產(chǎn)中占有最大的份額。 DuPontICI 公司幾乎和 BPAmoco 公司同期研究開發(fā)高溫氧化工藝生產(chǎn)CTA，從五十年代中期到七十年代中期，一直和 BPAmoco 公司相互交換技術(shù)發(fā)展資料，共同開發(fā)新技術(shù)。同時， DuPontICI 公司進一步完善了氧化反應(yīng)催化劑體系，特別是溴系促進劑的使用，逐步發(fā)展和形成其氧化、精制專利技術(shù)，并于 1967 年建成其第一套 PTA 生產(chǎn)裝置，在 PTA 研究和生產(chǎn)中占有較大的份額。 AECHitachi 技術(shù)是 Tuntex 公司與日本 Hitachi 公司合作，在 BPAmmoco工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過進行研發(fā)而形成的具有自身特點的專有工藝技術(shù)。該技術(shù)已在臺灣建廠并投入使用，目前采用該項技術(shù)的逸盛大化一期、寧波逸盛三期 PTA 工廠已投入試運行，是當(dāng)今世界上單系列規(guī)模最大的 PTA 工廠。 此外，日本三井油化 MPC、日本三菱化學(xué) MCC、 美國 /德國 Lurgi/Eastman、吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 美國 /意大利 DowInca 、西班牙 Interquisa 等公司均在 PTA 研究和生產(chǎn)中占有一定的份額。 國內(nèi)的工藝技術(shù)選擇 我國從 20 世紀(jì) 70 年代末就開始從國外成套引進 PTA 生產(chǎn)工藝技術(shù)，三 十年來，已經(jīng)成套引進了近 20 條生產(chǎn)線。 至今國內(nèi)科研單位、設(shè)計院和生產(chǎn)企業(yè)的工程技術(shù)人員對精對苯二甲酸裝置在反應(yīng)機理、模型以及設(shè)備結(jié)構(gòu)、制造等基礎(chǔ)研究方面已取得了不小的進展，年產(chǎn) 60