什么是pta石化新材料

代鑫 2024-11-28 14:54:00

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间而言之，pta是一种**，从原油经过一系列工序提炼而出，主要用于制造涤纶等化工产品。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。（一）pta生产过程
pta为石油的下端产品。石油经过一定的工艺过程生产出石脑油（别名轻汽油），从石脑油中提炼出mx（混**），再提炼出px（**）。pta以px（配方占65％－67％）为原料，以醋酸为溶剂,在催化剂的作用下经空气氧化（氧气占35％－33％），生成粗对苯二甲酸。然后对粗对苯二甲酸进行加氢精制，去除杂质，再经结晶、分离、干燥、制得精对苯二酸产品，即pta成品。国际、国内有厂家生产粗对苯二甲酸，如三鑫石化的epta，韩国三南的qta等。生产工艺中少了后面的精制过程。成本低，具有价格优势，可满足不同聚酯企业需要。(二)pta的用途
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。可见，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**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**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2**0万吨的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。我国由扬子石化、浙江大学、华东理工大学共同承担的**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**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**、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**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。精馏段采用规整填料或多块高效塔板直接利用反应热进行溶剂脱水。反应段下部设气体分布器，底部出料，反应段高径比为4-7。单台反应器产能设计为30万~40万吨/年，直径4.7-5.2m，总高30-35m。反应温度在185~190℃，溶剂比、停留时间、含水量等条件的设定兼顾了氧化反应、结晶粒径、溶剂消耗等方面的要求。实验室研究与工业实验均表明，该反应器能够满足氧化反应的多方面需求。与引进的搅拌釜反应器比较，同样产能的鼓泡塔反应器体积要大25％-30％，但由于其呈细长结构，且无运动部件，造价和操作费用反而比搅拌釜低廉得多。同时，由于直接利用反应热进行精馏，在节能降耗方面比搅拌釜具有更大的优势。(2)尾气后处理单元：反应器尾气合并后进入多级冷凝器并流冷凝，冷凝器同时副产不同能级的蒸汽，大部分蒸汽通人蒸汽透平回收能量，一部分用于脱水塔供热；冷凝后的尾气通过2段吸收塔回收px和醋酸，然后通过尾气净化去除有机成分，进入尾气膨胀机回收能量、排放。塔顶冷凝液大部分回流到氧化反应器，少部分**到脱水塔脱水，脱水塔采用共沸精馏技术，有利节能与减少醋酸消耗。压缩机、蒸汽透平、尾气膨胀机采用共轴连接，除开车启动外，不再需要外部提供能量。尾气处理流程的这种设计借鉴了杜邦与三井工艺的长处，既消除了脱水与换热的瓶颈，又最大限度利用了反应热。(3)浆料后处理单元：氧化反应器出口浆料合并后进人**串连结晶器，第一结晶器通人少量空气进行补充氧化；浆料经后续的结晶器减压蒸发浓缩后进入真空过滤机分离固体，过滤母液大部分回流反应器，少部分**进行除杂和催化剂回收；固体进人干燥机干燥后制成cta粉料，再力口氢精制得pta产品。浆料处理流程的设计主要借鉴了amoco工艺的思路，有利于结晶和干燥，可消除粒径和干燥方面的瓶颈。上海石化公司开发的具有自主知识产权的年产80万吨pta工艺包和成套技术最近也通过中石化权威技术验收，达到国际先进水平，可望用于建设国产化的**pta生产装置。据介绍该技术如果投入工程化应用，预计可节省技术专利引进费约人民币1.9亿元。同时，通过采用国产化设备，还可节省设备投资约1.4亿元。 20210311

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