精对苯二甲酸生产工艺技术
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各家PTA工艺技术对比评析【更新时间:2010-11-6 13:20:44文章录入:中国PTA行业网站】刖言精对苯二甲酸(purified terephthalic acid简称PTA是生产聚酯的重要原料,对苯二甲酸是无色针状结晶或无定型粉末(外观为白色粉末,无毒、有刺激性,粉尘具有爆炸性,在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸,其最低爆炸浓度为0.05 克/升。
分子量166.13,密度1.510克/厘米3,比热0.2873卡/克•度,升华热23.5千卡/ 克分子,熔点(在封管中425℃,升华点402℃,能溶于碱溶液,稍溶于热乙醇,微溶于水。
我国聚酯工业的超速成长,极大地刺激了PTA投资的快速增长,从而加快了PTA 项目的工艺引进,上述成果也不同程度地在新建或改建的PTA装置中得到了应用。
我国从20世纪70年代中期开始引进PTA生产装置,目前已形成相当的生产规模。
但我国PTA装置建设的关键技术仍然依靠进口,基础研究薄弱,能耗水平与国际先进水平比较还有相当大的差距。
我国PTA装置的生产规模已经与国际接轨,在大型化方面取得了长足的进展,但在工艺优化方面,特别是基础研究方面仍然有待开发。
下面将各家PTA生产工艺技术进行对比,来分析各个工艺的优缺点。
各家PTA工艺技术比较工艺技术各专利商都拥有工业化生产PTA的专利技术,拥有近期采用最新技术的专利工厂,并生产出合格的PTA产品。
都采用回收氧化反应副产蒸汽和反应尾气用于空压机驱动等节能措施,并将尾气用于中间产品CTA和成品PTA输送。
溶剂回收:多数厂家为共沸蒸馏,优于常压蒸馏,筛板塔逐渐改为填料塔。
催化剂回收:工艺技术(二的回收技术较简单,其他几家公司流程较复杂。
精制母液回收:工艺技术(六无精制母液回收,脱盐水消耗量大,PTA损失量大,其他几家都有。
工艺条件氧化反应温度、压力趋于降低。
工艺技术(一(二(三(五(六为高温氧化工艺,工艺技术(四为中温氧化工艺。
对苯二甲酸生产工艺进展对苯二甲酸(PTA)是目前最主要的聚酯原料,广泛用于制造聚酯树脂、聚酯纤维、涤纶等众多产品。
随着市场需求的增加,PTA生产工艺得到了广泛关注与研究。
本文将从生产工艺方面探讨PTA的生产工艺进展。
传统PTA生产工艺PTA的传统生产工艺是通过对二甲苯和空气在催化剂的存在下进行氧化反应来合成的,产生苯环上两个相邻的甲基氧化生成PTA。
该工艺涉及多个环节,包括:二甲苯精馏、氧化反应、分离、回收等。
PTA生产的关键步骤是氧化反应,催化剂采用磷钼酸催化剂,反应温度介于230-250℃,反应压力为0.3-1.0MPa。
1. 高成本:该工艺对磷钼酸催化剂的要求极高,催化剂价格昂贵,生产成本很高。
2. 环境污染:二甲苯为有机溶剂,需要用大量的能量进行精馏回收。
氧化反应产生的一氧化碳等有毒气体,容易对环境造成污染。
3. 氧化物质需要高纯度空气:传统的氧化反应需要使用高纯度的氧气保证反应的顺利进行。
这意味着对氧气的纯化和储存设备有很高的要求。
为了克服传统PTA生产工艺中存在的问题,科学家和工程师们进行了不断研究和实践,提出了一些新的改进PTA生产工艺。
1. 非传统催化剂传统上,PTA的催化剂是磷钼酸催化剂。
近年来,许多新型非传统催化剂,如锆盐、锆钛酸等都被用于PTA的生产中。
这些新型催化剂不仅可以提高产量和选择性,而且在固定床氧化反应中有更高的稳定性和长寿命。
2. 非氧化法合成PTA非氧化法生产PTA主要包括醛缩法和酸催化法。
醛缩法是指在酸性体系中,对苯二甲酸酐和甲醛进行加成反应合成PTA。
酸催化法是在酸性催化剂存在下,对蒽醌进行羟甲基化反应合成PTA。
非氧化法生产PTA具有环保、低成本等优势。
3. 光催化法光催化法是一种新兴的PTA生产工艺。
该工艺利用太阳光辐射或紫外线照射,使生成的苯环上的甲基离子在金属催化剂的作用下氧化形成PTA。
该技术可以降低能耗,提高环境友好性。
综合上述,非传统催化剂、非氧化法和光催化法,是改进PTA生产工艺的三个发展方向。
精对苯二甲酸(PTA)班级:XXXXXXXXXXX学号:XXXXXXXXXXX姓名:DAYHL摘要:简要分析了近年来,国内外精对苯二甲酸(PTA)生产能力和消费量快速增长, 单套装置规模越来越大,新工艺、新技术、新设备和节能技术的开发应用也日新月异。
着重论述了PTA的工艺技术和新的研究合成方法,以提高PTA装置的技术水平, 实现产业的绿色节能环保和可持续发展,讨论了国内外精对苯二甲酸的市场,以及市场分析,和未来的发展。
关键字:现状、PTA、合成、新路线、发展、应用、趋势一、精对苯二甲酸的需求现状1.国外产能及消费世界PTA 需求近几年增长率约为5.4%,2014 年将达到4 620 万t。
2010 年供给过剩40 万t,预测到2014 年供给过剩将达到420 万t。
PTA 主要生产地和需求地是亚洲,从近几年世界PTA 贸易量的趋势来看,亚洲地区的贸易量占世界总贸易量的比例逐年上升,而西欧地区、北美地区贸易量呈下降的趋势。
在全球,PTA 用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 占PTA 总消费量的98%以上。
2 .国内产能及消费近几年,随着国有聚酯生产技术的开发成功,国内新建聚酯装置的投资成本大大降低,民营资本、外资不断加入聚酯行业,同时,国家对东南亚出口实行“零关税”,促使化纤行业的快速发展,纺织和服装出口需求增大,国内PTA 下游聚酯产能的扩大,棉花大量的社会游资投机操作等因素,引起PTA 市场价格一直处在高位,民营和外资等投资主体新建了多套PTA 装置,打破了国有企业长期以来对PTA 行业的垄断地位。
[1]二、精对苯二甲酸的主要性质对苯二甲酸是苯二甲酸异构体中的一个,两个羧基处于苯环的对位,化学式为p-C6H4(COOH)2。
分子量为166.13,为白色晶体或粉末,低毒,可燃。
若与空气混合,在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。
自燃点680℃,燃点384~421℃,升华热98.4kJ/mol,燃烧热3225.9kJ/mol,闪点 >110℃,密度1.55g/cm3。
……………………………………………………………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。
对苯⼆甲酸化学⼯艺⼀、对苯⼆甲酸对苯⼆甲酸( TA)是⼀种重要的、具有⼴阔应⽤前景的基础化⼯原料,⼴泛应⽤于化⼯和聚酯⼯业⽣产中。
TA⼯业上传统⽣产⽅法主要以对⼆甲苯为原料、⾦属卤化物为催化剂的液相空⽓氧化技术,但此技术会产⽣重⾦属污染物。
且卤化物腐蚀设备。
20世纪50年代以来,国外相继开发了⼏种⾮硝酸氧化法合成TA的新⼯艺。
最近英国诺丁汉(Nottingham) ⼤学与杜邦聚酯技术公司合作,开发了在超临界⽔中从对⼆甲苯⽣产TA 的连续法绿⾊⼯艺。
随着全球TA需求量不断增加,TA的研究与开发也逐步成为⼈们关注的焦点。
⼆、国内研究现状我国对苯⼆甲酸合成的研究开展的较晚,直到20世纪90年代才开始出现,并且主要是围绕煤酸异构化合成对苯⼆甲酸展开的。
煤酸异构化法就是以煤的氧化产物煤酸为原料,在催化剂的作⽤下,⾼温⾼压对原料异构化制对苯⼆甲酸。
张秋民等最早提出进⾏煤氧化及产物苯多羧酸异构化制对苯⼆甲酸的研究。
进⾏了煤氧化产物煤酸(⽔溶酸WSA)钾在催化剂碳酸镉的存在下,异构化制对苯⼆甲酸的研究。
主要考察了催化剂⽤量、⼆氧化碳初压、反应温度和反应时间对TA产率的影响。
结果表明,在催化剂存在下煤酸可以转化成TA。
单独煤酸钾异构化时,较佳反应条件:温度430~450℃,压⼒410MPa,催化剂CdCO3⽤量4%,反应时间2h。
煤酸钾与苯甲酸(BA)钾混合异构化时,较佳反应条件与单独煤酸钾时基本相同。
单独煤酸钾在较佳条件下异构化时,TA产率达34%左右,相当于根据其中有效成分苯多羧酸(BPCA)计算的理论产率的75%左右,选择性较好。
煤酸钾加苯甲酸钾在较佳条件下异构化时,TA产率可达98%,经精制可得纯度99%以上的⾼纯度对苯⼆甲酸。
因此,对于含⾼级苯多羧酸的煤酸配加苯甲酸钾来实现转移羧基化是合理可⾏的⽅案。
此法优点是原料便宜易得,TA产率很⾼,适合⼯业化⽣产。
但使⽤重⾦属催化剂,会对环境造成污染,腐蚀设备。
三、对苯⼆甲酸的合成3.1 ⾼纯度对苯⼆甲酸的加氢精制法该⼯艺分粗对苯⼆甲酸⽣产及其精制两部分。
四、高温氧化法生产工艺流程因为对苯二甲酸主要是用于聚合生产聚酯,所以对其纯度要求很高。
本装置一般要得到精对苯二甲酸。
高温氧化法生产精对苯二甲酸的工艺过程主要分两大部分,即对苯二甲酸的生产与对苯二甲酸的精制。
前者包括高温氧化、对苯二甲酸的分离干燥和溶剂醋酸回收三个工序,后者包括对苯二甲酸的加氢精制和精对苯二甲酸的分离干燥两个工序。
(一)对苯二甲酸的生产1.对二甲苯高温氧化工序本工序的工艺流程如图9—10所示。
催化剂醋酸钴与醋酸锰按比例配制成醋酸水溶液,并将一定量的四溴乙烷溶于少量对二甲苯后,与溶剂醋酸及对二甲苯在进料混合槽(1)中按比例混合,经搅拌器混匀预热再进入氧化反应器(2)。
氧化反应所需的工艺空气由多级空气压缩机(3)送往过滤器,经过滤后进入氧化反应器。
高温氧化反应器是对二甲苯氧化装置的核心设备,内壁和封头均有钛衬里。
反应器带有搅拌器,其型式、转速及功率都是影响反应效率的主要因素。
反应热是利用溶剂气化和回流冷凝的方式循环撤除的。
氧化反应器顶部的气体冷却冷凝后,部分液体回流返回反应器,部分进入醋酸回收系统。
而未凝气体进入尾气吸收塔(4),用水吸收其中醋酸蒸气后进入尾气透平机做功,驱动空气压缩机(3)以回收能量。
洗涤液则进入醋酸回收系统。
2.对苯二甲酸的分离干燥工序本工序的工艺流程如图9—11所示。
在高温氧化法的氧化过程中除生成对苯二甲酸外,还伴生有一些杂质,如4—CBA、对甲基苯甲酸(简称PT酸)、芴酮等。
由于PT酸溶于溶剂,所以可用结晶法分离,经离心分离、洗涤、干燥后得对苯二甲酸。
来自氧化反应器(2)中部排出的浆料,先后进入三个串联的逐次降温降压的结晶器(1)。
在第一结晶器中,导入少量空气,使一次氧化液中未完全转化的对二甲苯及其中间氧化物进行二次氧化,继续转化为对苯二甲酸。
实践表明,采用这种措施后,对苯二甲酸的产率可提高2~3%左右,催化剂用量却可节省约15~20%。
进入第一结晶器的氧化浆料液含对苯二甲酸约29%(质),由于闪蒸、结晶、浓缩和冷却,自第三结晶器流出的浆料其浓度已达39.8%(质)。
精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程引言精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的化工原料,广泛应用于纺织、聚酯纤维、塑料、涂料等行业。
本文将介绍PTA的生产技术及工艺流程,包括原料准备、反应过程、精制过程等。
原料准备PTA的主要原料为苯和甲醇。
苯通常由石油加工中分离得到,而甲醇则可以通过甲烷或煤制气得到合成。
在生产中,苯和甲醇经过脱色、脱氧、脱硫等处理步骤,以提高反应的纯度和效率。
反应过程PTA的生产通常采用氧化反应,具体过程如下:1.氧化反应:苯和甲醇在催化剂的作用下发生氧化反应,生成粗对苯二甲酸。
反应条件包括温度、压力和催化剂的选择,这些参数的控制对于反应的效果至关重要。
2.结晶分离:粗对苯二甲酸通过结晶分离的方式,将杂质和未反应物进行分离。
结晶分离通常采用溶剂结晶法或冷却结晶法,其中冷却结晶法是常用的工艺。
3.回收利用:在结晶分离的过程中,除了得到纯度较高的PTA产品,还可以回收利用未反应的苯和甲醇,以提高资源利用效率和降低成本。
精制过程得到的粗对苯二甲酸需要进行进一步精制,以提高产品的纯度和质量。
精制过程包括以下步骤:1.脱色处理:将粗对苯二甲酸通过脱色剂(如活性炭)的吸附作用,去除杂质和色素。
脱色处理可以提高产品的外观和纯度。
2.活化处理:经过脱色处理后的对苯二甲酸需要进行活化处理,以去除吸附在表面的杂质和脱色剂,恢复对苯二甲酸的活性。
3.结晶分离:活化处理后的对苯二甲酸通过结晶分离的方式,去除残留的杂质和未反应物。
结晶分离的条件和工艺与前面的过程相似。
4.干燥和包装:最后,得到的精制PTA产品需要进行干燥处理,去除水分,然后进行包装,以保证产品的质量和稳定性。
总结精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的化工原料,生产过程包括原料准备、反应过程和精制过程。
通过控制合适的反应条件和采用适当的精制工艺,可以获得高纯度和高质量的PTA产品。
PTA生产技术的不断改进和创新也将促进该行业的发展和进步。
以上是对精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程的简要介绍,希望对读者有所帮助。
精对苯二甲酸安全生产要点范文精对苯二甲酸是一种常用的工业化学品,广泛应用于塑料、纺织、涂料等行业。
然而,由于其具有一定的毒性和危险性,安全生产是至关重要的。
本文将简要介绍精对苯二甲酸的安全生产要点,以确保生产过程中的安全和可持续发展。
一、认识精对苯二甲酸及其危害1. 精对苯二甲酸是一种无色晶体,具有刺激性气味,易吸湿,遇水溶解度大。
2. 对人体呼吸道、眼睛、皮肤等有刺激作用,可能引起炎症和过敏反应。
3. 长期接触或暴露于高浓度的精对苯二甲酸可能导致呼吸系统疾病、肝脏和肾脏损伤等严重危害。
二、精对苯二甲酸安全生产的技术措施1. 优化工艺流程(1)选择合适的工艺路线,尽量减少精对苯二甲酸的产生和使用。
(2)优化反应条件,控制反应温度、压力和反应时间,减少副产物和废物的生成。
(3)提高原料的纯度和质量,减少异物和杂质的进入,降低污染风险。
2. 严格控制操作条件(1)加强通风设施的建设,确保车间内空气流通畅通。
(2)戴好防护口罩、手套、护目镜等个人防护装备,避免吸入或接触精对苯二甲酸。
(3)操作时要轻拿轻放,避免溅出或飞散,尤其是在倒装输运过程中需要格外小心。
3. 加强应急处理措施(1)建立健全的事故应急预案和演练制度,确保在事故发生时能够及时有效地处置。
(2)配备专业的急救人员和设备,提供紧急救治和抢救。
(3)定期检查和维护应急处理设施设备的状态,确保其正常运行。
4. 定期进行安全检查和评估(1)开展定期的安全检查,查找潜在的安全隐患,并及时采取措施进行整改。
(2)建立安全评估制度,定期评估精对苯二甲酸生产过程中的安全风险,及时采取相应措施进行管控。
5. 健全员工培训和教育体系(1)培训员工必须具备的安全技能和操作规程,确保其能够正确使用个人防护装备,遵守操作规程。
(2)定期组织安全教育活动,提高员工的安全意识和应急处理能力。
三、精对苯二甲酸安全生产中的环境保护措施1. 严格控制废水的排放(1)采用合理的处理工艺,减少废水的产生。
标题:年产44万吨精对苯二甲酸(PTA)工段设计一、概述精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于聚酯纤维、聚酯薄膜、聚酯瓶等行业。
本文档将详细介绍年产44万吨精对苯二甲酸(PTA)工段的设计方案,包括原料准备、反应过程、分离工艺、能源供应以及安全和环保考虑等方面。
二、原料准备1.对二甲苯(PX):通过液相氧化法生产,确保原料的纯度和质量。
2.甲醇(MeOH):通过蒸汽重整法生产,确保纯度和质量。
三、反应过程1.氧化反应:将对二甲苯与甲醇按一定的比例混合后,在压力和温度条件下进入氧化反应器中进行反应,生成乙二酸甲酯。
2.加热和脱甲醇:对乙二酸甲酯进行加热和脱甲醇处理,使其转化为精对苯二甲酸。
3.结晶和过滤:对精对苯二甲酸进行结晶和过滤,得到纯净的精对苯二甲酸产物。
四、分离工艺1.提取:利用萃取剂对反应产物中的杂质进行提取,使得精对苯二甲酸得到进一步纯化。
2.水洗:将提取后的产物进行水洗,去除残留的溶剂和杂质。
3.蒸馏:将洗涤后的产物进行蒸馏处理,使其纯度达到最终要求。
4.结晶:通过控制温度和压力,使蒸馏后的产物再次结晶,提高纯度和质量。
五、能源供应1.电力供应:PTA工段需要大量的电力供应,采用与附近发电厂进行电力联供,满足工段的需求。
2.蒸汽供应:通过建设蒸汽产生装置,利用余热和自身产生的热量,满足工段蒸汽需求。
六、安全和环保考虑1.安全:在工段设计过程中,应充分考虑装置的结构安全、设备可靠性和操作便利性,确保工作人员安全。
2.环保:采用先进的工艺技术,控制废气、废水和固体废物的排放,并进行相应的治理和处理,以满足环保要求。
七、总结本文档详细介绍了年产44万吨精对苯二甲酸(PTA)工段的设计方案,涵盖了原料准备、反应过程、分离工艺、能源供应以及安全和环保考虑等方面。
通过合理的设计和优化,可实现高效、安全和环保的生产目标。
PTA生产技术及工艺流程简述目前世界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。
因此工艺改进主要就集中在降低氧化反应温度和降低氧化反应的压力两个方面。
综述专论化工科技,2000,8(3):64!67!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!SC I ENCE &TECHNOLOGY I N CHEM I CAL I NDU STRY收稿日期:2000-04-07作者简介:刘建新(1968-),男(汉族),内蒙古阿盟人,博士。
主要从事化工反应、分离过程的研究工作,已发表论文数篇。
对苯二甲酸工艺技术及生产刘建新,白鹏(天津大学化学工程研究所,天津300072)摘要:本文概述了对苯二甲酸生产方法,结合我国PT A 生产现状,对国内PT A 发展,提出了一些建议。
关键词:对苯二甲酸;工艺;生产中图分类号:T@245 12T@323 4文献标识码:A文章编号:1008-0511(2000)03-0064-04对苯二甲酸(PTA 或TA )是聚对苯二甲酸乙二脂(PET )的重要原料。
PET 作为一种热塑性聚脂,有着广泛的用途,它可用作薄膜、纤维、瓶制品等。
据英国T ecnon 公司1998年的统计[1],1997年世界聚脂产量达到2040万t ,其中纤维用量为1480万t ,涤纶生产在亚洲基本上供需平衡,同时,饮料瓶装市场飞速发展,极大地促进了PTA 需求势头,推动了TA 技术的开发。
寻求更经济的生产工艺或高纯度对苯二甲酸制造技术已经成为研究的主要方向。
本文对工业化生产中常用的TA 生产方法进行简单介绍,结合我国目前生产TA 工艺特点及生产现状,讨论国内TA 生产行业面临的形势和对策。
1T A的生产技术[2!4]1.1粗对苯二甲酸的生产根据TA 的质量指标及生产工艺的差异,对苯二甲酸可分为CTA (粗对苯二甲酸)、PTA (精对苯二甲酸)和包括M TA (中纯度对苯二甲酸)、@TA (日本三菱公司工艺生产)、SPTA (伊斯特曼—鲜京技术生产)在内的中纯度对苯二甲酸。
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。
精对苯二甲酸(PTA)PTA中文全称为精对苯二甲酸,英文全称为Pure terephthalic acid,简称PTA。
PTA在常温下是白色晶体或粉末,低毒,易燃。
若与空气混合,在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。
它的自燃点680℃,燃点384~421℃,升华热98.4kJ/mol,燃烧热3225.9kJ/mol,密度1.55g/cm3。
溶于碱溶液,微溶于热乙醇,不溶于水、乙醚、冰醋酸及氯仿。
词条目录1 精对苯二甲酸行业定义与分类1.1 精对苯二甲酸行业定义1.2 精对苯二甲酸生产工艺流程2 精对苯二甲酸行业发展环境分析2.1 精对苯二甲酸行业政策环境分析2.2 精对苯二甲酸行业技术环境分析3 精对苯二甲酸行业产业链分析4 国际精对苯二甲酸行业知名企业5 中国精对苯二甲酸行业领先企业6 中国精对苯二甲酸行业五力竞争模型分析6.1 行业内部竞争情况7 行业上游议价能力7.1 行业下游议价能力7.2 行业替代产品威胁7.3 行业新进入者威胁精对苯二甲酸行业定义与分类精对苯二甲酸行业定义PTA中文全称为精对苯二甲酸,英文全称为Pure terephthalic acid,简称PTA。
PTA在常温下是白色晶体或粉末,低毒,易燃。
若与空气混合,在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。
它的自燃点680℃,燃点384~421℃,升华热98.4kJ/mol,燃烧热3225.9kJ/mol,密度1.55g/cm3。
溶于碱溶液,微溶于热乙醇,不溶于水、乙醚、冰醋酸及氯仿。
图表:PTA主要性质资料来源:前瞻产业研究院整理精对苯二甲酸生产工艺流程PTA生产工艺采用两步法。
第一步为氧化,使用空气将对二甲苯(PX)液相氧化为对苯二甲酸(TA)。
第二步为精制,在高温高压下,将TA溶于脱离子水中,在炭钯(Pd/C)催化剂作用下,加氢以脱除其中的杂质。
其中精制工艺发展较为成熟,不同专利商在精制部分生产工艺基本相似,主要区别在于氧化部分,并且氧化单元工艺水平直接决定PTA生产的物耗和能耗水平。
PTA(精对苯二甲酸)产品技术说明一概述 PTA(精对苯二甲酸)是生产聚酯的重要原料,对苯二甲酸是无色针状结晶或无定型粉末(外观为白色粉末),无毒、有刺激性,粉尘具有爆炸性,在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸,其最低爆炸浓度为0.05克/升。
分子量166.13,密度1.510克/厘米3,比热0.2873卡/克•度,升华热23.5千卡/克分子,熔点(在封管中)425℃,升华点402℃,能溶于碱溶液,稍溶于热乙醇,微溶于水。
对苯二甲酸具有羧酸的一般性质,因此能和乙二醇作用生成对苯二甲酸乙二醇酯。
二质量标准 精对苯二甲酸(purified terephthalic acid 简称PTA),因为我国进口的PTA品牌原料比较多,故下表1用中英文对照的形式说明.PTA质量指标PTA Quality Specification序号名称 unit/单位标准值Specification1 Acid No. 酸值 mg Koh/g 675±2APPEARANCE 外观 WHITE POWDER2 Moisture 水份 PPM 20000max3 4-CBA 4羧基苯甲醛 PPM 25max4 DMF.color 色值(在5%DMF溶液中的色相) APHA 10max5 Ash 灰份 PPM 6max6 Metals 金属总含量 PPM 10max7 b-value 黄色度 / 1.2max8 Alkali Transmittance 碱/透射率 % 86min9 heat resistance 热电阻 % 95min10 Delta-Y 黑白度 / 7max11 P-Toluic Acid P-T酸 PPM 170max12 Particle size 粒径颗粒直径目 130±2013 Na 钠含量 PPM 1max14 APHA color 色度 / 10max三、PTA各项质量指标对聚酯生产的影响 由于PTA属于聚酯生产的两大重要原料之一,各个质量指标对聚酯生产、下游产品质量起着极为重要的影响,下面针对一些重要的质量指标对聚酯生产的具体影响作些简单的阐述。
精对苯二甲酸生产工艺精对苯二甲酸,也称精苯二甲酸,是一种常用的有机化工原料,广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料、纤维等行业。
下面介绍一种精对苯二甲酸的生产工艺。
原料准备:1. 对二甲苯:作为反应物和溶剂。
2. 硝基苯:作为硝化反应的原料。
3. 硫酸:作为硝化剂。
工艺步骤:1. 硝化反应将对二甲苯和硝基苯按一定的摩尔比加入反应釜中,加入适量的硫酸作为硝化剂,在高温条件下进行硝化反应。
反应产生的硝基对苯二甲酸通过凝结和分离,得到硝基对苯二甲酸的粗品。
2. 还原反应将硝基对苯二甲酸的粗品加入还原釜中,加入适量的还原剂(如亚硫酸钠)和盐酸作为催化剂,在适当的温度和压力下进行还原反应。
反应产生的精对苯二甲酸通过蒸汽或真空蒸馏分离得到纯品。
3. 结晶与过滤将纯品的精对苯二甲酸溶解在适当的溶剂中,通过控制温度和浓度的方法使其结晶,然后通过过滤或离心分离得到结晶的精对苯二甲酸。
4. 干燥与包装将结晶的精对苯二甲酸进行干燥,去除水分,使其含水量符合产品标准要求,然后进行包装。
该工艺具有以下优点:1. 工艺简单,原料易得,成本较低。
2. 反应条件温和,反应速度快,生产效率高。
3. 产品纯度高,符合工业品标准要求。
需要注意的问题:1. 在进行硝化反应时,要控制反应温度和硫酸用量,避免副反应和产物的混杂。
2. 在还原反应中,要选择适当的还原剂和催化剂,并进行温度和压力的控制,保持反应的高效率和选择性。
3. 在结晶与过滤过程中,要掌握适当的结晶条件和过滤技术,以提高产品的质量和产率。
以上就是一种精对苯二甲酸的生产工艺的简要介绍,希望能对你有所帮助。
对苯二甲酸的生产工艺
对苯二甲酸(Phthalic acid)是一种重要的有机化工产品,广泛应用于塑料、涂料、染料等领域。
以下是对苯二甲酸的常规生产工艺的简要介绍。
对苯二甲酸的生产工艺一般分为两个步骤:苯乙烯氧化制苯甲醛(Phthalaldehyde)和苯甲醛氧化制对苯二甲酸。
对于苯乙烯氧化制苯甲醛的工艺流程,主要步骤如下:
1. 反应原料准备:通过分馏塔将苯乙烯蒸馏提纯,获取净苯乙烯。
2. 反应装置:将净苯乙烯与空气经预热后送进连续反应器,反应器内填有适量的催化剂(如金属氧化物)。
3. 反应过程:在适宜的温度和压力下,苯乙烯在空气中氧化成苯甲醛,反应液经冷却器冷却后收集苯甲醛。
4. 产品回收:将收集到的苯甲醛通过蒸馏、脱水等方式进行提纯和回收。
苯甲醛氧化制对苯二甲酸的工艺流程,主要步骤如下:
1. 反应原料准备:对苯二甲酸的反应原料为苯甲醛和空气。
2. 反应装置:将苯甲醛与空气经预热后送进连续反应器,反应器内通入足量的氧气。
3. 反应过程:在适宜的温度和压力下,苯甲醛被氧化成对苯二甲酸,反应液经冷却器冷却后收集对苯二甲酸。
4. 产品回收:将收集到的对苯二甲酸通过蒸馏、结晶等方式进行提纯和回收。
上述工艺流程中,反应温度、压力、催化剂种类和用量等控制条件的确定对于产品质量和产率都有重要影响。
以上是对苯二甲酸的常规生产工艺的简要介绍。
随着化工技术的不断发展和改进,对苯二甲酸的生产工艺也在不断优化和创新,以提高产率、降低能耗和环境污染等方面取得更好的效果。
精对苯二甲酸(PTA)的生产工艺技术
2.1 PTA生产工艺及分析
PTA精制工艺发展较为成熟,不同生产商在精制部分生产工艺基本相似,主要区别在于氧化部分。
对二甲苯(PX)氧化是PTA生产的核心部分,也是各专利商竞争的焦点所在,氧化部分直接决定PTA生产的产质耗水平。
依据氧化反应温度的不同,目前国际上主要PTA生产工艺可分为高温氧化工艺、中温氧化工艺以及低温氧化工艺。
高温氧化工艺(以BP-Amoco工艺和Invista工艺为代表,其特点是采取较高的氧化反应温度(190-205℃) 。
Amoco工艺源自中世纪(Mid-Century )公司(MC)的专利技术,(化工产品市场调研报告)MC公司1954年发明了PX液相空气氧化工艺(以钴、锰为催化剂、溴为促进剂) ,大大缩短了反应时间,提高了反应的转化率。
美国Amoco于1956年从MC公司购得MC对二甲苯液相氧化工艺,并在此专利基础上不断改进,1965年Amoco公司成功开发了TA加氢精制生产精对苯二甲酸(PTA) ,实现了PTA生产工业化,去除了高温氧化过程中形成的有害杂质,特别是非常有效地除去了
4-CBA杂质。
Amoco公司率先实现了PTA生产的大规模工业化,并在全世界范围内推广其专利技术,至20世纪末,Amoco工艺在所有PTA生产工艺中占据绝对优势,世界范围内投产PTA装置80%以上采用Amoco工艺。
20世纪80年代,我国PTA工业刚刚起步时,引进装置多采用Amoco工艺,1989年投产的扬子石化公司2套22.5万t/a
PTA装置及1995年投产的仪征化纤25万t/a PTA装置均为Amoco工艺技术。
1999年,Amoco公司被英国石油(BP)公司收购,其PA生产工艺相应改称BP-Amoco工艺。
Invista工艺即原Du Pont-ICI工艺。
ICI公司差不多与Amoco 公司同时将PX 高温氧化技术投入生产,但申请专利晚了一步,转而与Amoco公司结成伙伴关系。
ICI公司于1980年才由于技术上有独创的改进而获得专利权。
Du Pont公司由于在1998年收购了ICI的PA业务部门从而获得ICI的PTA专利技术,收购后,杜邦PTA工艺称为 Du Pont-ICI工艺。
2003年,Du Pont公司将其服装、室内饰材、中间体制造等所有业务剥离给其新成立的公司Invista公司,同时杜邦公司和美国科氏工业集团 (Koch Industes)公布协议,科氏旗下的KOSA子公司将出资4亿美元现金购买杜邦控股的Invista公司。
目前,Invista工艺由于装置操作更稳定,能耗和物耗更低,单套装置生产能力更大,(化工产品市场调研报告)使它在与其他主流PTA工艺竞争中占据绝对优势。
这一点从我国新建PTA 装置所选用专利技术不难看出。
2000年后,我国新投产15套PTA
装置,其中有7套采用Invista专利,采用BP-Aoco专利技术的只有3套,而目前在建的4套PA装置有2套采用Invista专利。
中温氧化工艺以日本三井油化(MPC) PTA专利技术为代表。
20世纪70年代初,日本三井油化公司引进Amoco公司技术后在Amoco 工艺基础研究开发了三井-Amoco技术。
其主要特点有,采用反应-脱水2段塔釜式反应器,中温氧化(185℃) ,共沸精馏脱水回收溶剂及
低压蒸汽透平回收反应热等技术,工艺流程有其独特之处。
1995年建成投产的新疆乌鲁木齐石化总厂7.5万t/a PTA装置及2000 年建成投产的天津石化25万t/a PTA装置采用三井工艺。
低温氧化工艺以Eastman - LurgiPTA专利技术为代表。
美国Eastman公司于1969年独立开发了PX氧化和提纯技术。
其主要特点是采用鼓泡塔反应器,不用搅拌桨,反应温度低(155-165 ℃) ,压力小。
反应过程缓和,PX和溶剂乙酸燃烧消耗低,因反应釜内压力低空压机能耗低。
Eastman生产工艺技术对氧化后的CTA的后处理与Amoco有很大的不同。
CTA经一系列工艺处理后进入3台串联的后氧化器(可称为熟化器) ,在较高的温度下使它深度氧化和再结晶,去除TA中的4-CBA和阳PT酸等杂质。
由最后一级结晶器出来的浆料经过滤、干燥后即得到EPA产品。
Eastman的PTA生产工艺由于省略了加氢精制工序,代之以TA的熟化工序,得到的产品中4-CBA含量高于一般的PTA,称为MTA (中纯度对苯二甲酸) ,2002年后改名为EPTA。
虽然生产工艺与Amoco工艺不同产品品质指标有差异,但作为PET生产原料效果是相同的。
2000年,鲁奇公司独家买断Eastman 公司的专利技术,与 Eastman公司及相关的公司合作(化工产品市场调研报告),发挥鲁奇工程公司的优势,以荷兰鹿特丹的沃里丹( Voridian)工厂为依托,不断优化完善Eastman的工艺技术。
经几年工作,系统性能有所改进,已向外推出EPTA生产技术。
2005年2月投产的浙江华联三鑫一期60万t/aPTA装置就是采用Eastman-Lurgi的工艺技术。