对二甲苯精对苯二甲酸(PXPTA)

年产44万吨精对苯二甲酸（PTA）工段设计摘要本文以44万吨PTA生产装置氧化工段流程为对象，建立了氧化工段核心流程以及氧化工段全流程的严格机理模型。

PTA（精对苯二甲酸）是合成聚酯纤维和塑料的重要原料，主要采用对二甲苯（PX）空气氧化法和加氢精制生产。

复杂工业过程的建设，模拟和优化一直是过程系统工程（PSE)领域的核心研究内容。

本文详细论述了工艺路线论证，工艺流程设计，全流程的物料衡算，热量衡算，主要设备的选型，车间布置设计，自动控制与优化，公用工程（劳动保护、安全生产、三废处理）,工程设计概算，以及在本设计过程中所遇到的问题和针对问题提出的建议等内容。

关键词：PTA 工段设计加氢精制Annual output of 44 tons of purified terephthalic acid (PTA)Section of DesignABSTRACTIn the thesis,the steady state simulation and oplimization of PTA oxidation process are studied. PTA(purified terephthalic acid ) is producing compound polyester pibre and plastic importance materials, mainly paraxylene(PX) production by air oxidation and by hydro-refining .Modeling,simulation and optimization are the key to process systems engineering. This article discusses in detail the expound of technological line, the design of the process flows, the whole process of material balance,energybalance, the selection of the main equipment, general layout of the shop, automatic control and optimization, utilities system(labor protection, safety in production, waste treatment), engineering estimates, along with the problems in the design process and some suggestions for these problems are made.Keywords: purified terephthalic acid the design of the section hydro-refining目录摘要................................................ ABSTRACT (I)目录 (II)1 绪论 0 0 0PTA的概况 0PTA生产原理 (1) (1)PTA生产技术选择 (1)PTA工艺路线论证 (2)工艺流程设计 (3) (3)工艺流程简图 (4)国内外市场情况 (4) (4) (5)PTA国内外生产工艺技术发展情况 (6) (6) (6) (7)2 物料衡算 (8) (8)有关物料衡算技术数据 (8) (9)反应主要副产物的分配 (10) (10) (11)3 热量衡算 (12) (12)4 工艺设备技术方案 (14) (14) (14) (14) (15) (15)5 工段工艺流程优化 (17) (17) (17)，降低原料和能量消耗 (17)PTA母液固体回收利用 (18) (18)、改进设备 (18) (18) (18) (18)6 车间布置设计 (19) (19) (19) (19)分区说明 (19) (20)7 自动控制与优化 (21) (21) (21) (21)8 公用工程 (22) (22) (22) (22) (23) (23) (23) (23) (24)9 工程设计概算 (25) (25) (25)10 结束语 (26)参考文献 (27)附录一 (28)附录二 (29)附录三 (30)1 绪论本设计依据材料下达任务书进行编制。

PX(对二甲苯)简述摘要：对二甲苯，英文名称para-xylene ，简称PX ，PX 为基础有机化工原料，主要用于制备对苯二甲酸（PTA ），进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET ），PET 可加工成合成纤维（涤纶面料）和包装材料（饮料瓶）。

PX 也用于调汽油或作为溶剂以及用作医药、香料、油墨等的生产原料[1]。

但是近几年来民众中频发的对PX 的恐慌，也表现出大多数民众对化学知识的极度匮乏。

对有机化合物最基本的认识，有利于我们正确地去看待社会上的一些争论，也可以让我们更好地去应对一些有机化合物对我们的影响。

关键词：对二甲苯；PX引言随着国内经济发展的增速，各种化工原料的需求量越来越大，大型化工厂越来越多，合成的量也在逐渐增大。

随之带来的问题也是明显的，由于监管不利等原因，化工厂很容易对周边环境及周边居民造成不良的影响，以至于后来民众谈化学色变。

福建漳州PX 项目的两次爆炸事故，更是把PX 项目推到了舆论的风口浪尖，瞬时间PX 成了人们心中的洪水猛兽，“PX 高毒性、高致癌、高胎儿致畸”的传言四起。

连百度百科这样权威的网站上对PX 的毒性描述都被篡改成“巨毒”，瞬时人心惶惶，又一次地开始对化学产生强烈的恐惧。

在很多情况下，无论是政府还是民众都没有表现出对化学表现出现代社会科学严谨的态度。

政府一直强调其无毒无害，不会对环境和人体造成影响，而民众想的则刚好相反。

很大程度上是对其的不了解所导致的结果。

要对PX 的有正确的认识，才能让它发挥它有利方面的作用。

1性质对二甲苯(Paraxylene, 简称PX), 分子式C 8H 10, 相对分子质量106. 17, 熔点13. 2 ℃, 沸点138. 5 ℃, 常温下是具有芳香味的无色透明液体; 不溶于水, 可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。

属于低毒化合物，危险化学品[2]。

NFPA704对的“对健康的危害”评级为2，与乙醚相当。

国际评估化学品致癌的权威机构（IARC ）对包括PX 在内的整个二甲苯类的评估结果表明，PX 致癌性证据不足，即有对人体致癌性无有效证据的物质。

PTA精对苯二甲酸、PX对二甲苯、TDI甲苯二异氰酸酯国家环境保护总局文件环发［2004］164号《关于加强建设项目环境影响评价文件分级审批的通知》中，附件之《国家环境保护总局审批环境影响评价的建设项目目录》化工：新建PTA、PX、MDI、TDI项目，以及PTA、PX改造能力超过年产10万吨的项目；铬盐、氰化物生产项目；新建农药项目；总投资10亿元及以上氯乙烯、聚氯乙烯、纯碱、甲醇、二甲醚项目。

什么是PTA：简而言之，PTA是一种化工原料，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（混二甲苯），再提炼出PX（对二甲苯）。

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。

1 概述对二甲苯（PX）是一种重要的有机化工原料，主要用作精对苯二甲酸（PTA）和对苯二甲酸二甲酯（DMT）的原料，PTA则用来制造聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等聚酯产品。

近年来，我国聚酯工业呈现高速发展势头，国内年均增长率达到20.7%，远远高于同期GDP的增长率，聚酯产能已占世界的1/3以上，成为世界聚酯及其原料市场最有影响力的国家。

受聚酯行业的推动，国内PTA生产能力逐年迅速扩张，2006 年曾达到创纪录的68%，2007 年仍保持29%的增长速度，2007年年底PTA产能达到1166万t/a，尽管如此，国内PTA 仍然无法满足旺盛的需求，2007年全年进口量接近700万t，进口依存度仍高达41.67%。

PTA的产能增幅较快，但上游的发展步伐却相对缓慢，近年来我国PTA新建项目绝大多数未配套建设PX装置，而新建和扩建PX装置因种种原因进展缓慢，PX供应处于紧张态势。

2006年亚洲范围内PX新增产能为约173.5万t，总产能至约2017.5万t/a，但国内只有扬子石化扩建项目的30万t。

2007年亚洲PX产能增长210万t，国内只有青岛丽东的70万t新增产能。

2000～2006年我国PX消费量快速上升，年均增长20.9%，而PX产能增长滞后，年均增长11.2%，产量年均增长14.0%，造成供应缺口逐年加大，进口量年均增长44.3%。

至2007年，我国PX总产量为350万t，表观消费量为615万t，净进口量为265万t。

虽然2008年国内预计有210万t PX项目投产（金陵石化60万t、中海油80万t、大连石化70万t），但由于投产时间多集中在四季度，所以2008年国内PX供应缺口仍较大。

专家预测，我国PX 供应短缺状况在2010年前将不会有重大改观。

未来5年内，亚洲地区的PX需求将以每年100万t的速度增长，预计亚洲范围内PX 供应紧张的局面至少要到2009~2010年中国、中东等几个主要PX项目陆续开车后方能得到缓解。

对二甲苯（PX）环境安全性说明对二甲苯（PX）是重要的化工产品，PX 以及石化产业是解决人们衣食住行需求的重要保障，与国计民生息息相关。

2010 年，我国成为世界最大的PX消费国，消费量占全球32%左右。

无论是从国民经济还是产业安全角度，都需要发展PX产业，现将PX情况简介如下：一、PX简介1、PX属性PX- para-xylene，学名1,4-二甲苯，又称对二甲苯。

为无色透明液体，有芳香气味，其外观与普通汽油差不多。

【中文名称】1，4-二甲苯【英文名称】para-xylene,1,4-dimethylbenzene【别名】对二甲苯【结构或分子式】C8H10；C6H4(CH3）【外观与性状】无色透明液体，有类似甲苯的气味。

【分子量】106.17；【熔点】13.2℃【沸点】138.5 ℃【溶解情况】不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。

【密度】相对密度(水=1）0.86；相对密度（空气=1）3.66【稳定性】稳定【危险标记】7（易燃液体），性状：无色透明液体，有芳香气味，毒性和汽柴油相当。

2、PX用途PX是大宗基础有机化工原料，主要用于生产对苯二甲酸（PTA），进而生产聚酯。

聚酯的用途以纤维为主，是最重要的合成纤维品种，在人口众多、土地紧张的中国，合成纤维不可或缺。

聚酯还用于容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域，正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁等材料。

3、PX对人体危害性根据《全球化学品统一分类和标签制度》和《危险化学品名录》，PX属于易燃低毒类危险化学品，与汽油属于同一等级。

实际上，普通汽油中就含有PX。

PX属于国家职业性接触毒物危害程度分级依据的第IV 级（轻度危害指标），无致癌性。

在一些国家，PX还算不上是危险化学品。

中国工程院院士、清华大学化工系教授金涌表示:目前没有科学证据证明PX会致癌，或者导致畸形。

危险性主要来自它的易燃性，但这种危险性低于天然气和液化石油气。

PX（对二甲苯）产业链及投资分析2015.3对二甲苯(PX)是一种石油化工品，无色透明液体，有类似甲苯的气味。

虽然 PX 属于危险化学品，但是无论是危险标记、健康危害性、毒理学资料，还是在职业灾害防护等标准下，PX 都不属于高危高毒产品。

PX 是苯的衍生物，主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)，进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丁二醇酯等聚酯树脂。

PTA 是生产聚酯树脂、纤维、薄膜等产品的主要原料，而聚酯树脂是生产涤纶纤维、聚酯薄片、聚酯中空容器的原料，绦纶纤维是我国目前第一大合成纤维。

也有少量 PX 用作涂料、染料和农药等的原料，在除草剂和联 PX 中用作溶剂。

PET 树脂可用于生产饮料、食用油脂包装、平板显示器基材、车用和建筑用太阳膜等等。

可见，PX与我们的日常生活息息相关。

本文就 PX 的原料供应、产业链发展趋势、项目投资以及盈利能力进行分析探讨。

PX与日常生活息息相关在我们的日常生活中可以说处处可以看到 PX的下游产品。

PX 在医药领域的运用就非常广泛，例如伤风感冒经常接触的存放胶囊的瓶子其原料之一就是PX。

目前全球生产的 3000万t 以上的 PX，绝大部分都成为聚酯纤维的原料。

大量的聚酯纤维被加工成服装，不仅满足全球 60 多亿人口的穿衣问题，还满足了人们对服装色彩、光泽、褶皱、薄厚、透明度等更多的要求。

在某种意义上，PX 解决了自然纤维与粮食争地的问题。

我国是一个人口众多、耕地资源相对匮乏的国家，每万吨合成纤维大约相当于 7 万亩耕地所产的自然纺织纤维，2012 年我国生产合成纤维约 2800万t，如果生产同等数量的自然纤维，则需耕地近 2 亿亩。

PX 和人们的住也紧密相关，它是很多建筑材料的原料，也可以用来生产油漆溶剂。

随着技术的进步，PX 的下游产品 PET 正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷和纸张，应用于电器电子、汽车及机械制造行业。

我们身边的电话机、手机壳、矿泉水瓶、电脑外壳、胶囊、窗帘、照相机等等都是 PX 的下游产品制造的。

本科生毕业设计（论文）题目：PX的制苯单元工艺流程学生姓名：许平学号：201109011126系别：化学化工学院专业年级：2011级化学工程与工艺指导教师：2015年6 月12日摘要对二甲苯（PX）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产精对苯二甲酸（PTA），进而生产聚酯。

由于我国聚酯、PTA产业链的大规模发展，形成了对原料PX的巨大需求，市场前景广阔。

这篇文献综述主要是介绍了已经工业化的生产对二甲苯的方法，并且深入细致地介绍了关于其中生产二甲苯的一个制苯单元的设备、生产工艺、反应特点、反应原理等一系列问题，以助于更好的了解关于二甲苯的生产工艺。

关键词：对二甲苯；制苯单元；工艺流程ABSTRACTParaxylene (PX) is a kind of important organic chemical raw materials, since the production of PX are pure terephthalic acid (PTA) and polyester. With the larger development of the Polyester and the chain of PTA industry, a host of raw materials of PX are demanded in the manufacture.This review mainly introduces the already industrialized production of p-xylene method, and telles us a system of xylene unit equipment, parameters and a series of problems deeply and in detail.Keywords: p-Xylene ;System of benzene unit目录第一章前言.........................................................1.1二甲苯性质1.2二甲苯的发展状况1.2.1二甲苯国外发展状况1.2.2二甲苯国内发展状况1.3二甲苯市场1.3.1 二甲苯国外市场1.3.2 二甲苯国外市场1.4二甲苯的生产工艺1.5联产法—以混合二甲苯为原料1.6PX的用途1.7宁波中金石化PX的制苯单元第二章正文.......................................................2.1 制苯单元PFD..............................................2.2 制苯单元各个装置概述…………………………………………….2.1.1 芳烃抽提…………………………………………………2.1.2 歧化及BT分馏单元……………………………………………….2.1.3 二甲苯精馏单元…………………………………………第三章总结………………………………………………………………………. 参考文献………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………第一章前言1.1二甲苯性质分子式：C8H10；C6H4(CH3)2，外观与性状：无色透明液体，有类似甲苯的气味，分子量：106.17。

1）精对苯二甲酸（PTA）工艺（高温氧化-加氢还原法）
此工艺采用催化氧化法将对二甲苯氧化成粗对苯二甲酸（CTA），再以加氢还原法除去杂质，将CTA精制成精对苯二甲酸。

这种工艺在对苯二甲酸生产中居主导地位，代表性的生产厂商有：英国石油（BP）、英威达（INVISTA）、三井化学（MPC）、道化学-因卡（Dow-INCA）工艺、三菱化学（MCC）、日立（HITACHI）和因特奎萨（Interquisa）等。

2）聚合级对苯二甲酸（QTA、ETPA）工艺（氧化-深度氧化法）
此工艺采用催化氧化法将对二甲苯氧化成CTA，再用进一步深度氧化方法将CTA精制成聚合级对苯二甲酸。

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，生产能力约占对苯二甲酸总产能的16%。

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，别离，枯燥，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，与人民生活水平的上下密切相关。

关键词：氧化反响结晶高压吸收常压吸收别离枯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响过滤I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 反响历程简介·············································································- 11 -7.1.1 对二甲苯氧化 ···································································- 11 -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--氧化反响、结晶、高压吸收及常压吸收。

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。