PTA生产工艺的全流程模拟
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SSEC封面主讲人:李真泽中国石化集团上海工程有限公司PTA 生产技术和主要专利商简介PTA工艺流程原材料及公用工程消耗主要工艺设备装置布置投资及经济效益国内PTA供需分析及预测SSEC在PTA领域中的业绩目录PTA生产工艺技术简介PTA 生产技术和主要专利商简介PTA生产工艺技术简介氧化反应方程式:H3C-C6H4-CH3+ 3O2→HOOC-C6H4-COOH + 2H2O + 318.7 千卡/克分子加氢反应方程式:HOOC-C6H4-CHO + 2H2→HOOC-C6H4-CH3+ H2OPTA生产工艺技术简介PTA 生产技术和主要专利商简介当前世界上最主要的PTA技术专利商:9BP(原Amoco)9INVISTA(原属ICI,后归Dupont,再独立为INVISTA)9Mitsui(三井化学)其他还有以BP技术为蓝本发展起来:9Mitsubishi(三菱化学)9Daw Chemical(原属INCA,后被Daw并购)其中以BP生产技术的市场占有率为最高。
PTA 生产工艺流程PTA生产工艺技术简介氧化单元9空气压缩9进料配置9氧化反应9结晶9过滤9干燥9溶剂回收9溶剂脱水精制单元9进料配置9加氢反应9结晶9离心分离9过滤9干燥9排气洗涤和溶剂回收9母液中固体回收PTA 生产工艺流程PTA 生产工艺技术简介工艺空气压缩催化剂配制氧化配料氧化反应闪蒸结晶真空过滤干燥尾气冷凝尾气催化氧化闪蒸汽冷凝溶剂回收蒸汽及凝水系统精制配料加氢预热加氢反应闪蒸结晶压力离心分离真空过滤产品干燥气流输送母固回收残渣回收包装储存高压蒸汽空气Co,Mn,Br -PX循环溶剂溶剂回收脱离子水蒸汽透平膨胀透平闪蒸蒸汽氢气废水催化剂残渣废水循环溶剂母液醋酸溶剂回收反应尾气HAC母液中固体排入大气废水处理装置H 2O尾气洗涤典型PTA 装置工艺流程示意图PTA 生产工艺流程PTA 生产工艺技术简介工艺空气压缩2催化剂配制氧化反应2闪蒸结晶真空过滤干燥尾气冷凝1尾气洗涤和吸附1闪蒸汽冷凝洗涤共沸蒸馏溶剂回收蒸汽及凝水系统精制配料加氢预热加氢反应闪蒸结晶压力离心分离真空过滤产品干燥气流输送母固回收催化剂回收PET 装置低压蒸汽及凝水空气Co, Mn, Br PX,HAC循环溶剂溶剂回收脱离子水膨胀透平1闪蒸蒸汽氢气废水催化剂废水循环溶剂母液回收的醋酸溶剂反应尾气母液中固体废水处理装置醋酸正丁酯排入大气离心分离排入大气残渣至回收WQ工艺空气压缩1氧化反应1尾气冷凝2Q 尾气洗涤和吸附2膨胀透平2再生气处理排入大气W 中石化百万吨级PTA 装置流程示意图PTA 生产工艺流程PTA 生产工艺技术简介四级冷凝冷却分别回收0.29、0.24、0.098和-0.029MPaG副产蒸汽四级冷凝冷却分别回收0.35和0.2MPaG 副产蒸汽四级冷凝冷却分别回收0.43和0.2MPaG 副产蒸汽四级冷凝冷却分别回收0.3、0.24、0.1和-0.03MPaG 副产蒸汽3. 反应尾气冷凝冷却系统CS /Ti CS /Ti CS /Ti CS /Ti 反应器材质下进轴锚式搅拌上进轴、涡轮式及浆式三级搅拌上进轴、涡轮式及浆式二级搅拌底进轴变速锚式搅拌氧化反应器搅拌机1台立式罐顶端设蒸馏塔1台立式罐1台立式罐2台立式罐顶部设分离塔氧化反应器气液相鼓泡反应带强烈搅拌的气液相鼓泡反应带强烈搅拌的气液相鼓泡反应气液相鼓泡反应氧化反应类型186℃1.0 MPa 201℃1.5 MPa 191℃1.26 MPa 185~189℃0.97~1.12 MPa 氧化反应条件2. 氧化反应50万吨/年60万吨/年90万吨/年100万吨/年1. 最大生产能力MitsuiINVISTA BP 中国石化项目主要PTA 生产技术的特点比较PTA 生产工艺流程PTA 生产工艺技术简介60块板1座316L /317L /Ti60块板1座316L /双相钢90块板1座316L /317L /Ti 60块板1座316L /317L /Ti 醋酸精馏塔共沸蒸馏设共沸剂回收塔共沸蒸馏设共沸剂回收塔直接精馏共沸蒸馏设共沸剂回收塔工艺流程7. 溶剂回收系统真空鼓式2台真空鼓式2台真空鼓式2台真空鼓式4台6. 真空过滤立式离心机3台无无立式离心机6台5. 氧化离心立式罐带搅拌(浆料罐)立式罐带搅拌立式罐带搅拌立式罐带搅拌结晶器形式1台3台串联3台串联2台串联结晶器台数4. 结晶系统MitsuiINVISTA BP 中国石化项目主要PTA 生产技术的特点比较PTA 生产工艺流程PTA 生产工艺技术简介13014011014512. 综合能耗指标kg 标油/t 产品压力离心分离后真空过滤分离压力离心分离后真空过滤分离压力离心分离后真空过滤分离压力过滤分离后真空过滤分离11. 产品分离系统采用结晶器闪蒸汽副产蒸汽加热直接采用结晶器闪蒸汽和蒸汽凝液加热直接采用结晶器闪蒸汽加热直接采用结晶器闪蒸汽加热10. 精制预热系统蒸汽利用催化燃烧高压催化燃烧催化燃烧再生热氧化燃烧9. 氧化尾气处理设置催化剂回收装置,回收催化剂水溶液,经浓缩后,送氧化反应器。
PX和PTA的生产过程:1. 从石脑油和减压馏分油到重整生成油和裂化汽油根据网上的资料,腾龙芳烃生产PX的原料是全馏分石脑油(96万吨/年)和减压馏分油(220万吨/年)。
什么是全馏分石脑油?什么是减压馏分油?这要从石油的化学成分说起。
石油是一种主要由碳氢化合物(简称“烃”)成分复杂的混合物。
要想把石油用做化工原料,就必须把它“拆分”成一些组成成分相对比较简朴的混合物。
最简朴、也是最常用的“拆分”方法,叫做分馏。
它的原理很简朴:石油的各个组分的沸点是不同的;把石油加热到一定温度,低沸点的组分就会先沸腾气化,而和母液分离,把这部分蒸气冷凝,就得到了一个低沸点的馏分;提高温度,较高沸点的组分又会接着沸腾气化,于是又可以分离出一个馏分……现在在石油化工上,把常压沸点在60℃-220℃之间的馏分,统称为石脑油(英文为naphtha)。
假如一个馏分正好将这个沸程内的全部组分都包括进去了,那就叫做“全馏分石脑油”。
全馏分石脑油以直链烃类(即分子中的碳原子排成一条链而不是一个环)为主成分。
因为烃类分子中的碳原子数目越多,沸点越高,而且彼此越来越接近,所以对于石油中那些含碳更多的烃类,用常压分馏不易分开。
但在减压的情况下,其沸点不仅大大降低,而且彼此的间隔拉大了,因而也就轻易分开了。
所谓“减压馏分油”,就是指的利用减压分馏得到的比石脑油更重的常温常压下呈液态的石油馏分,其主成分也是直链烃类。
直链烃类不能直接用于生产PX,因为PX是芳烃,分子中的碳原子排成环状而不是链状。
所以,全馏分石脑油和减压馏分油都必须经过处理,才能用于生产PX,不过处理的方法不一样。
对全馏分石脑油,采用的技术叫做“连续重整”,是用含铂的催化剂把直链烃类变成芳烃,得到的产品叫“重整生成油”。
对减压馏分油,采用的技术叫做“加氢裂化”,是用加氢催化的方法,把其分子中较长的碳链打断成较短的两截或多截,生成小分子的烃类,得到的产品叫“裂化汽油”。
所以,重整生成油和裂化汽油中芳烃的含量都大大提高了。
PTA生产技术及工艺流程简述(时间:2007-12-29 15:51:27 共有502人次浏览)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。
……………………………………………………………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。
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。
pta生产工艺PTA生产工艺PTA(对苯二甲酸)是一种重要的有机化学品,被广泛用于聚酯纤维、聚酯树脂和聚酯片的生产。
PTA的生产工艺包括对苯二甲酸的制备和其后续的纯化过程。
首先是PTA的制备过程。
PTA的制备主要通过对二甲苯进行氧化反应来完成。
具体工艺流程如下:1. 准备原材料:二甲苯作为制备PTA的主要原料,需要通过蒸馏等方式进行精制,去除杂质。
2. 原料输入:精制后的二甲苯以一定的比例输入到反应器中。
3. 氧化反应:在反应器中,二甲苯与空气中的氧气进行反应,生成对苯二甲酸。
该反应需要适当的温度和压力,以及催化剂的存在。
4. 分离和回收:反应结束后,需要对反应物进行分离和纯化处理。
常见的分离方法包括蒸馏、结晶等,以获取纯度较高的PTA产品。
5. 尾气处理:在反应过程中,会产生大量的尾气包括二氧化碳和水蒸气,需要进行相应的处理,包括回收和净化,以达到环保要求。
整个制备过程需要控制反应温度、压力和催化剂的选择等因素,以获得高纯度的PTA产品。
接下来是PTA的纯化过程。
PTA的纯化主要是通过结晶来实现,具体工艺如下:1. 制备PAN溶液:将PTA溶解在二甲苯中,得到PTA的饱和溶液。
2. 过滤:将饱和溶液进行过滤,除去其中的无机杂质和杂质颗粒。
3. 冷却结晶:将过滤后的溶液进行冷却,逐渐形成PTA结晶。
冷却速率、温度和搅拌强度都会影响结晶的质量和产量。
4. 分离:将结晶和母液进行分离,通常采用离心、过滤等方法进行分离。
5. 干燥:将分离得到的PTA结晶进行干燥,除去残余的溶剂,得到纯净的PTA产品。
在PTA生产过程中,存在一些关键技术和优化措施,以提高产品的质量和工艺的效率。
其中包括:1. 反应条件的优化:通过控制反应温度、压力和催化剂的用量等因素,以提高反应的速度和产物的纯度。
2. 催化剂的研发和使用:选择合适的催化剂对反应速率和选择性有着重要的影响,因此需要进行催化剂的研发和优化。
3. 能源和资源的利用:在PTA生产过程中,合理利用能源和资源,如废气回收、废热利用等措施,可以提高工艺的能效性和减少对环境的影响。
一工艺流程说明1空气压缩机空气压缩机用来供给氧化反应器所需的空气。
有两个并联的空压机组,每个机组包含一台多级离心式空气压缩机、一台蒸汽透平机及一台二级膨胀机。
2100 单元---进料配制醋酸溶剂、高压吸收塔C-231塔底液、催化剂、循环母液及对二甲苯送到装有搅拌机的配料罐中调配好后,用泵注入氧化反应器。
各个成分组成,以对二甲苯流量为主比例来控制醋酸溶剂及催化剂的加入量。
3200 单元--反应、结晶、高压吸收及常压吸收。
3.1 氧化反应对二甲苯在装有搅拌机的二台并联氧化反应器中,被氧化成对苯二甲酸,来自空压机的空气则由一组特殊设计的进料管线送入反应器,空气流量由一组氧分析仪连续分析来自反应器废气中的氧含量来加以控制。
反应操作条件为197~200℃及14~15kg/cm2G。
反应热由溶剂及反应生成水蒸发带走。
反应器的闪蒸蒸汽进入反应器顶部的冷凝系统中,几乎所有的溶剂及水分都在此被冷凝。
每台反应器各有一套冷凝系统,由五个串联的冷凝器组成。
第一、第二、第三冷凝器中分别副产4.5 kg/cm2G 饱和蒸汽、2.5kg/cm2G 饱和蒸汽和1kg/cm2G 饱和蒸汽,在第四冷凝器中以空压机组冷凝液回收部份残余反应热。
抽出部分冷凝液至溶剂回收系统,以控制反应器内水浓度,保证反应体系的正常运转。
氧化反应生成的氧化中间物及副产品,引入二次反应器中进一步反应成对苯二甲酸,以提高转化率及品质。
二次反应器压力约11~12 kg/cm2G,温度约186℃,反应闪蒸蒸汽及尾气,送到冷凝器副产2.5 kg/cm2G饱和蒸汽。
一部份冷凝液回流到二次反应器中,其余则送到溶剂脱水塔。
3.2 结晶二次反应器之出料,经过二个装有搅拌机的结晶器依序降压降温,对苯二甲酸在此过程中完全结晶析出。
第一结晶罐操作压力约4 kg/cm2G,温度约163.5℃,闪蒸蒸汽直接进入溶剂脱水塔中。
第二结晶器操作压力约-0.5kg/cm2G,温度约93℃,闪蒸蒸汽用冷凝器冷凝后回流到结晶器。
pta 生产工艺流程PTA生产工艺流程PTA(纯对苯二甲酸)是一种重要的化工产品,广泛用于纺织、塑料和橡胶等行业。
下面将介绍PTA的生产工艺流程。
PTA的生产一般包括苯的氧化、生成的对苯二甲酸的精制和酯化三个步骤。
首先是苯的氧化。
苯是PTA的原料之一,其氧化是PTA生产中的核心环节。
常用的苯氧化方法是空气氧化法。
首先,将苯和空气通过加热装置预热至一定温度,进入氧化反应器。
在氧化反应器中,苯与空气反应生成苯酐,然后再通过催化剂的作用,苯酐继续氧化生成对苯二甲酸。
氧化反应的最终生成物为对苯二甲酸和少量的水。
反应结束后,进行冷却后抽出对苯二甲酸。
接下来是对苯二甲酸的精制。
由于氧化反应会生成一定量的杂质,因此需要对对苯二甲酸进行精制。
首先通过中间产品的蒸馏进行粗分离,去除低沸点成分,如水和酸醛等。
然后将粗产物与有机溶剂进行混合,在特定条件下进行结晶和过滤,得到纯度较高的对苯二甲酸。
最后是酯化。
酯化是将对苯二甲酸和乙二醇反应生成液体酯的过程。
对苯二甲酸和乙二醇按一定比例加入反应釜中,通过加热和搅拌使反应进行。
酯化反应结束后,得到液态的PTA酯。
当然,PTA的生产流程中还有其他的辅助操作。
例如,在苯的氧化过程中需要使用加热装置对反应物进行预热。
在对苯二甲酸精制过程中,还需要进行多次的结晶和过滤操作。
在酯化过程中,也需要加热和搅拌等设备进行辅助。
总的来说,PTA的生产工艺流程主要包括苯的氧化、对苯二甲酸的精制和酯化三个步骤。
这个流程经过多年的发展和改进,已经非常成熟和高效。
PTA作为化工行业的重要原料,其生产工艺的优化和改进也可以提高产量、降低成本,并减少对环境的负面影响。