PTA生产工艺比较

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1、PTA 生产工艺比较PTA生产工艺在发展过程中,形成了 Amoco、三井、ICI、Eastman 4种主要的 专利技术。这4种技术的共同点是均采用Amoco-MC液相催化氧化方法,催化剂 为钴-锰-溴体系,溶剂为醋酸 ,不同之处是各种工艺的氧化反应温度不同 （从 205 C到160 C），相应的工艺条件、反应器形式、流程设计也有所不同。ICI和 Amoco反应温度最高，三井-Amoco温度居中，而Eastman最低，一些文献上分别称 为高温氧化、中温氧化和低温氧化工艺。高温氧化的反应速率快、单位容积生产能力高，所以在相同产量条件下，反应 釜体积小， CTA 晶体粒径大，含水量高，采用搅拌器来强

2、化釜内物料的传质和混 合。不足之处是醋酸和 PX 消耗比低温氧化高，设备造价也高，因为氧化釜处于高 温高压条件，还需要有搅拌器等动设备，配置的空气压缩机造价也很高。低温工艺单位容积生产能力较低 ，采用鼓泡塔即可满足传质要求 ，反应器属于 静设备，制造容易。不足之处是脱水负荷大，需要增加脱水设备，晶体粒径小，浆料还 需要进行二次氧化。中温工艺介于高温和低温二者之间。从工艺流程方面,Amoco、三井、ICI都是氧化后的CTA通过加氢工序获得PTA 产品。Eastman的PTA生产工艺则有相当大的不同。氧化反应器出来的浆料经洗 涤处理后直接进入二次氧化反应器 ， 进行晶体深度氧化 ， 然后通过几级结

3、晶精 制，最后经熟化后得到聚合级（膜、瓶级）的对苯二甲酸产品（市场上也称为EPTA）。通过比较得知， Eastman 工艺与现有的 PTA 生产工艺（英威达、 BP-Amoco、 三井等）有4点显著的不同：1）较低的PX氧化温度;2）鼓泡而不带搅拌器的反应器; 3）不用加氢精制而采用二次氧化、重结晶以及熟化的工艺; 4）母液除杂质流程。Eastman生产的PTA与其他公司生产的PTA的产品品质指标有所差异。从 产品品质指标看,杂质总量相差不多。一个是4-CBA含量高，一个是PT酸含量高, 平均粒径差距较大。而在用于PET原料方面,对下游产品并没有明显的品质上的 影响。Eastman 工艺技术的

4、评价低温氧化、结晶、熟化而不用加氢精制生产PTA的Eastman工艺流程与高温 氧化加氢精制的工艺流程比较,既有优点也有需要解决的问题。1、主要优点（1）氧化温度低，原料PX和溶剂醋酸消耗低于高温氧化工艺。Eastman工艺每吨对 苯二甲酸需消耗醋酸 40 kg 左右。如果醋酸价位较高,还可以启动醋酸精收装置, 醋酸单耗可达到35 kg。PX单耗650 kg以下，一般比高温工艺低10 kg。（2）主氧化器工艺设备投资低。反应器压力低且属于静设备 ,氧化反应器与压缩机 的造价都大幅下降。(3) 工艺流程相对简单 ,无加氢精制工序。 PTA 的加氢精制工序中 ,精制温度为280 C,压力可达8MP

5、a，主要设备有加氢反应器和多级结晶器，加氢采用的钯炭催 化剂也比较昂贵，反应器容易堵塞，设备运行和维修费用都比较高。Eastman二次 氧化、结晶、熟化的温度比较低，只有209 C,压力是2 MPa。在完成结晶后，为 获得期望品质的 PTA，Eastman 工艺中必须要经过熟化阶段。 PTA 需要在熟化器 中放置一段时间，完成热量和质量的输送，并达到平衡。如未经过熟化， PTA 粒 子的粒径均匀性很差，而且通常会造成 PTA 粒子过粗，在极端情况下会造成凝 胶化现象。但由于反应的条件比较温和，综合起来 Eastman 工艺的设备运行与维 修费用仍低于高温氧化加氢工艺。(4) 节水。高温氧化加氢

6、精制工艺中，加氢精制前需要纯水打浆，污水量大。 Eastman 生产工艺污水量是它的 1 /9，污水处理场占地少，水处理投资小，运行成本低。如采 用先进的水处理技术 ，水质可以达到国家排放标准 ，不必二级再处理 (荷兰沃里丹 工厂) 。而 Amoco 工艺污水处理占地面积和主装置占地几乎相当，污水处理场处 空气品质差， Eastman 工艺环境状况好。2、缺点(1) 能量利用率低氧化温度低是 Eastman 工艺的特点。在低温氧化条件下，反应热难以得到有效 利用，大部分反应热在通过尾气冷凝后成为品位很低的废热，同时消耗大量的冷却 用水。从技术角度来说，废热利用起来还需要研究出经济合理的途径。鲁

7、奇公司 虽然宣称已经有了解决的技术方案，但还没有工业化实践。因此，能量利用率低仍 然是目前 Eastman 工艺的一个主要缺点。(2) 除杂流程复杂低温氧化工艺由于在低温低压下运行 ，液相中溶解的氧浓度很低 ，致使氧化过 程中的许多中间产物自由基容易相互聚合形成深色杂质 ，影响 TA 色度。因此， Eastman工艺母液除杂负荷大，需要将35%40%的母液进行除杂,增加了这部分 的投资和操作费用。Eastman 工艺投资成本低于高温氧化加氢精制工艺。目前 2 种不同工艺生产 的产品市场价格相差 200 元。 EPTA 作为聚酯原料，已经得到厂家认可，是一种有 竞争力的 PTA 生产工艺。当然， Eastman 的 PTA 工艺与其他 PTA 工艺的进一步 比较和评价还需考虑市场前景、技术发展趋势、环境友好程度、以及投资与消耗 的综合权衡，目前还需要有较长时间的工业运行实践和市场业绩来提供评价依 据。PTA 生产工艺技术不论是加氢精制工艺还是 Eastman 二次氧化、结晶、熟化 工艺，都在不断发展之中。 PTA 的发展趋势是规模大型化、流程趋于简化、能量 利用和节水降耗技术趋于优化。而 Eastman 的 PTA 工艺反应条件缓和、用二次 氧化、结晶、熟化工艺代替加氢精制、设备投资和原料消耗少 ，具有一定的竞争 性。其不足之处是能量利用效率较低，单线生产规模也还有待提高。