精对苯二甲酸装置简介和重点部位及设备

1、精 对 苯 二 甲 酸 装 置 简 介 和 重 点 部 位 及 设 备、装置简介（一）装置发展及类型1装置发展精对苯二甲酸（PYA）是关系到国民生计的衣用涤纶化纤聚酯产品 的原料。目前在我国涤纶化纤因其品质优良，是化学纤维中的首选 品种，它已占整个化纤产品的 76以上。近年来，在化学纤维中聚酯工业发展的速度最快,世界聚酯产量年增长率约为 8左右。随着聚酯应用技术的不断发展，近十年来聚酯用途不断扩大，已延伸到 聚酯薄膜、聚酯瓶、工业用聚酯以及其他新聚酯产品等领域中，其 中又以工业用聚酯发展更快。根据国内市场分析， 1999 年，我国聚酯生产能力达 398X104t a, PTA的需求量为344X

2、104t/a,而产量则为169. 1X104t/a,缺口达 172. 9X104t/a。2001 年 PYA进口量达到 311. 7X104to2001 年 国内聚酯年生产能力已经发展到 700-800X104t / a,当年产量已达 611X104t，需PYA约531. 6X104t，但国内PYA生产能力（包括DMT应算到PYA的产能）到2001年约为242. 5X104t/a,当年实际产量约为219. 9X104t, PYA缺口达300X104t以上。通过对国内 PYA市场需求的分析预测，到2005年底我国PYA市场需求将达到597699X104ta。2。生产工艺路线精对苯二甲酸（PYA）

3、是生产聚酯（PET）的重要化工原料，当前主 要的工艺路线有二条。一种是二甲苯（PX）合并氧化合并酯化生产工 艺（也叫DMT法）。另一种是对二甲苯（PX）直接氧化法（即DM法）生产 工艺，它是以美国 BP Amoc（公司、美国DuPont ICI公司和日本二井油化公司为代表的中温氧化，加氢精制生产 PTA的工艺技术。我国较为先进的已建成投产的PYA装置（如扬子石化）多采用Amocc公司（现为英国BP公司）工艺技术。并对经过对 BR DuPont、三井油化三家公司技术方案从技术路线、产品质量、原材料单耗、催化剂回收、 公用工程单耗以及最为关键单台氧化反应器设计生产能力和设备投 资状况进行反复的技术

4、优化，同时结合 70年代我国引进PTA装置30年来的发展经验，在引进、消化、吸收上所取得的成就 （特别是扬子石化） 基础上，成功地对老装置进行大胆的革新、改造，使装置生产 能力由原来的45X104t/a增加到60X104t/a（目前可达70X104t/a 产量）。能耗由原来的469kg标油降低到339kg标油，最低可达290300kg标油。通过革新创造已形成了许多自己独有的PYA生产技术，目前已有 4项技术成果获得专利授予权， 5项技术成果正在申请专利，形成14项之多的专有技术。这里重点以对二甲苯（PX）直接 氧化法（即DM法）生产工艺做进一步详细论述。（二）反应原理及特点1 反应原理采用直接

5、氧化法生产PYA的工艺原理是在氧化单元中以对二甲 苯(PX)为原料、醋酸为溶剂、以醋酸钻、醋酸锰为催化剂、溴化氢 为促进剂，在一定的温度和压力条件下(如DuPont为201吧、1. 5MPa在反应器内与氧反应生成粗对苯二甲酸(PYA),反应过程为剧烈的放热反应。精制单元采用加氢还原法除去反应副产物。加氢反应在正常操 作温度288C，操作压力& 28. 8MPa俵)条件下，在碳钯催化剂的作用下，将TA中的对羧基苯甲醛(4 CBA等杂质还原成易溶于水的PT酸(P0L)。最终产品为精对苯二甲酸(PTA)。2.反应的特点通过对BP DuPont、三井油化三家工艺技术比较，其中精制技术比较接近，

6、装置采用国产化精制技术与三家公司的精制技术基本 相同。而将引进的国外氧化技术 BP与DuPom比较接近，差别只在氧化反应的操作条件，并与三井油化氧化工艺是稍低的反应操作温度 和操作压力，不设结晶器等有较大的差异。工艺技术、设备基本上 是以DuPont公司的技术路线为主，其主要的技术特点是:(1) 单台氧化反应器节约投资，能耗降低，占地面积小。(2) 溶剂回收采用共沸精馏，在回收醋酸的精馏塔中加入共沸剂 醋酸正丁酯，它和水形成共沸物从塔顶流出，采用此法可以降低回 流比，减少塔板数和直径，大大降低了能耗和设备投资。(3) 设置催化剂回收系统，可回收催化剂水溶液中部分钴、锰， 经浓缩后返回氧化反应器

7、，回收后的残渣再运出工厂处理。(4) 加氢精制部分不设热媒加热炉，用结晶器和外供高压蒸汽加 热进料预热器。(5) 工艺流程简单，反应快，设备效率高。(6) 产品收率高。(7) 产品纯度高，且消耗较低。(8) 由于反应溶剂为醋酸，且以溴为助催化剂，因此物料的腐蚀 性强，使得设备与管材的选材材质高。(三) 装置单元组成与工艺流程1装置单元的组成PTA装置主要由氧化单元、精制单元、包装、公用工程和辅助设施等四部分组成。(1) 氧化单元：主要包括空气压缩、进料准备、氧化反应、结晶、过滤分离、干燥、溶剂回收等。(2) 精制单元：主要包括浆料制备、加氢反应、PTA结晶、分离过滤、干燥和产品输送等。(3) 辅助设施：主要包