間而言之，PTA是一種化工原料，從原油經(jīng)過(guò)一系列工序提煉而出，主要用于制造滌綸等化工產(chǎn)品。
　　PTA是精對(duì)苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid）的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，在常溫下是白色粉狀晶體, 無(wú)毒、易燃，若與空氣混合，在一定限度內(nèi)遇火即燃燒。
　　（一）PTA生產(chǎn)過(guò)程
　　PTA為石油的下端產(chǎn)品。石油經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程生產(chǎn)出石腦油（別名輕汽油），從石腦油中提煉出MX（混二甲苯），再提煉出PX（對(duì)二甲苯）。PTA以PX（配方占65％－67％）為原料，以醋酸為溶劑,在催化劑的作用下經(jīng)空氣氧化（氧氣占35％－33％），生成粗對(duì)苯二甲酸。然后對(duì)粗對(duì)苯二甲酸進(jìn)行加氫精制，去除雜質(zhì)，再經(jīng)結(jié)晶、分離、干燥、制得精對(duì)苯二酸產(chǎn)品，即PTA成品。國(guó)際、國(guó)內(nèi)有廠(chǎng)家生產(chǎn)粗對(duì)苯二甲酸，如三鑫石化的EPTA，韓國(guó)三南的QTA等。生產(chǎn)工藝中少了后面的精制過(guò)程。成本低，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，可滿(mǎn)足不同聚酯企業(yè)需要。
　　(二) PTA的用途
　　PTA是重要的大宗有機(jī)原料之一，廣泛用于與化學(xué)纖維、輕工、電子、建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。同時(shí)，PTA的應(yīng)用又比較集中，世界上90%以上的PTA用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(簡(jiǎn)稱(chēng)聚酯，PET)。生產(chǎn)1噸PET需要0.85－0.86噸的PTA和0.33-0.34噸的MEG（乙二醇）。聚酯包括纖維切片、聚酯纖維、瓶用切片和薄膜切片。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，有75％的PTA用于生產(chǎn)聚酯纖維；20％用于生產(chǎn)瓶級(jí)聚酯，主要應(yīng)用于各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝；5％用于膜級(jí)聚酯，主要應(yīng)用于包裝材料、膠片和磁帶。可見(jiàn)，PTA的下游延伸產(chǎn)品主要是聚酯纖維。
　　聚酯纖維，俗稱(chēng)滌綸。在化纖中屬于合成纖維。合成纖維制造業(yè)是化纖行業(yè)中規(guī)模最大、分支最多的子行業(yè)，除了滌綸外，其產(chǎn)品還包括腈綸、錦綸、氨綸等。2005年中國(guó)化纖產(chǎn)量1629萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量4400萬(wàn)噸的37％。合成纖維產(chǎn)量占化纖總量的92％，而滌綸纖維占合成纖維的85%。滌綸分長(zhǎng)絲和短纖，長(zhǎng)絲約占62％，短纖約占38％。長(zhǎng)絲和短纖的生產(chǎn)方法有兩種：一是PTA和MEG生產(chǎn)出切片、用切片融解后噴絲而成；一種是PTA和MEG在生產(chǎn)過(guò)程中不生產(chǎn)切片，而是直接噴絲而成。
　　滌綸可用于制作特種材料如防彈衣、安全帶、輪胎簾子線(xiàn)，漁網(wǎng)、繩索，濾布及緣絕材料等等。但其主要用途是作為紡織原料的一種。國(guó)內(nèi)紡織品原料中，棉花和化纖占總量的90%。我國(guó)化纖產(chǎn)量位列世界第一，2005年化纖產(chǎn)量占我國(guó)紡織工業(yè)纖維加工總量的2690萬(wàn)噸的61%。化纖中滌綸占化纖總量的近80%。因此，滌綸是紡織行業(yè)的主要原料。滌綸長(zhǎng)絲供紡織企業(yè)用來(lái)生產(chǎn)化纖布，滌綸短纖一般與棉花混紡。棉紗一般占紡織原料的60％，滌綸占30－35％，不過(guò)，二者用量因價(jià)格變化而替代。
　　我國(guó)由揚(yáng)子石化、浙江大學(xué)、華東理工大學(xué)共同承擔(dān)的中國(guó)石化十條龍攻關(guān)項(xiàng)目之一的揚(yáng)子石化精對(duì)苯二甲酸(PTA)成套技術(shù)，已開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型氧化反應(yīng)器與更為先進(jìn)的氧化工藝，可使PTA新建項(xiàng)目總投資比引進(jìn)裝置節(jié)省20%-30%，國(guó)產(chǎn)化工藝的能量消耗比目前引進(jìn)的PTA裝置節(jié)能20％以上，目前已申請(qǐng)專(zhuān)利12項(xiàng)(巳獲授權(quán)6項(xiàng))。成套工藝包中PX氧化主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到20世紀(jì)90年代末國(guó)內(nèi)引進(jìn)裝置的技術(shù)水平，TA精制技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。轉(zhuǎn)鼓式真空過(guò)濾機(jī)的國(guó)產(chǎn)化研究、小流量高溫高壓高速離心泵研究，填補(bǔ)了PTA精制生產(chǎn)中國(guó)產(chǎn)化轉(zhuǎn)鼓式真空過(guò)濾機(jī)的空白。這些技術(shù)將在揚(yáng)子石化新一輪PTA裝置改造中得以應(yīng)用。
　　PTA的生產(chǎn)分為兩大工序：氧化工序與加氫精制工序。目前各類(lèi)PTA工藝在加氫精制方面的設(shè)計(jì)基本相同，差別主要在氧化部分，分為高溫工藝、中溫工藝和、低溫工藝三類(lèi)。除氧化反應(yīng)條件不同外，各類(lèi)工藝在氧化反應(yīng)器單元、尾氣處理系統(tǒng)、漿料處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面都有顯著差異。
　　根據(jù)目前PTA裝置日趨大型化的要求，該P(yáng)TA工藝的設(shè)計(jì)產(chǎn)能為60萬(wàn)-80萬(wàn)噸/年，其中氧化反應(yīng)器采用2臺(tái)并聯(lián)操作，其他設(shè)備均采用單系列。流程可分為4個(gè)模塊：氧化反應(yīng)器單元、尾氣處理單元、漿料處理單元、加氫精制單元。原料對(duì)二甲苯、溶劑醋酸、催化劑、空氣加入氧化反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)熱通過(guò)溶劑蒸發(fā)轉(zhuǎn)換成蒸汽與尾氣一道從塔頂移出，選人尾氣處理單元，尾氣經(jīng)過(guò)多級(jí)換熱、吸收、氣體凈化、精餾脫水，回收能量和溶劑，然后排放。反應(yīng)器生成的TA漿料從底部排出，進(jìn)入漿料處理單元，漿料通過(guò)多級(jí)結(jié)晶和補(bǔ)充氧化、過(guò)濾、干燥進(jìn)行液固分離，分離出的母液大部分返回氧化反應(yīng)器，少部分抽出凈化。干燥后的粗對(duì)苯二甲酸(CTA)送到加氫單元進(jìn)行精制得到PTA。
　　(1)氧化反應(yīng)器單元：采用反應(yīng)／精餾一體化設(shè)計(jì)，下部為無(wú)攪拌的鼓泡塔反應(yīng)器，上部為精餾塔。精餾段采用規(guī)整填料或多塊高效塔板直接利用反應(yīng)熱進(jìn)行溶劑脫水。反應(yīng)段下部設(shè)氣體分布器，底部出料，反應(yīng)段高徑比為4-7。單臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)能設(shè)計(jì)為30萬(wàn)~40萬(wàn)噸/年，直徑4.7-5.2m，總高30-35m。反應(yīng)溫度在185~190℃，溶劑比、停留時(shí)間、含水量等條件的設(shè)定兼顧了氧化反應(yīng)、結(jié)晶粒徑、溶劑消耗等方面的要求。實(shí)驗(yàn)室研究與工業(yè)實(shí)驗(yàn)均表明，該反應(yīng)器能夠滿(mǎn)足氧化反應(yīng)的多方面需求。與引進(jìn)的攪拌釜反應(yīng)器比較，同樣產(chǎn)能的鼓泡塔反應(yīng)器體積要大25％-30％，但由于其呈細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，且無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，造價(jià)和操作費(fèi)用反而比攪拌釜低廉得多。同時(shí)，由于直接利用反應(yīng)熱進(jìn)行精餾，在節(jié)能降耗方面比攪拌釜具有更大的優(yōu)勢(shì)。
　　(2)尾氣后處理單元：反應(yīng)器尾氣合并后進(jìn)入多級(jí)冷凝器并流冷凝，冷凝器同時(shí)副產(chǎn)不同能級(jí)的蒸汽，大部分蒸汽通人蒸汽透平回收能量，一部分用于脫水塔供熱；冷凝后的尾氣通過(guò)2段吸收塔回收PX和醋酸，然后通過(guò)尾氣凈化去除有機(jī)成分，進(jìn)入尾氣膨脹機(jī)回收能量、排放。塔頂冷凝液大部分回流到氧化反應(yīng)器，少部分抽出到脫水塔脫水，脫水塔采用共沸精餾技術(shù)，有利節(jié)能與減少醋酸消耗。壓縮機(jī)、蒸汽透平、尾氣膨脹機(jī)采用共軸連接，除開(kāi)車(chē)啟動(dòng)外，不再需要外部提供能量。尾氣處理流程的這種設(shè)計(jì)借鑒了杜邦與三井工藝的長(zhǎng)處，既消除了脫水與換熱的瓶頸，又最大限度利用了反應(yīng)熱。
　　(3)漿料后處理單元：氧化反應(yīng)器出口漿料合并后進(jìn)人三級(jí)串連結(jié)晶器，第一結(jié)晶器通人少量空氣進(jìn)行補(bǔ)充氧化；漿料經(jīng)后續(xù)的結(jié)晶器減壓蒸發(fā)濃縮后進(jìn)入真空過(guò)濾機(jī)分離固體，過(guò)濾母液大部分回流反應(yīng)器，少部分抽出進(jìn)行除雜和催化劑回收；固體進(jìn)人干燥機(jī)干燥后制成CTA粉料，再力口氫精制得PTA產(chǎn)品。漿料處理流程的設(shè)計(jì)主要借鑒了Amoco工藝的思路，有利于結(jié)晶和干燥，可消除粒徑和干燥方面的瓶頸。上海石化公司開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的年產(chǎn)80萬(wàn)噸PTA工藝包和成套技術(shù)最近也通過(guò)中石化權(quán)威技術(shù)驗(yàn)收，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，可望用于建設(shè)國(guó)產(chǎn)化的世界級(jí)PTA生產(chǎn)裝置。據(jù)介紹該技術(shù)如果投入工程化應(yīng)用，預(yù)計(jì)可節(jié)省技術(shù)專(zhuān)利引進(jìn)費(fèi)約人民幣1.9億元。同時(shí)，通過(guò)采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備，還可節(jié)省設(shè)備投資約1.4億元。

標(biāo)簽：新材料石化什么