一、裝置簡介(jie)
精對苯(ben)二甲酸(suan)（purified terephthalic acid）簡(jian)稱 PTA，是生產聚(ju)酯的(de)主(zhu)要原料。由于(yu)纖維類聚(ju)酯、瓶(ping)用(yong)聚(ju)酯、聚(ju)酯薄(bo)膜(mo)及其(qi)他用(yong)途聚(ju)酯的(de)需求(qiu)量極大，并處于(yu)快速增(zeng)長之(zhi)中，從而推動(dong)了全(quan)世界PTA產量的(de)持(chi)續(xu)增(zeng)長。
二、典型PTA裝置的工藝(yi)及特點
目前世(shi)界上普遍采用對(dui)二(er)(er)甲(jia)(jia)苯（PX）空氣(qi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法工藝(yi)。該工藝(yi)一般(ban)由粗(cu)對(dui)苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)生(sheng)成(cheng)(cheng)和對(dui)苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)的(de)加(jia)氫精(jing)制(zhi)兩部分(fen)(fen)組成(cheng)(cheng)，其中(zhong)，粗(cu)對(dui)苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)生(sheng)成(cheng)(cheng)又包括(kuo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)、分(fen)(fen)離干燥和醋(cu)酸(suan)回收三個系統(tong)。對(dui)苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)的(de)加(jia)氫精(jing)制(zhi)又包括(kuo)加(jia)氫精(jing)制(zhi)和分(fen)(fen)離干燥兩個系統(tong)。典型(xing)的(de)PTA裝置的(de)生(sheng)產工藝(yi)流程如圖2.26所示。
1. 粗對苯二甲酸的生成(cheng)
粗對苯(ben)二甲酸(suan)生(sheng)成的核心(xin)部(bu)分(fen)是氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)，即原料對二甲苯(ben)、醋酸(suan)溶(rong)劑、主催化(hua)劑醋酸(suan)鈷(gu)和(he)(he)醋酸(suan)錳、副(fu)催化(hua)劑四溴乙(yi)烷(wan)和(he)(he)空氣(qi)(qi)連續加(jia)入(ru)(ru)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)器(qi)，通(tong)過(guo)(guo)反(fan)應(ying)生(sheng)成粗對苯(ben)二甲酸(suan)（TA）。反(fan)應(ying)中放出(chu)的大(da)量(liang)反(fan)應(ying)熱(re)通(tong)過(guo)(guo)溶(rong)劑的蒸(zheng)發帶(dai)走，并通(tong)過(guo)(guo)副(fu)產(chan)物(wu)蒸(zheng)汽回收(shou)這部(bu)分(fen)熱(re)量(liang)。反(fan)應(ying)器(qi)頂部(bu)流出(chu)的蒸(zheng)發溶(rong)劑送(song)(song)(song)(song)至(zhi)高壓吸收(shou)塔(ta)進行醋酸(suan)蒸(zheng)氣(qi)(qi)吸收(shou)，然后送(song)(song)(song)(song)至(zhi)脫水(shui)塔(ta)回收(shou)醋酸(suan)。反(fan)應(ying)器(qi)下部(bu)出(chu)來(lai)的反(fan)應(ying)物(wu)料（TA）、醋酸(suan)、水(shui)和(he)(he)可能少量(liang)的Br-被(bei)(bei)送(song)(song)(song)(song)至(zhi)結(jie)(jie)晶(jing)器(qi)進行脫水(shui)和(he)(he)結(jie)(jie)晶(jing)。從(cong)(cong)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)器(qi)過(guo)(guo)來(lai)的反(fan)應(ying)物(wu)料被(bei)(bei)送(song)(song)(song)(song)至(zhi)數(shu)個串聯的結(jie)(jie)晶(jing)器(qi)，逐次進行降溫、降壓和(he)(he)干燥、結(jie)(jie)晶(jing)。從(cong)(cong)結(jie)(jie)晶(jing)器(qi)頂部(bu)蒸(zheng)發出(chu)來(lai)的醋酸(suan)蒸(zheng)氣(qi)(qi)分(fen)別被(bei)(bei)送(song)(song)(song)(song)入(ru)(ru)高壓吸收(shou)塔(ta)或脫水(shui)塔(ta)進行醋酸(suan)回收(shou)。底(di)部(bu)出(chu)來(lai)的漿液再經離心(xin)分(fen)離、過(guo)(guo)濾(lv)送(song)(song)(song)(song)入(ru)(ru)干燥機進行干燥，得(de)到(dao)粉末狀(zhuang)的中間產(chan)品粗對苯(ben)二甲酸(suan)（TA）。
2. 對苯二(er)甲酸的精制
在加氫精制部(bu)分，粗(cu)對(dui)(dui)苯(ben)二甲(jia)(jia)酸（TA）用脫(tuo)(tuo)離子(zi)水(shui)配成一定濃度的(de)漿(jiang)料(liao)，再用泵升壓，然后加熱，送(song)(song)至加氫反(fan)應(ying)器。TA漿(jiang)料(liao)在催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)作用下與氫進(jin)行反(fan)應(ying)，使(shi)粗(cu)對(dui)(dui)苯(ben)二甲(jia)(jia)酸（TA）中(zhong)所(suo)含雜質轉化(hua)為水(shui)溶性物(wu)質（對(dui)(dui)甲(jia)(jia)基苯(ben)甲(jia)(jia)酸，簡(jian)稱(cheng)PT酸），并通過水(shui)洗洗去。加氫反(fan)應(ying)進(jin)料(liao)中(zhong)雖然含醋酸等腐蝕介質較(jiao)少，但溫度較(jiao)高(gao)，而且鐵(tie)銹(xiu)(xiu)會導致催(cui)(cui)化(hua)劑中(zhong)毒(du)，因此，也采用高(gao)等級材料(liao)。從加氫反(fan)應(ying)器流出的(de)加氫反(fan)應(ying)液，在串聯的(de)結(jie)晶器中(zhong)逐(zhu)級降溫降壓，送(song)(song)離心機分離，得到的(de)濾餅再用脫(tuo)(tuo)離子(zi)水(shui)打(da)漿(jiang)，然后經過濾和干(gan)燥。制得纖(xian)維級精對(dui)(dui)苯(ben)二甲(jia)(jia)酸。該部(bu)分鐵(tie)銹(xiu)(xiu)會影響產(chan)品的(de)色澤，視需要(yao)采用不銹(xiu)(xiu)鋼材料(liao)。
PTA裝置最(zui)典型的(de)介(jie)質特點是漿料比較多，物料黏稠(chou)，又(you)有粉(fen)料和粒料的(de)物料輸送(song)，同(tong)時(shi)又(you)伴隨(sui)高腐(fu)蝕性(xing)介(jie)質（包括(kuo)溴酸(suan)(suan)、醋(cu)酸(suan)(suan)等）的(de)存(cun)在(zai)。對(dui)苯二(er)甲酸(suan)(suan)為(wei)二(er)元芳香羧酸(suan)(suan)。常態下為(wei)白色晶體或粉(fen)末，低毒，可(ke)燃(ran)。溶于(yu)堿溶液(ye)，若與空氣混合，在(zai)一定的(de)限(xian)度內遇火即燃(ran)燒(shao)甚(shen)至(zhi)發(fa)生爆炸。屬(shu)低毒類物質，對(dui)皮膚(fu)和黏膜有一定的(de)刺(ci)激作用。醋(cu)酸(suan)(suan)為(wei)飽和羧酸(suan)(suan)。常態下為(wei)無(wu)色透明(ming)液(ye)體，易揮(hui)發(fa)，有刺(ci)激性(xing)臭味(wei)。純醋(cu)酸(suan)(suan)在(zai)16℃以下時(shi)能結(jie)成冰狀的(de)固(gu)體，所(suo)以常稱為(wei)冰醋(cu)酸(suan)(suan)。醋(cu)酸(suan)(suan)易溶于(yu)水、乙(yi)醇、乙(yi)醚和四氯化(hua)碳(tan)。易燃(ran)，其(qi)蒸氣與空氣可(ke)形成爆炸性(xing)混合物，遇明(ming)火、高熱(re)能引起(qi)燃(ran)燒(shao)爆炸。與鉻酸(suan)(suan)、過氧化(hua)鈉、硝酸(suan)(suan)或其(qi)他氧化(hua)劑接觸，有爆炸危險(xian)。被列為(wei)爆炸危險(xian)介(jie)質，為(wei)中度危害介(jie)質。
PTA裝置的配管(guan)設計，主要是對塔、罐、泵、反應器(qi)等設備的配管(guan)設計。
