一、裝置簡介
精對苯二甲酸（purified terephthalic acid）簡稱(cheng) PTA，是生(sheng)產(chan)聚(ju)酯的(de)主要原料。由于(yu)(yu)纖維類聚(ju)酯、瓶(ping)用(yong)聚(ju)酯、聚(ju)酯薄膜及其他用(yong)途聚(ju)酯的(de)需求(qiu)量極大，并處于(yu)(yu)快速增長(chang)之中，從而推動了全世界PTA產(chan)量的(de)持續增長(chang)。
二(er)、典型PTA裝置(zhi)的(de)工藝及特點
目前世界上普遍采(cai)用對(dui)二(er)甲(jia)苯(ben)(ben)（PX）空氣氧(yang)化(hua)法工藝(yi)(yi)。該工藝(yi)(yi)一般由粗對(dui)苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸的氧(yang)化(hua)生(sheng)成(cheng)和對(dui)苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸的加氫精制兩部分組成(cheng)，其中，粗對(dui)苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸的氧(yang)化(hua)生(sheng)成(cheng)又包括氧(yang)化(hua)、分離干燥(zao)(zao)和醋酸回收(shou)三個系統(tong)。對(dui)苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸的加氫精制又包括加氫精制和分離干燥(zao)(zao)兩個系統(tong)。典型(xing)的PTA裝(zhuang)置(zhi)的生(sheng)產工藝(yi)(yi)流程如圖2.26所示。
1. 粗對苯二甲酸的生成
粗(cu)(cu)(cu)對苯(ben)(ben)二(er)甲酸(suan)生成(cheng)的(de)(de)核心(xin)部(bu)分(fen)是(shi)氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)，即(ji)原料(liao)(liao)對二(er)甲苯(ben)(ben)、醋(cu)酸(suan)溶(rong)(rong)劑、主催化(hua)劑醋(cu)酸(suan)鈷和(he)(he)醋(cu)酸(suan)錳、副催化(hua)劑四溴(xiu)乙烷和(he)(he)空氣連續(xu)加入(ru)(ru)氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)，通(tong)過反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生成(cheng)粗(cu)(cu)(cu)對苯(ben)(ben)二(er)甲酸(suan)（TA）。反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)中放出的(de)(de)大量反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)熱通(tong)過溶(rong)(rong)劑的(de)(de)蒸發(fa)帶走(zou)，并通(tong)過副產(chan)物蒸汽回(hui)收這部(bu)分(fen)熱量。反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)頂部(bu)流出的(de)(de)蒸發(fa)溶(rong)(rong)劑送至高壓(ya)吸(xi)收塔(ta)進(jin)行(xing)(xing)醋(cu)酸(suan)蒸氣吸(xi)收，然后送至脫水(shui)塔(ta)回(hui)收醋(cu)酸(suan)。反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)下部(bu)出來(lai)的(de)(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)物料(liao)(liao)（TA）、醋(cu)酸(suan)、水(shui)和(he)(he)可能少(shao)量的(de)(de)Br-被送至結(jie)晶(jing)器(qi)(qi)進(jin)行(xing)(xing)脫水(shui)和(he)(he)結(jie)晶(jing)。從氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)過來(lai)的(de)(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)物料(liao)(liao)被送至數(shu)個串聯的(de)(de)結(jie)晶(jing)器(qi)(qi)，逐次(ci)進(jin)行(xing)(xing)降溫、降壓(ya)和(he)(he)干燥、結(jie)晶(jing)。從結(jie)晶(jing)器(qi)(qi)頂部(bu)蒸發(fa)出來(lai)的(de)(de)醋(cu)酸(suan)蒸氣分(fen)別(bie)被送入(ru)(ru)高壓(ya)吸(xi)收塔(ta)或脫水(shui)塔(ta)進(jin)行(xing)(xing)醋(cu)酸(suan)回(hui)收。底部(bu)出來(lai)的(de)(de)漿液再經(jing)離心(xin)分(fen)離、過濾送入(ru)(ru)干燥機進(jin)行(xing)(xing)干燥，得到(dao)粉(fen)末(mo)狀的(de)(de)中間產(chan)品粗(cu)(cu)(cu)對苯(ben)(ben)二(er)甲酸(suan)（TA）。
2. 對苯二甲(jia)酸的(de)精制
在加(jia)(jia)氫(qing)精制(zhi)部分(fen)(fen)，粗對(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)（TA）用(yong)脫離(li)子(zi)水(shui)配(pei)成一定(ding)濃(nong)度(du)(du)的漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)，再用(yong)泵升壓，然(ran)(ran)后(hou)加(jia)(jia)熱(re)，送至加(jia)(jia)氫(qing)反應(ying)器(qi)。TA漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)在催化(hua)劑的作用(yong)下(xia)與氫(qing)進行反應(ying)，使粗對(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)（TA）中所含(han)雜(za)質(zhi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)水(shui)溶性物質(zhi)（對(dui)甲(jia)基苯(ben)甲(jia)酸(suan)(suan)，簡稱PT酸(suan)(suan)），并通過水(shui)洗(xi)洗(xi)去。加(jia)(jia)氫(qing)反應(ying)進料(liao)(liao)中雖然(ran)(ran)含(han)醋(cu)酸(suan)(suan)等腐蝕介質(zhi)較(jiao)少，但(dan)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)，而且鐵(tie)銹(xiu)會導致(zhi)催化(hua)劑中毒(du)，因(yin)此，也(ye)采用(yong)高(gao)等級材(cai)(cai)料(liao)(liao)。從加(jia)(jia)氫(qing)反應(ying)器(qi)流出的加(jia)(jia)氫(qing)反應(ying)液(ye)，在串聯的結晶(jing)器(qi)中逐(zhu)級降溫(wen)降壓，送離(li)心機分(fen)(fen)離(li)，得(de)(de)到的濾餅再用(yong)脫離(li)子(zi)水(shui)打漿(jiang)(jiang)，然(ran)(ran)后(hou)經過濾和干燥(zao)。制(zhi)得(de)(de)纖(xian)維級精對(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)。該部分(fen)(fen)鐵(tie)銹(xiu)會影響(xiang)產品的色澤，視(shi)需要采用(yong)不銹(xiu)鋼材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
PTA裝置最典型(xing)的(de)(de)(de)介質(zhi)(zhi)特點(dian)是漿料比較多，物(wu)(wu)(wu)料黏(nian)稠，又有(you)粉(fen)(fen)料和粒料的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)料輸送，同時又伴隨(sui)高腐蝕性(xing)介質(zhi)(zhi)（包括溴酸(suan)(suan)、醋(cu)(cu)酸(suan)(suan)等）的(de)(de)(de)存在。對苯二甲酸(suan)(suan)為二元芳香羧酸(suan)(suan)。常(chang)態(tai)下為白色晶體或粉(fen)(fen)末，低毒，可燃。溶(rong)于堿(jian)溶(rong)液(ye)，若(ruo)與(yu)空氣(qi)混(hun)合(he)，在一定(ding)的(de)(de)(de)限度(du)內遇(yu)火即燃燒甚至發生爆炸。屬低毒類物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，對皮膚和黏(nian)膜有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)刺激作用。醋(cu)(cu)酸(suan)(suan)為飽和羧酸(suan)(suan)。常(chang)態(tai)下為無(wu)色透明(ming)液(ye)體，易揮發，有(you)刺激性(xing)臭味(wei)。純醋(cu)(cu)酸(suan)(suan)在16℃以下時能(neng)結成(cheng)冰(bing)狀的(de)(de)(de)固體，所以常(chang)稱為冰(bing)醋(cu)(cu)酸(suan)(suan)。醋(cu)(cu)酸(suan)(suan)易溶(rong)于水、乙醇、乙醚和四氯(lv)化碳。易燃，其(qi)(qi)蒸氣(qi)與(yu)空氣(qi)可形成(cheng)爆炸性(xing)混(hun)合(he)物(wu)(wu)(wu)，遇(yu)明(ming)火、高熱能(neng)引(yin)起燃燒爆炸。與(yu)鉻酸(suan)(suan)、過(guo)氧(yang)(yang)化鈉、硝酸(suan)(suan)或其(qi)(qi)他氧(yang)(yang)化劑接觸(chu)，有(you)爆炸危(wei)險(xian)。被列為爆炸危(wei)險(xian)介質(zhi)(zhi)，為中度(du)危(wei)害介質(zhi)(zhi)。
PTA裝置(zhi)的配(pei)管(guan)設(she)計，主要是對塔(ta)、罐(guan)、泵(beng)、反(fan)應器等(deng)設(she)備(bei)的配(pei)管(guan)設(she)計。
