一、裝置(zhi)簡(jian)介

  精對苯二甲酸（purified terephthalic acid）簡稱 PTA，是生產聚(ju)酯(zhi)的(de)(de)主要原料。由于(yu)纖(xian)維類(lei)聚(ju)酯(zhi)、瓶用(yong)聚(ju)酯(zhi)、聚(ju)酯(zhi)薄膜及其他用(yong)途聚(ju)酯(zhi)的(de)(de)需(xu)求量(liang)極大，并處于(yu)快速(su)增(zeng)長之(zhi)中(zhong)，從而推(tui)動了(le)全世界PTA產量(liang)的(de)(de)持續增(zeng)長。

二、典型PTA裝置的(de)工藝及特點

目前世界上普(pu)遍采用對二(er)甲(jia)苯(ben)（PX）空氣氧(yang)化(hua)法工(gong)藝(yi)(yi)。該工(gong)藝(yi)(yi)一般由粗對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)氧(yang)化(hua)生成和對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)加(jia)氫(qing)(qing)精制(zhi)兩部分組成，其中，粗對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)氧(yang)化(hua)生成又包括氧(yang)化(hua)、分離干燥和醋酸(suan)(suan)回收三個系(xi)統。對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)加(jia)氫(qing)(qing)精制(zhi)又包括加(jia)氫(qing)(qing)精制(zhi)和分離干燥兩個系(xi)統。典型的(de)PTA裝(zhuang)置的(de)生產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)流程如圖2.26所示。

1. 粗對苯二甲酸的生成 

   粗(cu)對(dui)(dui)(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)生成(cheng)的(de)(de)核(he)心(xin)部分是氧化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)，即原(yuan)料(liao)(liao)對(dui)(dui)(dui)二甲(jia)苯(ben)、醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶(rong)劑(ji)、主催化(hua)(hua)劑(ji)醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈷和(he)(he)醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)錳(meng)、副催化(hua)(hua)劑(ji)四(si)溴(xiu)乙烷和(he)(he)空氣(qi)連續(xu)加入(ru)氧化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)，通過反(fan)(fan)應(ying)生成(cheng)粗(cu)對(dui)(dui)(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)（TA）。反(fan)(fan)應(ying)中(zhong)放出的(de)(de)大(da)量(liang)反(fan)(fan)應(ying)熱通過溶(rong)劑(ji)的(de)(de)蒸(zheng)發(fa)帶走，并通過副產物(wu)(wu)蒸(zheng)汽回(hui)收(shou)這部分熱量(liang)。反(fan)(fan)應(ying)器(qi)頂部流(liu)出的(de)(de)蒸(zheng)發(fa)溶(rong)劑(ji)送(song)(song)(song)至高(gao)壓吸收(shou)塔(ta)(ta)進行(xing)(xing)(xing)醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)蒸(zheng)氣(qi)吸收(shou)，然后送(song)(song)(song)至脫(tuo)水(shui)塔(ta)(ta)回(hui)收(shou)醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)。反(fan)(fan)應(ying)器(qi)下部出來(lai)(lai)的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)物(wu)(wu)料(liao)(liao)（TA）、醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)、水(shui)和(he)(he)可能(neng)少量(liang)的(de)(de)Br-被(bei)送(song)(song)(song)至結(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)進行(xing)(xing)(xing)脫(tuo)水(shui)和(he)(he)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)。從(cong)氧化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)過來(lai)(lai)的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)物(wu)(wu)料(liao)(liao)被(bei)送(song)(song)(song)至數個串(chuan)聯的(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)，逐(zhu)次進行(xing)(xing)(xing)降(jiang)溫、降(jiang)壓和(he)(he)干(gan)燥、結(jie)(jie)晶(jing)(jing)。從(cong)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)器(qi)頂部蒸(zheng)發(fa)出來(lai)(lai)的(de)(de)醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)蒸(zheng)氣(qi)分別被(bei)送(song)(song)(song)入(ru)高(gao)壓吸收(shou)塔(ta)(ta)或脫(tuo)水(shui)塔(ta)(ta)進行(xing)(xing)(xing)醋酸(suan)(suan)(suan)(suan)回(hui)收(shou)。底部出來(lai)(lai)的(de)(de)漿(jiang)液再經(jing)離(li)心(xin)分離(li)、過濾送(song)(song)(song)入(ru)干(gan)燥機進行(xing)(xing)(xing)干(gan)燥，得(de)到粉末狀(zhuang)的(de)(de)中(zhong)間(jian)產品(pin)粗(cu)對(dui)(dui)(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)（TA）。

 2. 對苯二甲酸的精(jing)制 

   在加(jia)(jia)氫精制部分(fen)，粗對苯二甲(jia)(jia)酸(suan)（TA）用脫(tuo)離子(zi)水(shui)(shui)配成一(yi)定濃(nong)度的漿(jiang)料(liao)(liao)，再用泵升壓(ya)，然后(hou)加(jia)(jia)熱，送(song)至加(jia)(jia)氫反應(ying)器(qi)。TA漿(jiang)料(liao)(liao)在催化劑(ji)的作用下與氫進行反應(ying)，使粗對苯二甲(jia)(jia)酸(suan)（TA）中所含雜質轉化為水(shui)(shui)溶性物質（對甲(jia)(jia)基苯甲(jia)(jia)酸(suan)，簡(jian)稱PT酸(suan)），并通過(guo)水(shui)(shui)洗洗去(qu)。加(jia)(jia)氫反應(ying)進料(liao)(liao)中雖(sui)然含醋酸(suan)等(deng)腐蝕介質較少，但溫(wen)度較高(gao)，而且(qie)鐵銹會導致(zhi)催化劑(ji)中毒，因此，也采(cai)用高(gao)等(deng)級(ji)材料(liao)(liao)。從加(jia)(jia)氫反應(ying)器(qi)流出的加(jia)(jia)氫反應(ying)液，在串聯的結晶器(qi)中逐級(ji)降溫(wen)降壓(ya)，送(song)離心機分(fen)離，得(de)到(dao)的濾(lv)(lv)餅(bing)再用脫(tuo)離子(zi)水(shui)(shui)打漿(jiang)，然后(hou)經過(guo)濾(lv)(lv)和干(gan)燥(zao)。制得(de)纖(xian)維級(ji)精對苯二甲(jia)(jia)酸(suan)。該(gai)部分(fen)鐵銹會影響(xiang)產品的色(se)澤，視需要(yao)采(cai)用不銹鋼材料(liao)(liao)。

  PTA裝置(zhi)最典型的(de)介質特點是(shi)漿(jiang)料比較多，物(wu)料黏稠，又(you)有粉料和粒料的(de)物(wu)料輸送，同時(shi)又(you)伴隨高腐蝕(shi)性(xing)(xing)介質（包括溴酸、醋(cu)酸等）的(de)存在。對苯二(er)甲(jia)酸為(wei)二(er)元芳香羧酸。常態(tai)下(xia)為(wei)白色晶體或粉末，低(di)(di)毒(du)(du)，可(ke)燃(ran)。溶(rong)于(yu)堿溶(rong)液(ye)，若與(yu)空氣(qi)混(hun)合，在一(yi)定(ding)的(de)限度(du)內遇火即燃(ran)燒甚至發生爆(bao)(bao)炸。屬低(di)(di)毒(du)(du)類物(wu)質，對皮膚和黏膜(mo)有一(yi)定(ding)的(de)刺激作用。醋(cu)酸為(wei)飽和羧酸。常態(tai)下(xia)為(wei)無(wu)色透明液(ye)體，易揮發，有刺激性(xing)(xing)臭味。純醋(cu)酸在16℃以(yi)下(xia)時(shi)能(neng)結成(cheng)冰狀的(de)固體，所以(yi)常稱為(wei)冰醋(cu)酸。醋(cu)酸易溶(rong)于(yu)水、乙(yi)醇、乙(yi)醚和四氯化碳。易燃(ran)，其蒸(zheng)氣(qi)與(yu)空氣(qi)可(ke)形(xing)成(cheng)爆(bao)(bao)炸性(xing)(xing)混(hun)合物(wu)，遇明火、高熱能(neng)引起燃(ran)燒爆(bao)(bao)炸。與(yu)鉻(ge)酸、過氧化鈉、硝酸或其他氧化劑接觸，有爆(bao)(bao)炸危(wei)險(xian)。被列為(wei)爆(bao)(bao)炸危(wei)險(xian)介質，為(wei)中度(du)危(wei)害(hai)介質。

 PTA裝置的配管設計，主要(yao)是對塔、罐、泵、反(fan)應器等設備的配管設計。