一、裝(zhuang)置簡介

  精(jing)對(dui)苯二甲酸(suan)（purified terephthalic acid）簡稱(cheng) PTA，是生產聚酯的主要原(yuan)料。由于(yu)纖維(wei)類聚酯、瓶用聚酯、聚酯薄膜及其他用途聚酯的需求量極大，并處于(yu)快速增(zeng)長(chang)之(zhi)中，從而推動了全世界PTA產量的持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)。

二、典型(xing)PTA裝置的(de)工藝及特點

目前世界上(shang)普遍采(cai)用對二(er)(er)甲(jia)苯(ben)（PX）空氣氧(yang)化(hua)法工藝。該工藝一般由粗對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)生成和(he)對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸的(de)(de)(de)加氫精制(zhi)兩(liang)(liang)部(bu)分(fen)組成，其(qi)中，粗對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)生成又(you)包括氧(yang)化(hua)、分(fen)離干燥(zao)和(he)醋酸回收三個系(xi)統。對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸的(de)(de)(de)加氫精制(zhi)又(you)包括加氫精制(zhi)和(he)分(fen)離干燥(zao)兩(liang)(liang)個系(xi)統。典型(xing)的(de)(de)(de)PTA裝(zhuang)置的(de)(de)(de)生產工藝流程(cheng)如圖2.26所示。

1. 粗(cu)對苯二甲(jia)酸的生(sheng)成 

   粗對苯(ben)(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)核心部(bu)(bu)(bu)分是氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)，即原料(liao)對二甲(jia)苯(ben)(ben)、醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)劑、主(zhu)催化(hua)劑醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)鈷(gu)和(he)醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)錳、副催化(hua)劑四溴(xiu)乙烷和(he)空氣連續加(jia)入(ru)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)器，通過反(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)粗對苯(ben)(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)（TA）。反(fan)應(ying)(ying)(ying)中(zhong)放(fang)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)大量反(fan)應(ying)(ying)(ying)熱通過溶(rong)劑的(de)(de)(de)蒸(zheng)發帶走，并通過副產(chan)物蒸(zheng)汽回(hui)(hui)收(shou)這部(bu)(bu)(bu)分熱量。反(fan)應(ying)(ying)(ying)器頂部(bu)(bu)(bu)流(liu)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)蒸(zheng)發溶(rong)劑送(song)(song)(song)(song)(song)至(zhi)高壓吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)進(jin)(jin)行(xing)醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)蒸(zheng)氣吸(xi)收(shou)，然后送(song)(song)(song)(song)(song)至(zhi)脫水(shui)(shui)(shui)塔(ta)(ta)回(hui)(hui)收(shou)醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)。反(fan)應(ying)(ying)(ying)器下部(bu)(bu)(bu)出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)物料(liao)（TA）、醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)、水(shui)(shui)(shui)和(he)可能少量的(de)(de)(de)Br-被送(song)(song)(song)(song)(song)至(zhi)結晶(jing)(jing)器進(jin)(jin)行(xing)脫水(shui)(shui)(shui)和(he)結晶(jing)(jing)。從氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)器過來(lai)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)物料(liao)被送(song)(song)(song)(song)(song)至(zhi)數個串聯的(de)(de)(de)結晶(jing)(jing)器，逐次進(jin)(jin)行(xing)降(jiang)溫、降(jiang)壓和(he)干燥、結晶(jing)(jing)。從結晶(jing)(jing)器頂部(bu)(bu)(bu)蒸(zheng)發出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)(de)醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)蒸(zheng)氣分別被送(song)(song)(song)(song)(song)入(ru)高壓吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)或脫水(shui)(shui)(shui)塔(ta)(ta)進(jin)(jin)行(xing)醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)回(hui)(hui)收(shou)。底部(bu)(bu)(bu)出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)(de)漿液再經離(li)心分離(li)、過濾送(song)(song)(song)(song)(song)入(ru)干燥機進(jin)(jin)行(xing)干燥，得到粉(fen)末狀的(de)(de)(de)中(zhong)間產(chan)品粗對苯(ben)(ben)二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)（TA）。

 2. 對(dui)苯二甲酸的(de)精(jing)制 

   在加氫(qing)(qing)(qing)精制部分(fen)(fen)，粗對(dui)(dui)苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸(suan)（TA）用(yong)(yong)(yong)脫(tuo)離子(zi)水(shui)配成一定濃度(du)(du)的(de)(de)漿料，再用(yong)(yong)(yong)泵升壓，然后(hou)加熱，送(song)至加氫(qing)(qing)(qing)反應器(qi)。TA漿料在催(cui)化劑的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)下與氫(qing)(qing)(qing)進行(xing)反應，使粗對(dui)(dui)苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸(suan)（TA）中(zhong)所含雜質轉化為(wei)水(shui)溶性(xing)物質（對(dui)(dui)甲(jia)(jia)基(ji)苯(ben)(ben)甲(jia)(jia)酸(suan)，簡稱PT酸(suan)），并通過(guo)水(shui)洗洗去。加氫(qing)(qing)(qing)反應進料中(zhong)雖然含醋酸(suan)等腐蝕介質較(jiao)少(shao)，但溫度(du)(du)較(jiao)高，而(er)且鐵銹(xiu)(xiu)會導致催(cui)化劑中(zhong)毒，因此(ci)，也采(cai)用(yong)(yong)(yong)高等級材料。從加氫(qing)(qing)(qing)反應器(qi)流出(chu)的(de)(de)加氫(qing)(qing)(qing)反應液(ye)，在串聯的(de)(de)結晶器(qi)中(zhong)逐級降(jiang)溫降(jiang)壓，送(song)離心機分(fen)(fen)離，得到的(de)(de)濾餅再用(yong)(yong)(yong)脫(tuo)離子(zi)水(shui)打漿，然后(hou)經過(guo)濾和干燥。制得纖維級精對(dui)(dui)苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸(suan)。該部分(fen)(fen)鐵銹(xiu)(xiu)會影響產品(pin)的(de)(de)色(se)澤，視需要采(cai)用(yong)(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)材料。

  PTA裝置最典(dian)型(xing)的(de)(de)(de)(de)介質(zhi)特點(dian)是漿(jiang)料(liao)(liao)(liao)比較多(duo)，物料(liao)(liao)(liao)黏稠，又有(you)粉料(liao)(liao)(liao)和(he)粒料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)物料(liao)(liao)(liao)輸送，同時又伴(ban)隨高腐蝕性(xing)介質(zhi)（包(bao)括溴(xiu)酸(suan)、醋酸(suan)等(deng)）的(de)(de)(de)(de)存在。對(dui)苯二甲(jia)酸(suan)為(wei)(wei)二元芳香(xiang)羧酸(suan)。常態下(xia)為(wei)(wei)白(bai)色晶(jing)體(ti)或粉末，低毒，可燃(ran)。溶于(yu)堿(jian)溶液，若與(yu)空氣混(hun)合(he)(he)，在一定(ding)的(de)(de)(de)(de)限度內遇(yu)火即燃(ran)燒甚至發生爆(bao)炸。屬低毒類(lei)物質(zhi)，對(dui)皮(pi)膚和(he)黏膜有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)刺激(ji)作用。醋酸(suan)為(wei)(wei)飽(bao)和(he)羧酸(suan)。常態下(xia)為(wei)(wei)無色透明液體(ti)，易揮發，有(you)刺激(ji)性(xing)臭味。純醋酸(suan)在16℃以下(xia)時能(neng)結成冰狀的(de)(de)(de)(de)固體(ti)，所以常稱為(wei)(wei)冰醋酸(suan)。醋酸(suan)易溶于(yu)水、乙醇、乙醚和(he)四氯化(hua)碳。易燃(ran)，其蒸氣與(yu)空氣可形成爆(bao)炸性(xing)混(hun)合(he)(he)物，遇(yu)明火、高熱能(neng)引起燃(ran)燒爆(bao)炸。與(yu)鉻酸(suan)、過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)鈉、硝酸(suan)或其他氧(yang)(yang)化(hua)劑接觸(chu)，有(you)爆(bao)炸危(wei)險。被列為(wei)(wei)爆(bao)炸危(wei)險介質(zhi)，為(wei)(wei)中(zhong)度危(wei)害介質(zhi)。

 PTA裝置(zhi)的配管設計，主要是對塔、罐、泵、反應器等設備的配管設計。