分析PTA技术的发展

摘 要：PTA也就是精对苯二甲酸，这种材料是聚酯的主要材料，而在涤纶生产的时候，聚酯又是其生产原料。在平时的穿衣中，经常会用到涤纶这种材料，由此也可以看出对于PTA的需求是非常大的，并且生产能力增长速度也很快，在1998年的时候，世界上一年仅仅能生产两千万吨，而到了2012年便能够生产八千五百万吨，并且主要的生产区域在北美、亚洲以及西欧。

关键词：PTA技术 精对苯二甲酸

现在，随着时代和技术的发展，PTA的生产商以及专利上，都在各个方面对生产工艺进行了优化和完善，能够更好更充分的利用其能力，提高了生产过程中的自动化水平以及设备的水平，并且装置规模也有了很明显的扩大，操作经验也更加丰富，现在已经有很多的手动操作变成了程序控制，改变了以往经常出现的装置严重堵塞的情况。现在PTA技术发展的主要趋势在于以下几个方面。

一、装置大型化能够更好的降低成本

根据研究表明，每当单系列能力得到扩大的时候，管理成本、建设安装成本、大型容器材料以及设计的费用都会得到一定的增加。但是装置大型化却能够对产品的成本和运行成本起到一定的降低作用，现在建设的一些PTA装置的单系列能力一般都要高于一百万吨 。但是现在由于单台氧化反应器技术不够完善，所以采用多台或者两台并联的方式，从而达到扩大规模的目的。

氧化反应器自身的体积是和技术水平有着直接关系的，水平越高，体积一般情况下会越大，现在建设中的单台反应器能够每小时达到115吨，并且达到每小时140吨的反应器也已经开始研发。

二、对工艺流程进行合理的优化，减少设备本身台数，从而降低成本

在对工艺流程进行优化的时候往往会涉及到很多不同的方面，但是现在主要是讲设备台数的减少对单位产品成本的降低作用。

怎样能够更好的做到在减少设备的同时还能够正常的进行操作是流程进行优化的一个主要方向。比如说进料的时候取消加料罐和混合罐，把五级的精制结晶器改成四级的精制结晶器，从而达到减少设备台数的目的，并且这些措施都在实践的过程中得到了印证，有很多这样的装置已经在运行。

发展到现在，PTA技术可以说已经是很成熟了，但是优化流程依旧是其发展的一个重要手段，现在主要的手段便有在过滤分离的时候把以往的二级分离改编成一级分离，将以往氧化单元中用到的设备干燥机以及在精制单元中用到的CTA料仓都取消，并且这些措施已经得到了应用，并且在实践中不断的被完善。

三、更好的将专利技术利用起来，确保能力能够更合理的利用

由于PTA装置有着自身的一些特点，所以对其工艺进行优化的时候，更好的回收能量和利用能量便成为了一个主要的方面。

1.对氧化反应热进行合理的回收

在对氧化反应热进行回收的时候，一般都使用不同等级蒸汽，并且这些蒸汽能够作为装置低压蒸汽使用。

在这个过程中的PX氧化反应本质是一种放热反应，并且在其发生反应的时候会释放大量的热量，各个专利技术在使用的时候都是利用了这个原理，利用产生的各种低压蒸汽，推动其他低压蒸汽设备的运行，比如说在醋酸脱水塔中运用到的再沸器。现在在PTA装置开始运行之后，便不用再引入外界的低压蒸汽。

现在有一些专利中，采取用的技术是利用高温把氧化尾气催化，若是装置内部的能量达到平衡之后，剩下来的能量可以用来发电。

还有些专利技术，利用氧化过程中产生的热量，使其成为四级蒸汽，并且其最后一级蒸汽本身的压力可能会成为负压，这样在回收能量的时候，便能够真正做到最大限度的回收。

2.更好的将加氢余热利用起来

由于精制单位的热量可以进行利用和回收，所以在其工作的时候只需要引入一些高压和低压的蒸汽便能够满足实际的需要。

加氢反应对于整个高温高压过程都有着非常重要的作用，精制结晶的时候，压力降低的同时，结晶的热量也能够被释放出来，很多等级不同的蒸汽也能够被闪蒸出来，并且这些闪蒸出来的蒸汽主要的用途便是对加氢反应进行加料。

在进行流程优化的时候，使用到的各项技术和专利都有一定的不同，但是都会尽可能的进行优化。在一些专利技术中，那些等级不同的蒸汽作用是作为加热加氢的进料，还有些专利技术其加氢加热的时候使用到的是第二结晶器中的闪蒸气，而其第一结晶器和第三结晶器中的闪蒸气则是作用于加氢进料的预热器中。而第四结晶器中产生的闪蒸气会被使用到加热再打浆中去。还有的专利技术直接将这些产生的闪蒸气都直接用到加氢预热的系统中去。

3.醋酸共沸精馏

以往在醋酸脱水塔中使用的精馏是普通精馏，现在已经改成了共沸精馏，这样不但可以减少使用的蒸汽还能够在一定程度上降低其高度。

4.把加氢进料中的TA浓度进行一定的提高

其浓度提高，对于加氢反应器的生产强度而言是一种很大的提高，能够减少这个过程中使用到的脱盐水和蒸汽。

并且，氧化尾气属于一种高压气体，为了更好的进行能量回收，一些会在输送气体的过程中使用掉，还有一部分会输送到空压机中去，剩下的则会作为惰性气体使用。现在PTA装置在实际运行的时候，并不需要再专门引入惰性气体。

四、对操作条件进行合理优化，从而达到减少物耗的目的

1.对优化氧化反应过程中的操作进行优化，能够实现节能降耗

在进行PTA生产的时候，其核心部分便是对二甲苯氧化，并且PX氧化的时候，活性比较高，所以反应的温度也应该比较高。但是温度过高的时候，不但反应的温度会加快，并且燃烧反应也会加快，从而增加 醋酸以及PX的实际消耗量，若是温度过低在反应的时候，温度往往会达不到要求，反应的深度又达不到要求。

高钴这种物质活性要超过催化剂，其中的4-CBA的含量比较低，但是其使用过程中产生的一些副产物比较多，并且会大量消耗醋酸，而低钴本身的活性却要低于催化剂，能够在一定程度上减少醋酸的消耗，还能够更好的保护设备，减小腐蚀，但是其中的4-CBA的含量要比较高。

所以，想要更好的对氧化反应进行优化，主要便是在压力、催化剂以及反应温度方面进行优化。并且现在专利上也对搅拌器进行了一定的改进，促使其混合性更好，氧化的时候也会更加的均匀。

2.通过对母液循环进行增加，减少氧化过程中产生的残渣

现在对二甲苯自身的纯度有了一定的提高，所以能够更好的对杂质进行限制，在一定程度上也减少了副产物，提高了母液循环本身的质量，产生的残渣也有所减少，原料、公共工程以及 催化剂的消耗也有所减少。

3.对母液中的催化剂进行回收

对母液中的催化剂进行回收，能够在一定程度上节约催化剂，减少重金属的排放，在进行催化剂回收的时候，有些会添加一些回收剂，有的则是进行萃取。

4.对精制母液中PTA进行合理的回收

对其进行回收的时候一般会采用过滤的办法，这种办法优势比较明显，不但能够更好的回收PTA还能够较少的消耗对二甲苯，并且还能够降低废水自身的COD数值。

五、PTA技术的未来发展趋势

现在PTA技术在发展的时候，改变了以往环境污染严重的情况，降低了工业三废排放，并且引进一些新材料，新材料的耐腐蚀性、机械性能等都有了很大的提高，已经取得了巨大的进步。

在PTA技术将来的发展中，主要的方向是进行物耗以及能耗的降低，主要趋势有两个方面，首先是扩大装置的规模，其次则是对其工艺流程进行优化。已经研发出来的改进措施有的已经应用到了生产中去，还有些正在准备使用。PTA技术的发展对于装置国产化和改造扩能，都有非常重要的借鉴意义。

六、结语

除了以上各个方面的技术改进和优化，PTA生产技术在环保方面也有了比较明显的进展，并且采取了一些措施，减少污染的产生，在排放尾气的时候，已经不会再直接进行排放而是高温焚烧或者氧化之后再进行排放，这样能够更好的减少其中的有机物含量。并且这种技术在发展的过程中的方向是对能耗和物耗进行合理的降低，从而达到提高生产效率，降低成本保护环境的目的。

参考文献

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[2]罗文德，项汉银，张其伟，吴军，周向进，张小伟.我国PTA产业的发展已到重要转折点[J].中国石油和化工，2012（03）

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