精对苯二甲酸PTA生产技术及工艺流程模板.doc
《精对苯二甲酸PTA生产技术及工艺流程模板.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《精对苯二甲酸PTA生产技术及工艺流程模板.doc(33页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺步骤摘 要 精对苯二甲酸(PTA) 英文名称:Pure terephthalic acid(PTA)分子式C6H4(COOH)2 。 是以对二甲苯为原料,液相氧化生成粗对苯二甲酸,再经加氢精制,结晶,分离,干燥,得到精对苯二甲酸。精对苯二甲酸为白色针状结晶或粉末,约在 300升华,自燃点680。能溶于热乙醇,微溶于水,不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒,易燃。其粉尘和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限0.05g/L12.5g/ L。精对苯二甲酸是生产聚酯切片、长短涤纶纤维等化纤产品和其它关键化工产品原料。精对苯二甲酸(PTA)是关键大宗有机原料之一,其关键用途是生产
2、聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶,广泛用于和化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济各个方面,和人民生活水平高低亲密相关。关键词:氧化反应 结晶 高压吸收 常压吸收 分离 干燥 溶剂及催化剂回收 残渣蒸发 溶剂脱水 萃取 常压汽提系统 加氢反应 过滤 目 录摘 要I前 言- 1 -第一章精对苯二甲酸工业概貌- 2 -1.1 世界精对苯二甲酸工业概貌- 2 -1.2 中国精对苯二甲酸工业概貌- 3 -第二章 精对苯二甲酸上下游产业链- 5 -2.1 精对苯二甲酸上游产业- 5 -2.2 精对苯二甲酸下游产业- 5 -第三章 精对苯二甲酸性质及其关键用途- 6 -3.1 精对苯二甲酸性质- 6 -3
3、.1 精对苯二甲酸关键用途- 6 -第四章 精对苯二甲酸关键原料- 7 -第五章 产品方案及规格- 8 -5.1 产品方案- 8 -5.2 关键产品规格- 8 -第六章 精对苯二甲酸生产工艺技术- 9 -6.1 国外工艺技术现实状况- 9 -6.2 中国工艺技术选择- 10 -第七章 精对苯二甲酸工艺步骤及操作条件- 11 -7.1 反应历程介绍- 11 -7.1.1 对二甲苯氧化- 11 -7.1.2对苯二甲酸精制- 12 -7.2 工艺步骤简述- 12 -7.2.1 空气压缩机- 12 -7.2.2 100 单元-母液储存罐- 12 -7.2.3 200 单元-氧化反应、结晶、高压吸收及常
4、压吸收。- 13 -7.2.4 300 单元分离、干燥- 14 -7.2.5 400 单元溶剂及催化剂回收、残渣蒸发、溶剂脱水、萃取、常压汽提系统。- 14 -7.2.6 500 单元进料配制、反应进料预热、加氢反应、结晶- 16 -7.2.7 600 单元过滤、干燥- 19 -7.2.8 PTA 产品之储存装袋及出料- 20 -第八章 精对苯二甲酸生产关键设备及其特点- 22 -8.1 精对苯二甲酸氧化单元关键设备氧化反应器- 22 -8.2 精对苯二甲酸精制单元关键设备- 22 -第九章 结论- 24 -参考文件- 25 -致 谢- 26 -前 言本项目由精对苯二甲酸(PTA)主生产装置、
5、辅助生产装置和公用工程装置等组成。精对苯二甲酸(PTA)主生产装置:关键包含氧化单元、精制单元和公用设施等,其中:氧化单元:关键包含空气压缩、进料准备、氧化反应、CTA结晶、CTA过滤、CTA干燥、溶剂回收、催化剂回收残渣处理(CRU)、MA水解、尾气焚烧处、CTA 母液储存系统理等。精制单元:关键包含浆料制备、加氢反应、PTA结晶、PTA压力过滤、PTA干燥和产品输送、工艺水和母液固体回收、碱系统等。辅助生产装置:原料及化工料罐区、精对苯二甲酸(PTA)输送、包装及贮存码头输送系统等。 此次关键叙述是精对苯二甲酸装置中氧化单元和精制单元生产技术、工艺步骤及部分氧化溶剂回收、脱水、萃取、尾气干
6、燥、处理等。本装置设计能力为每十二个月产120万吨PTA工程项目是大连市多年来投资最大内资项目之一,关键生产化纤原料PTA,是一家实现PTA技术自主开发研究并建造企业。以对二甲苯为原料,液相氧化生成粗对苯二甲酸,再经加氢精制,结晶,分离,干燥,得到精对苯二甲酸。 第一章精对苯二甲酸工业概貌1.1 世界精对苯二甲酸工业概貌现在,亚洲是全球精对苯二甲酸(PTA)最关键生产地和需求地,而北美和西欧地域生产能力远远低于亚洲。世界PTA关键贸易量集中在亚洲地域,进出口量分别占世界总量71.1及65.9;西欧地域则分别占14.6及20.1%;北美地域分别占5.9及11.3。北美及西欧地域是世界PTA关键净
7、出口地域,而亚洲、中南美洲和中东欧是关键净进口地域。从近几年世界PTA贸易趋势来看,亚洲地域贸易量占世界总贸易量百分比逐年上升,西欧地域略有下滑,而北美地域呈下降趋势。现在,世界PTA关键用于生产聚酯,占PTA总消费量98以上,而PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)在工业化生产规模较小,现在对PTA需求量仅约200万吨。未来几年世界PTA工业仍将快速发展,据估计,世界PTA需求量将达成4500万吨,其中亚洲3000万吨,占世界67;世界PTA产能超出4952万吨/年,新增产能关键来自亚洲中国、印度、泰国等国家。中东、北美及西欧等地PTA产能增速相对较缓,新建计划不多。
8、而未来世界PTA消费结构改变不显著,用于生产聚酯百分比仍将超出90。表1世界PTA供需情况(万吨)年份生产能力生产量消费量开工率/%19939809029029219941080100010009219951270114011409019961420128012809019971830148014808119981580158079199921601690169078237021902190923422314531459435143260326095346234403440953942376037559445494330430093495245204520911.1.1数据引自:表1摘自教授论
9、坛精细化工原料及中间体第1期 来自中国知网。1.2 中国精对苯二甲酸工业概貌 中国PTA生产关键集中在江浙一带。中国PTA产能分布为浙江占30%、江苏占17%、辽宁占17%、福建占11%、广东占11%、上海占7%、天津占3%、河南占2%、山东占1%和新疆占1%。江苏省PTA产能将占全国总产能50%,成为中国最大PTA生产基地。浙江逸盛石化、绍兴华联三鑫石化、宁波大榭开发区宁波三菱化学企业第2期和第3期PTA工程也将按计划进行,估计到,浙江PTA总产能将达成260万吨/年。表2历年中国PTA供需平衡(万吨)年份能力产量进口量出口量表现消费量自给率%1995111.190.340.11.3129.
10、1701996148.6114.244.80.2158.8721997151.1151.847.83.1196.7771998163.5160.972.91.2232.5691999163.0164.1154.20317.251221.0194.2250.50444.544225.5220.8311.70532.541325.5245.5429.70675.236424.5393.7454.60848.346483.5442.4572.10.61013.943.6589.5695.5649.101334.652.1944.5763.6700.001463.652.21148.5944.7699
11、.001643.757.31358.5903.1497.70.91399.964.51502.5925.5508.00.11433.464.61736.51450.0300.05.01745.082.91.1.2数据引自:表2摘自教授论坛精细化工原料及中间体第1期 来自中国知网 第二章 精对苯二甲酸上下游产业链2.1 精对苯二甲酸上游产业精对苯二甲酸上游产业是石化行业。关键有石油、天然气、乙稀及二甲苯和混二甲苯等。2.2 精对苯二甲酸下游产业 精对苯二甲酸下游产业是化纤行业,关键有棉花、短纤、纱、长袜等纺织品。图1精对苯二甲酸上下游产业链石油石脑石天然气乙烯MX液体PX氧气PTA+氧气环氧乙烷
12、MEG其它PET聚酯瓶片50%聚酯纤维聚酯薄膜5%短纤长袜棉花纱纺织品石化行业 上游下游 化纤行业 注:MX即混二甲苯 PX即二甲苯 PTA即精对苯二甲酸 PET即聚对苯二甲酸乙二酯 MEG即乙二醇 第三章 精对苯二甲酸性质及其关键用途3.1 精对苯二甲酸性质精对苯二甲酸为白色针状结晶或粉末,约在 300升华,自燃点680。能溶于热乙醇,微溶于水,不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒,易燃。其粉尘和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限0.05g/L12.5g/ L。 3.1 精对苯二甲酸关键用途精对苯二甲酸是生产聚酯切片、长短涤纶纤维等化纤产品和其它关键化工产品原料。精历年中国PTA供需平衡(万吨)对苯二
13、甲酸(PTA)是关键大宗有机原料之一,其关键用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶,广泛用于和化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济各个方面,和人民生活水平高低亲密相关。 PTA应用比较集中,世界上90%以上PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品原料。第四章 精对苯二甲酸关键原料PTA原料是PX(即对二甲苯) ,源头是石油。涤纶用PTA占总量75,而化纤中78为涤纶。这就是“化纤原料PTA”说法由来。工业上生产精对苯二甲酸关键原料是对二甲苯,二甲苯来芳烃生产。芳烃中“三苯”(苯、甲苯和二甲苯)是化
14、学工业基础原料,含相关键地位。其产量和规模仅次于乙烯和丙烯。第五章 产品方案及规格5.1 产品方案本项目生产平均粒度为12020mm纤维级精对苯二甲酸,采取1.1吨袋包装,产品供给本企业相关涤纶厂做为生产PET原料,其它产品供广东省、浙江省、江苏省、福建省及周围涤纶厂使用。5.2 关键产品规格产品质量指标以下:项目指 标n 外观 白色结晶粉末n 分子量166n 酸值 6752mg-KOH/gn 灰 10 wt ppmn 总重金属 6wt ppmn Al, Ca, Co, Cr, Mg, Mn, Na, Ni, Ti n Fe 1 wt ppmn 对羧基苯甲醛 25 wt ppmn 对甲基苯甲酸
15、 150 wt ppmn 水份 0.2wt %n 色度 10APHAn b值 1.2n 经典产品平均粒度 12020mm经典产品堆积密度 1,120 kg/m3第六章 精对苯二甲酸生产工艺技术6.1 国外工艺技术现实状况精对苯二甲酸(PTA)是聚酯产品关键基础原料,因为聚酯工业快速发展,尤其是采取PTA直接酯化、连续缩聚工艺实现工业化生产以来, PTA工艺已成为聚酯工业发展之关键。五十年代中期,BP-Amoco企业将中世纪企业开发对二甲苯(PX)高温氧化法工艺实现工业化,该法以醋酸(HAc)为溶剂,钴、锰重金属盐为催化剂,溴化物为促进剂,在一定温度和压力下,PX和空气发生气液非均相化学反应生成
16、粗对苯二甲酸(CTA)。高温氧化法含有反应速度快,产品收率高等特点。但因为反应温度高,溶剂耗量大,设备腐蚀严重,材质等级要求高等。为克服高温氧化法不足,各家企业又成功地开发出中温氧化工艺,降低了原辅材料消耗,降低了副产物生成,装置开工率达成90%以上。六十年代,BP-Amoco企业又成功地开发出CTA加氢精制新工艺,从而制得符合聚酯工业直接酯化、连续缩聚所需原料PTA,从而促进了PTA工艺技术快速发展,其技术在PTA研究和生产中占有最大份额。DuPont-ICI企业几乎和BP-Amoco企业同期研究开发高温氧化工艺生产CTA,从五十年代中期到七十年代中期,一直和BP-Amoco企业相互交换技术
17、发展资料,共同开发新技术。同时,DuPont-ICI企业深入完善了氧化反应催化剂体系,尤其是溴系促进剂使用,逐步发展和形成其氧化、精制专利技术,并于1967年建成其第一套PTA生产装置,在PTA研究和生产中占有较大份额。AEC-Hitachi技术是Tuntex企业和日本Hitachi企业合作,在BP-Ammoco工艺技术基础上,经过进行研发而形成含有本身特点专有工艺技术。该技术已在台湾建厂并投入使用,现在采取该项技术逸盛大化一期、宁波逸盛三期PTA工厂已投入试运行,是当今世界上单系列规模最大PTA工厂。另外,日本三井油化MPC、日本三菱化学MCC、 美国/德国Lurgi/Eastman、美国/
18、意大利Dow-Inca 、西班牙Interquisa等企业均在PTA研究和生产中占有一定份额。6.2 中国工艺技术选择 中国从20世纪70年代末就开始从国外成套引进PTA生产工艺技术,三十年来,已经成套引进了近20条生产线。 至今中国科研单位、设计院和生产企业工程技术人员对精对苯二甲酸装置在反应机理、模型和设备结构、制造等基础研究方面已取得了不小进展,年产60万吨、100万吨成套装置国产化技术也已开发,申请了相关专利。本工程选择工艺系业主和国外相关配套单位经认真研究、开发并实施百万吨级PTA成套技术,并将此技术用于建设一套低消耗、有规模经济效益、技术领先国产化装置。第七章 精对苯二甲酸工艺步骤
19、及操作条件7.1 反应历程介绍PTA生产关键由氧化和精制两个部分组成, PTA生产反应历程简述以下:7.1.1 对二甲苯氧化氧化目标是以对二甲苯为原料,以醋酸为溶剂,醋酸钴和醋酸锰为催化剂,溴化物为促进剂,在一定压力和温度条件下,通入压缩空气使其发生氧化反应,对二甲苯氧化成生成对苯二甲酸。氧化反应为放热反应,反应式以下:C6H4(CH3)2+3O2C6H4(COOH)2+2H2O+318.7Kcal/ mol(PX)实际上,对二甲苯氧化不是按一步完成,而是按下列步骤分步进行:式中k1k6为各步反应速度常数。研究表明,两种反应路径定量百分比约为10:1。对二甲苯氧化过程中发生副反应比主反应要复杂
20、得多,其中最关键是原料对二甲苯和溶剂醋酸在反应系统燃烧反应,并生成一氧化碳、二氧化碳和水。另外,在氧化过程中还会产生甲醇、醋酸甲酯等副产物,因醋酸甲酯数量较多,可设置回收设施回收副产品醋酸甲酯。7.1.2对苯二甲酸精制对二甲苯氧化过程中反应副产物中,最关键是中间物4-CBA对产品质量影响大。通常4-CBA和TA以共结晶存在,在下游聚酯生产中对纤维产品成纤性影响较大,可采取加氢精制过程将4-CBA还原为易溶于水甲基苯甲酸(PT酸)而实现分离。加氢精制反应为放热反应,化学反应式以下: 7.2 工艺步骤简述对二甲苯(PX)以醋酸为溶剂,在催化剂作用下和空气中氧反应生成对苯二甲酸。催化剂是包含了钴、锰
21、、溴混合溶液。该反应发生于195及1415kg/cm2G。 反应后产品为混杂着副产物对苯二甲酸,通常称为粗对苯二甲酸(CTA)。副产物关键成份为4-羧基苯甲醛(4-CBA) , 含量约为2,5002800ppm。将粗对苯二甲酸以纯水溶解, 再于钯催化剂催化下, 通入氢气,于85kg/cm2G 及 285-288下, 使4-羧基苯甲醛(4-CBA)还原成对甲基苯甲酸(P-Toluic Acid)。因为对甲基苯甲酸易溶于水中, 所以于再结晶, 分离和干燥时, 可将对甲基苯甲酸分离, 而可得到高纯度纯对苯二甲酸(PTA)。主工艺步骤说明以下:7.2.1 空气压缩机空气压缩机用来供给氧化反应器所需空气
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 对苯二甲酸 PTA 生产技术 工艺流程 模板
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。