精对苯二甲酸

1、精对苯二甲酸（PTA）姓名：韩存雅 学号：2010101410 班级：管理G104目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 一、精对苯二甲酸的工业概貌3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 二、精对苯二甲酸的上下游产业链4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 三、精对苯二甲酸的性质及其主要用途5 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 四、精对苯二甲酸的主要原料6 HYPERLIN

2、K l bookmark53 o Current Document 五、精对苯二甲酸生产的基本工艺6 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 六、精对苯二甲酸生产的关键设备及其特点8一、精对苯二甲酸的工业概貌（一）世界精对苯二甲酸工业概貌目前，亚洲是全球精对苯二甲酸（PTA）最主要的生产地和需求地，而北美和西欧地区 的生产能力远远低于亚洲。世界PTA主要贸易量集中在亚洲地区，2009年进出口量分别占世界总量的71.1%及 65.9%；西欧地区则分别占14.6%及20.1%；北美地区分别占5.9%及11.3%。北美及西欧 地区是世界PTA主要净出口地区

3、，而亚洲、中南美洲和中东欧是主要净进口地区。从近几年 世界PTA的贸易趋势来看，亚洲地区贸易量占世界总贸易量的比例逐年上升，西欧地区略有 下滑，而北美地区呈下降的趋势。目前，世界PTA主要用于生产聚酯，占PTA总消费量的98%以上，而PTT （聚对苯二甲 酸丙二醇酯）与PBT （聚对苯二甲酸丁二醇酯）在工业化生产规模较小，目前对PTA的需求 量仅约200万吨。未来几年世界PTA工业仍将快速发展，据预测，2010年世界PTA的需求量将达到4500 万吨，其中亚洲3000万吨，占世界的67%； 2010年世界PTA产能超过4952万吨/年，新增 产能主要来自亚洲的中国、印度、泰国等国家。中东、北美

4、及西欧等地的PTA产能增速相对 较缓，新建计划不多。而未来世界PTA消费结构变化不明显，用于生产聚酯的比例仍将超过 90%。表1世界PTA供需状况（万吨）年份生产能力生产量消费量开工率/%19939809029029219941080100010009219951270114011409019961420128012809019971830148014808119982000158015807919992160169016907820002370219021909220053422314531459420063514326032609520073462344034409520083942376

5、0375594200945494330430093201049524520452091数据引自：表1摘自专家论坛精细化工原料及中间体2011年第1期 来自中国知网.（二）我国精对苯二甲酸工业概貌我国PTA生产主要集中在江浙一带。我国2008年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%。2010年江苏省PTA产能将占全国总产能的50%，成为我国最大的PTA生产基 地。浙江的逸盛石化、绍兴的华联三鑫石化、宁波大榭开发区的宁波三菱化学公司的第2 期和第3期PTAX程也将按计划进行，预计到2010

6、年，浙江PTA总产能将达到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1995111.190.340.11.3129.1701996148.6114.244.80.2158.8721997151.1151.847.83.1196.7771998163.5160.972.91.2232.5691999163.0164.1154.20317.2512000221.0194.2250.50444.5442001225.5220.8311.70532.5412002325.5245.5429.70675.2362003424.5393.7454.6084

7、8.3462004483.5442.4572.10.61013.943.62005589.5695.5649.101334.652.12006944.5763.6700.001463.652.220071148.5944.7699.001643.757.320081358.5903.1497.70.91399.964.520091502.5925.5508.00.11433.464.620101736.51450.0300.05.01745.082.9数据引自：表2摘自专家论坛精细化工原料及中间体2011年第1期 来自中国知网.二、精对苯二甲酸的上下游产业链（一）精对苯二甲酸的上游产业精对苯二

8、甲酸的上游产业是石化行业。主要有石油、天然气、乙稀及二甲苯和混二甲苯 等。（二）精对苯二甲酸的下游产业精对苯二甲酸的下游产业是化纤行业。主要有棉花、短纤、纱、长袜等纺织品。乙烷环氧PET聚酯 瓶片 50%/ /聚酯 纤维1聚酯 薄膜 乙烷环氧PET聚酯 瓶片 50%/ /聚酯 纤维1聚酯 薄膜 5%石化行业上游下游化纤行业图1精对苯二甲酸的上下游产业链注：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即乙二醇三、精对苯二甲酸的性质及其主要用途（一）精对苯二甲酸的性质精对苯二甲酸为白色针状结晶或粉末，约在300C升华，自燃点680C。能溶于热乙醇， 微溶于水，不溶

9、于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒，易燃。其粉尘与空气形成爆炸性混合物，爆 炸极限 0.05g/L12.5g/ L。（二）精对苯二甲酸的主要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重要化工产品的原料。 精对苯二甲酸（PTA）是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维（涤纶）、聚 酯薄膜和聚酯瓶，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民 生活水平的高低密切相关。PTA的应用比较集中，世界上90%以上的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）及其它产品的 原料。四、精对苯

10、二甲酸的主要原料PTA的原料是PX （即对二甲苯），源头是石油。涤纶用PTA占总量的75%，而化纤中 78%为涤纶。这就是“化纤原料PTA”说法的由来。工业上生产精对苯二甲酸的主要原料是对二甲苯，二甲苯来芳烃的生产。芳烃中的“三 苯”（苯、甲苯和二甲苯）是化学工业的基础原料，具有重要地位。其产量和规模仅次于乙 烯和丙烯。五、精对苯二甲酸生产的基本工艺PTA生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部分。原料对二甲苯以醋酸为溶剂， 在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸，再依次经结晶、过滤、干燥为粗品；粗对苯二 甲酸经加氢脱除杂质，再经结晶、离心分离、干燥为PTA成品。生产方法是由对二甲苯氧 化得

11、粗对苯二甲酸，经打浆、加氢、精制、结晶、干燥得到精对苯二甲酸。PTAX艺流程简图如下：粗对苯二甲酸（CTA）制作工艺流程回收 溶剂I粗对苯二甲酸（CTA）制作工艺流程回收 溶剂I回收催 化剂精对苯二甲酸（PTA）制作工艺流程图图2精对苯二甲酸（PTA）工艺流程图（一）精对苯二甲酸氧化单元工艺氧化单元包括空气压缩、进料配制、氧化反应、结晶、过滤、干燥、溶剂回收、溶剂脱 水、产品运输等几个重要部分组成。尾气 放空醋酸 母液空压空蒸汽 气钻、锰、漠催化去 精 制 单 元溶剂进 料罐醋/水闪蒸汽溶剂脱水尾气 放空醋酸 母液空压空蒸汽 气钻、锰、漠催化去 精 制 单 元溶剂进 料罐醋/水闪蒸汽溶剂脱水塔

12、汽_提1塔协，母液罐汽提塔蒸 馏釜真空过 滤机溶剂反应氧化u第一第二第进料器进1反应结晶结晶结罐料反器器器器应罐过滤机进料缓冲罐图3精对苯二甲酸（PTA）氧化单元的工艺流程图（二）精对苯二甲酸精制单元工艺精制单元包括进料准备、溶解和反应、结晶、离心分离及真空过滤、PTA的干燥、PTA 母液固体回收、尾气洗涤、产品运输等几个重要部分组成。母液固体回收单元母液料压力离心机再打浆罐过滤机进料缓器加水预器进料增压泵泵PTA产品仓真空过滤母液固体回收单元母液料压力离心机再打浆罐过滤机进料缓器加水预器进料增压泵泵PTA产品仓真空过滤图4精对苯二甲酸（PTA）精制单元的工艺流程图六、精对苯二甲酸生产的关键设

13、备及其特点PTA装置重点设备机组及设备为反应器、空压机、结晶器等。此外，还有许多的特殊阀 门这些阀门出现故障会导致装置部分停工或全装置停车，若处理不当也有可能导致恶性事故 的发生。（一）精对苯二甲酸氧化单元的关键设备一一氧化反应器氧化反应器是钛复合碳钢容器，45万吨PTA装置的氧化反应器直径为7620mm，高为 8600mm，容器上下封头为椭圆形，内有4块等间距挡板，从底部封头延伸至顶部切线。反应 器的所有内件都为钛材，反应器的容积约为508立方米，正常工作容积为360立方米。反应 器设计压力为2.1MPa,设计温度为281摄氏度，正常操作温度和压力为200摄氏度、1.5MPa。 空气通过分布

14、器供给氧化器，它们以90度间距分布，靠近于氧化反应器的底部，内部管线 出口与径向搅拌叶片处在同一高度。（二）精对苯二甲酸精制单元的关键设备结晶器操作时，料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加 热室。晶浆在加热室内升温（通常为26。0,但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾， 使溶液达到过饱和状态，于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上，使晶体长大。作为产品的晶 浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大，但产品的粒度分布较宽。如下图两 个结晶器：真空过滤机与加压过滤机机理基本相同，只是过滤介质的一侧压力低于大气压，推动力结晶较小。真空抽滤器：结构简单，过滤推动力较重力过滤

15、器大。真空叶滤机：结构简单，适于 一般的泥浆状物料过滤，但操作条件较差，劳动强度较高。如下是两个真空过滤机：（三）PTA 装置设备概况PTA装置原料为PX、HAC、H2等易燃易爆、有毒有害的介质，工艺过程有激烈的氧化反 应和临氢操作。PTA生产的物料多为浆料，易堵塞，介质腐蚀性强。因此装置内设备类型多 样、结构复杂、转动机械多、规格大、材质耐腐蚀要求高是该装置硬件设施的一大特点。如 有原动机功率（11. 2）X104kW的大型空气压缩机，54078m3/h流量的尾气膨胀机及53t/ h的凝气背压式蒸汽透平机组成的工艺空气压缩机组。有大负荷的压力离心机、真空转鼓过 滤机、回转式大型干燥机。装置内有每分钟几万转的高速离心