一、裝置簡介
精對苯二甲酸（purified terephthalic acid）簡稱 PTA，是生產(chan)聚(ju)酯的主要原(yuan)料。由于纖維類聚(ju)酯、瓶(ping)用聚(ju)酯、聚(ju)酯薄膜(mo)及其他用途聚(ju)酯的需求(qiu)量極大，并處于快(kuai)速增長之中，從(cong)而推動了全世界PTA產(chan)量的持(chi)續(xu)增長。
二、典型PTA裝置(zhi)的工藝及(ji)特(te)點
目前世界上普遍采用對二(er)甲(jia)苯(ben)（PX）空氣氧化(hua)(hua)法工(gong)藝。該工(gong)藝一般由粗對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)(de)氧化(hua)(hua)生成(cheng)(cheng)和(he)對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)(de)加(jia)氫精(jing)制(zhi)兩(liang)部分(fen)組成(cheng)(cheng)，其中，粗對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)(de)氧化(hua)(hua)生成(cheng)(cheng)又(you)包括氧化(hua)(hua)、分(fen)離干燥和(he)醋酸(suan)(suan)回收三(san)個(ge)系統(tong)。對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)(de)加(jia)氫精(jing)制(zhi)又(you)包括加(jia)氫精(jing)制(zhi)和(he)分(fen)離干燥兩(liang)個(ge)系統(tong)。典型的(de)(de)PTA裝置的(de)(de)生產(chan)工(gong)藝流程(cheng)如(ru)圖2.26所示。
1. 粗對苯二(er)甲酸(suan)的生成
粗對(dui)苯(ben)二甲酸生(sheng)成的(de)(de)核心部(bu)(bu)(bu)分是氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)，即原料(liao)對(dui)二甲苯(ben)、醋(cu)酸溶(rong)劑、主(zhu)催化(hua)(hua)劑醋(cu)酸鈷和醋(cu)酸錳、副(fu)催化(hua)(hua)劑四(si)溴乙烷和空(kong)氣(qi)(qi)連續加入氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)，通過反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)生(sheng)成粗對(dui)苯(ben)二甲酸（TA）。反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)中放出(chu)(chu)的(de)(de)大量反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)熱(re)(re)通過溶(rong)劑的(de)(de)蒸發帶走，并通過副(fu)產物(wu)(wu)蒸汽回收(shou)這部(bu)(bu)(bu)分熱(re)(re)量。反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)頂部(bu)(bu)(bu)流出(chu)(chu)的(de)(de)蒸發溶(rong)劑送(song)至(zhi)(zhi)高(gao)(gao)壓吸收(shou)塔進行醋(cu)酸蒸氣(qi)(qi)吸收(shou)，然后送(song)至(zhi)(zhi)脫(tuo)(tuo)水(shui)塔回收(shou)醋(cu)酸。反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)下部(bu)(bu)(bu)出(chu)(chu)來(lai)(lai)的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)物(wu)(wu)料(liao)（TA）、醋(cu)酸、水(shui)和可能(neng)少量的(de)(de)Br-被送(song)至(zhi)(zhi)結(jie)晶(jing)器(qi)進行脫(tuo)(tuo)水(shui)和結(jie)晶(jing)。從氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)過來(lai)(lai)的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)物(wu)(wu)料(liao)被送(song)至(zhi)(zhi)數個串聯(lian)的(de)(de)結(jie)晶(jing)器(qi)，逐次進行降溫、降壓和干燥(zao)、結(jie)晶(jing)。從結(jie)晶(jing)器(qi)頂部(bu)(bu)(bu)蒸發出(chu)(chu)來(lai)(lai)的(de)(de)醋(cu)酸蒸氣(qi)(qi)分別被送(song)入高(gao)(gao)壓吸收(shou)塔或脫(tuo)(tuo)水(shui)塔進行醋(cu)酸回收(shou)。底(di)部(bu)(bu)(bu)出(chu)(chu)來(lai)(lai)的(de)(de)漿液再經離(li)心分離(li)、過濾送(song)入干燥(zao)機進行干燥(zao)，得(de)到粉(fen)末狀的(de)(de)中間(jian)產品粗對(dui)苯(ben)二甲酸（TA）。
2. 對苯二甲酸的(de)精制
在加氫(qing)精制部分，粗(cu)對(dui)苯二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)（TA）用(yong)脫(tuo)離(li)(li)子水(shui)配成(cheng)一定濃度(du)的(de)漿(jiang)料，再用(yong)泵升壓，然(ran)后(hou)加熱，送至加氫(qing)反應器。TA漿(jiang)料在催(cui)化(hua)劑的(de)作(zuo)用(yong)下與氫(qing)進行反應，使粗(cu)對(dui)苯二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)（TA）中所含雜質轉化(hua)為水(shui)溶性物(wu)質（對(dui)甲(jia)基苯甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)，簡稱(cheng)PT酸(suan)(suan)(suan)），并(bing)通過(guo)(guo)水(shui)洗洗去。加氫(qing)反應進料中雖然(ran)含醋酸(suan)(suan)(suan)等腐蝕介質較(jiao)少，但溫度(du)較(jiao)高(gao)，而且鐵(tie)銹會導致(zhi)催(cui)化(hua)劑中毒(du)，因(yin)此，也(ye)采用(yong)高(gao)等級材料。從加氫(qing)反應器流出的(de)加氫(qing)反應液，在串聯的(de)結晶器中逐級降溫降壓，送離(li)(li)心機分離(li)(li)，得到的(de)濾餅再用(yong)脫(tuo)離(li)(li)子水(shui)打漿(jiang)，然(ran)后(hou)經(jing)過(guo)(guo)濾和干燥(zao)。制得纖維(wei)級精對(dui)苯二甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)。該部分鐵(tie)銹會影響(xiang)產品(pin)的(de)色澤，視需要采用(yong)不(bu)銹鋼(gang)材料。
PTA裝置最典型(xing)的(de)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)特點是(shi)漿料比較(jiao)多，物(wu)(wu)料黏稠，又(you)有(you)粉(fen)料和(he)粒料的(de)物(wu)(wu)料輸送，同時又(you)伴隨(sui)高腐蝕性介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)（包括溴酸(suan)、醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)等(deng)）的(de)存在(zai)。對(dui)(dui)苯二(er)甲酸(suan)為(wei)二(er)元芳香羧(suo)酸(suan)。常(chang)態(tai)下為(wei)白色晶體或粉(fen)末，低毒，可(ke)燃(ran)。溶于堿溶液(ye)，若與(yu)空氣混合(he)，在(zai)一(yi)(yi)定的(de)限度內遇火即燃(ran)燒甚至發生爆(bao)炸(zha)(zha)。屬低毒類物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)，對(dui)(dui)皮膚和(he)黏膜有(you)一(yi)(yi)定的(de)刺激(ji)作用。醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)為(wei)飽和(he)羧(suo)酸(suan)。常(chang)態(tai)下為(wei)無(wu)色透明液(ye)體，易揮發，有(you)刺激(ji)性臭味。純醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)在(zai)16℃以下時能結(jie)成冰狀的(de)固體，所(suo)以常(chang)稱為(wei)冰醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)。醋(cu)(cu)(cu)酸(suan)易溶于水、乙(yi)醇、乙(yi)醚和(he)四氯(lv)化碳。易燃(ran)，其蒸(zheng)氣與(yu)空氣可(ke)形(xing)成爆(bao)炸(zha)(zha)性混合(he)物(wu)(wu)，遇明火、高熱能引起燃(ran)燒爆(bao)炸(zha)(zha)。與(yu)鉻酸(suan)、過氧化鈉、硝酸(suan)或其他氧化劑接觸，有(you)爆(bao)炸(zha)(zha)危險。被列為(wei)爆(bao)炸(zha)(zha)危險介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)，為(wei)中度危害介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)。
PTA裝置(zhi)的配管設(she)(she)計(ji)，主(zhu)要是對塔(ta)、罐、泵、反應(ying)器等設(she)(she)備的配管設(she)(she)計(ji)。
