各家PTA工艺技术对比评析
国内苯乙烯抽提装置工艺技术对比
国内苯乙烯抽提装置工艺技术对比程传峰 赵晓华( 惠州大亚湾伊科思新材料科技发展有限公司，广东 惠州 516000)摘要：苯乙烯是化工行业的一种重要单体，主要用于生产PS、ABS、不饱和聚酯树脂、合成橡胶等，应用非常广泛。
近年来，苯乙烯产能一直保持高速增长，至2017年底，国内苯乙烯生产装置的总产能达到897.9万吨，据统计，2019年国内苯乙烯年产能将突破千万吨。
在国内，已经应用的苯乙烯抽提生产技术为美国GTC开发的GT-Styrene技术，中国石化石油科学研究院开发的STED技术，这两项工艺技术相对比互有优劣，各自具有鲜明的技术特点。
关键词：苯乙烯 苯乙烯抽提、GT-Styrene技术、STED技术、苯乙烯收率、高含盐废水。
Styrene Extractive Device Process Technology Comparisonin ChinaCHENG Chuan-feng，ZHAO Xiao-hua(Hui Zhou DayaBay Yikesi New Material Technology Development Co,.Ltd.，Huizhou 516000, China) Abstract：In China,the styrene extraction production technology that has been applied is the GT-Styrene technology developed by the United States GTC,and the STED technology developed by the Sinopec Research Institute of Petroleum Sciences.These two process technologies have advantages and disadvantages as compared to each other,and each has a distinctive technology.Keywords：Styrene,Styrene extraction,GT-Styrene technology,STED technology,styrene yield,high salt wastewater苯乙烯是化工行业的一种重要单体，主要用于生产PS、ABS、不饱和聚酯树脂、合成橡胶等，应用非常广泛。
PTA装置工艺介绍1
中温氧化工艺以BP-Amoco工艺、Invista工艺和日本三井油化工艺 为代表，氧化反应温度在190-205℃。日本三井油化工艺经过不断的 优化，采用高催化剂操作，目前反应温度已降至185℃，使醋酸和PX 的消耗大大降低。
Invista工艺使装置操作更稳定，能耗和物耗更低，单套装置生产能 力更大，使其更具有竞争力。近期国内新建装置所选择的专利技术大 部分为Invista工艺。
中国石化扬子石油化工有限公司化工厂
主要内容
PTA产品介绍 PTA生产原理 PTA工业化生产方法 PTA生产工艺技术发展情况 扬子石化化工厂PTA生产装置介绍
PTA产品介绍
PTA是精对苯二甲酸（Pure Terephthalic Aicd）的 英文缩写，常温下是白色晶体，常压下在300℃以上 升华，无毒、无味，是重要的大宗化工原料之一。
PTA生产工艺技术发展情况
当今PTA技术发展以降低投资、减少物耗能耗、提高产 品质量、最终增强竞争力为核心。明显的技术发展趋势 是生产系列大型化、工艺流程简化、装置布局紧凑，工 艺操作低温、低压，以及强化环保设施等。
PX氧化生产方法
在空气氧化过程中，占空气体积分数79％ 的氮气只作为反应的惰性气体， 不参加反应，空气中氮气分压是氧气分压的3．76倍，由于惰性气体的存在 增加了氧化反应器的气相负荷，同时也增加了冷凝器和尾气处理等设备的 操作负荷，能耗相应增加，降低了氧化反应器等设备的生产强度。 20世纪90年代以来，Amoco等国外公司对Co-Mn-Br催化剂进行了改进， 添加了少量的过渡金属或稀土金属可溶性盐类化合物 ，可改善催化剂的性 能，提高了主反应的活性，抑制副反应，改善设备腐蚀状况。
PTA工业化生产方法
低温氧化工艺
PTA生产工艺的发展趋势
PTA生产工艺的发展趋势PTA生产工艺的发展趋势PTA中温氧化法是由美国中世纪公司（Mid-Century）于1955年发明，并在科学设计公司试验成功。
1956年Amoco化学品公司从科学设计公司获得此项专利后，在伊利诺斯州的乔利埃特建成了第一套装置，生产粗对苯二甲酸，再经TA酯化法精制成对苯二甲酸二甲酯（DMT）。
1965年，该公司开发出加氢精制工艺，逐渐形成了完整的工艺。
到目前为止，形成了BP-Amoco、INVISTA、三井油化、三菱化学、Eastman、Interquisa、泽阳、DOW-INCA等专利技术，其中较有代表性的为BP-Amoco和INVISTA。
目前，由于下游需求旺盛，世界PTA生产能力增长迅速。
1998年世界PTA生产能力仅为2051万吨/年，到2003年达到了3001万吨/年，其主要生产区域在亚洲、北美与西欧。
世界最大的PTA生产商是BP 公司，2003年总生产能力约681万吨/ 年。
近年来，PTA专利商和生产商，围绕降低原辅材料和公用工程消耗、节省建设投资、提高装置开工率等方面，对工艺流程、工艺参数等方面不断进行完善和优化，在能量的充分利用、自动化水平及设备等方面也有了较多的改进，技术日趋成熟以及装置规模的不断扩大，操作经验的不断积累，以及把大量的定期手动操作纳入程序控制，采用能够满足工艺控制特殊要求的仪表等，PTA装置严重堵塞的情况基本上己经消除，装置的年操作时间已从不到7200小时延伸到了近8000小时。
PTA技术的发展及其趋势主要为下列几个方面：一、装置大型化以降低单位产品的投资成本和运行成本实践证明，当单系列能力扩大时，设计成本、管理费用均不致增加；建设安装成本略有增加；仅大型容器的材料成本有所增加。
装置规模的大型化，既可以降低单位产品的投资成本，又可以降低单位产品的运行成本。
20世纪70-80年代，装置规模均在10万吨/年以下，进入20世纪90年代，单系列的能力迅速扩大，由22.5万吨/年（25万吨/年），到35万吨/年，45万吨/年，目前在建的PTA装置普遍在50万吨以上。
PTA生产工艺及技术研究探究
PTA生产工艺及技术研究探究摘要：近年来，由于全球范围内化工企业对PTA的需求量急剧增长，这一发展趋势对PTA的生产技术有一定的推动作用。
技术人员需要扩充自己的专业知识和专业能力，探寻更加经济的PTA生产工艺和制造技术，不断提高PTA的生产水平。
笔者根据相关工作经验，主要探析PTA生产工艺及技术的相关问题，供大家参考和借鉴。
关键词：PTA；生产工艺；技术一、前言随着我国化工行业的发展，需要技术人员掌握先进的PTA 生产知识和技术。
PTA指的是精对苯二甲酸。
技术人员通过PTA可以产生包装树脂，醋酯薄膜和纤维。
PTA属于基础性化工原料，应用空间非常广阔。
这项生产技术被国外巨头垄断，国内生产需要进口国外的生产设备。
如果国内生产PTA，必须向垄断巨头支付专利费用。
我国在运行负荷和能源利用等方面与世界发达国家的先进水平还有一定的差距，导致我国生产PTA的成本较高，市场竞争力比较弱。
因此我国化工行业可以引进国外PTA装置，学习国外先进PTA技术，借鉴国外的先进经验，促使其国产化。
二、PTA生产工艺分析PTA生产需要专业性和综合性较强的生产工艺。
同时也需要技术人员掌握先进的知识和生产工艺，在生产过程中按照工艺要求和操作规范进行操作，在此基础上才能保证生产过程各项操作工艺符合标准要求。
1）EPTA工艺分析。
EPTA和PTA产品质量指标有一定的差异，但是二者在应用方面并没有太大的差异。
技术人员在生产非纤用聚酯时，可以将PTA用EPTA代替。
EPTA的工艺主要分为三个方面，主要包括回收催化剂，聚合级对苯二甲酸生产和粗对苯二甲酸生产等，再利用液相催化氧化反应去除贫溶剂杂质。
在后氧化单元中，CTA可以提纯为EPTA，这样苯二甲酸中的杂质会消除，悬浮固体可以作为残渣被分离出去，技术人员利用流化床焚烧炉对残渣进行处理，从滤液中可以去除可溶性杂质，经过溶解后的催化剂可以循环利用。
这一工艺需要的操作步骤比较少，因此需要的操作费用较少。
苯乙烯工艺技术对比
摘要 ： 概 述 了 国 内外苯 乙烯 生产技 术 的研 究进展 及 工 艺原 理 ， 对各 工 艺技 术 的制 备 流 程及 工 艺 特 点进 行 了详 细介 绍 ， 同时对 比 阐明 了各 生产 工艺 的优缺 点 。 关 键词 ： 苯 乙烯 ； 技 术对 比 ； 反 应
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ — １ ２ ６ ７ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ １ ４
式为反应 提供 能量 ， 反 应 器 型 式 主 要 采 用 绝 热 式
固定 床 反应 器 。
１ 鲁姆斯技术
自２ ０世 纪 ７ ０年 代 ， 苯 乙烯 工 艺 得 到快 速 的 发 展， 反 应 器发 展 经 历 了单 级 轴 向反 应 器 ＿ 双 级 轴 向 反 应 器 一 双级 径 向 反 应 器 一 双 级 径 向 反 应 器 的 各 种 组 合优 化 的多 种 反应 器 ， 反应 器 操 作 压力 经 历 了
第３ １ 卷第
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Ｖｏ ｌ ＿ ３ｌ Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｖ ． ２ ０１ ７
Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
苯 乙烯 工 艺 技 术 对 比
韩龙 ， 陈君 君
（ 天 津大沽化 工股份 有限公 司环氧丙烷分厂 ， 天津３ ０ ０ ４ ５ ５ ）
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ 一 Ｏ １ —１ ６ 作 者简介 ： 韩龙 （ １ ９ ８ ９ 一 ） ， 男， 本科学 历 ， 助理 工程师 ， 主要负责 环氧 丙 烷生产的工艺改造和工艺管理工作 。
中互有参杂 的情况发生 。因此 在分包成本控制及 分包质量控制方 面 ， 出现 了互 有 牵 制 ， 互 有 影 响 的 情况 。这种局 面的出现需要联 合体双方本着合作 为先 的原则 ， 互相信任 ， 互相监督 。 珠海项 目在实 际运 作 中 ， 派 遣 联 合 设 计 团 队驻 守 在 施 工 现场 ， 任
综述PTA生产工艺发展历史及现状的演变过程知识讲解
综述PTA生产工艺发展历史及现状的演变过程知识讲解PTA（Purified Terephthalic Acid）是聚酯生产过程中的关键原料之一，也是合成聚酯纤维和塑料的重要中间体。
PTA的生产工艺发展历史可以追溯到20世纪50年代初，随着科技进步和工艺改进，PTA的生产工艺逐渐演变，从传统的苯氧化法到现代的二甲酯法，不断提高产能、降低成本，并减少环境污染。
1.苯氧化法：20世纪50年代初，PTA的生产主要采用苯氧化法。
该法主要利用苯和空气在催化剂的作用下进行催化氧化反应，生成对应的酸。
但这种方法的产率较低，催化剂利用率不高，工艺过程中容易产生大量有机废水和含金属的废渣，不仅造成环境污染，而且成本较高。
2.高转化率苯氧化法：20世纪60年代，为了提高苯氧化法的产率和能源利用效率，人们开始研究高转化率苯氧化法。
这种方法采用了新型催化剂和反应器，通过提高反应转化率和降低废水排放量，实现了PTA的生产工艺的改进。
然而，高转化率苯氧化法仍存在催化剂使用量多、工艺复杂和大量排放废水等问题。
3.懒人法：20世纪70年代，人们开始探索新的PTA生产工艺。
懒人法是其中的一种，其主要特点是利用邻苯二甲酸盐（DMT）和甲醇在催化剂存在下进行反应，生成酯。
随后酯经过水解反应得到PTA。
这种方法相对于苯氧化法来说，省略了苯氧化和酸化的步骤，生产工艺更为简单，但仍存在有机废水的产生和能耗较高的问题。
4.DMT法：20世纪80年代初，随着DMT法的开发和完善，它逐渐取代了懒人法成为主流的PTA生产工艺。
这种方法首先将甲醇和邻二甲酸盐（DMT）在催化剂的作用下反应生成酯，然后通过水解和氧化反应生成PTA。
DMT法利用了二甲酯的化学反应来实现一步生成PTA，相比于懒人法，它更具经济效益和环境友好。
5.现代的二甲酯法：20世纪90年代以后，随着科技的进步和工艺的改进，PTA的生产工艺进一步发展，并逐渐向现代的二甲酯法演变。
现代的二甲酯法首先将对二甲苯和甲醇催化反应生成二甲酯，然后通过水解和氧化反应得到PTA。
PTA国产化技术简析
PTA国产化技术简析1．PTA过程开发思路PX氧化涉及气液固一系列自由基反应、化学吸收、反应结晶、强放热与蒸发移热，机理十分复杂。
氧化流程涉及反应、精馏、蒸发、吸收、结晶、过滤、换热、干燥、能量回收等多个单元，系统结构也十分复杂。
过程的开发包括两部分工作：一是氧化反应器的开发，二是氧化流程的最优设计，前者采用化学反应工程的规范方法进行研究，后者采用过程系统工程的方法进行模拟和优化。
整个开发工作包括以下步骤：1）热模实验：开发了专门的实验技术，系统考察了温度、PX浓度、催化剂浓度与配比、气相氧浓度、含水量各种因素对液相各步主反应速率、燃烧副反应速率、TA结晶速率与杂质含量的影响，获得了全新的氧化机理认识与动力学模型，能够准确预测工业条件下各种工艺参数变化对反应过程的影响。
2）冷模实验：建立了大型冷模实验装置考察反应器流动与传递规律，考察了流型、搅拌功率、操作气速、固含率等因素对反应器混合、固体悬浮、气含率、气液传质速率的影响，获得了有关的流动图象与传递数据。
3）数学模拟：针对搅拌釜和鼓泡塔两类反应器以及高温、中温、低温四种主流氧化工艺，分别建立了反应器数学模型和相关的工程数据库。
模型全面描述了工业反应器中的氧化反应、气液传质、相平衡、放热与移热、成核与结晶多种过程；数据库包括六类基础数据：反应动力学数据、结晶动力学与热力学数据、冷模传递数据、气液平衡数据、热物性数据、反应器结构与操作数据。
模型模拟结果与各种工况下的工业现场数据相符。
4）新型氧化反应器开发：在对各类氧化工艺与氧化反应器透彻剖析的基础上，浙江大学开发了新型的鼓泡塔式氧化装置，反应器由上部精馏塔与下部鼓泡塔组成，可直接利用反应热进行溶剂脱水，有利节能（专利2003101078895，200320108899.6，200510048977.1，200520100244.3）。
新型氧化反应器结构简单，造价低廉，具有深厚的研究开发基础，能够满足氧化反应、气液传质、混合、固体悬浮等多方面的要求。
精对苯二甲酸(PTA)行业分析报告
精对苯二甲酸(PTA)行业分析报告PTA行业概况PTA的定义和性质精对苯二甲酸（PTA）是一种白色晶体，略带苯酚气味，具有明显的酸性。
它是生产聚酯纤维、树脂、涂料等化合物的的主要原料，也用于生产乙二醇、丙二醇、石蜡、氯仿、苯甲酸、苯甲醛等产品。
PTA的化学性质主要由其酸性决定，它是一种中强酸，具有较高的反应活性，能够与醇、羧酸、碱等物质发生化学反应。
同时，PTA还具有较高的熔点和沸点，需要在高温高压的环境下才能进行加工和生产。
在生产和应用方面，PTA的生产方法主要有油酸法、丙烯酸法、苯酚法等，其中油酸法是最常用的方法。
PTA的下游应用领域主要包括聚酯纤维、树脂、涂料等，其中聚酯纤维是最主要的应用领域。
在中国市场，PTA的产量和需求量都处于全球领先地位。
随着国内化工业的快速发展和人民生活水平的提高，PTA的消费量也在逐年增长。
同时，随着环保意识的提高和政策的法规的加强，PTA行业也需要承担相应的环保责任和义务，进行绿色生产和可持续发展。
在竞争对手分析方面，中国PTA行业的主要竞争对手有韩国、印度、伊朗等国家的生产企业。
这些企业在生产成本、技术水平、产品质量等方面具有一定的优势，对中国PTA行业造成了一定的竞争压力。
总的来说，PTA行业的发展前景和挑战并存，需要行业企业不断提高技术水平、降低生产成本、提高产品质量，同时承担环保责任和义务，进行绿色生产和可持续发展。
PTA在各领域的应用聚酯纤维：PTA是生产聚酯纤维的重要原料之一，聚酯纤维具有光泽度高、柔韧性好、耐磨性强等特点，被广泛用于纺织业、服装业、装饰业等领域。
聚酯瓶：PTA是生产聚酯瓶的主要原料之一，聚酯瓶具有透明度高、耐压强度高、耐化学性能好等特点，被广泛用于食品、饮料、化妆品等领域的包装容器。
涤纶短纤维：PTA是涤纶短纤维的重要原料之一，涤纶短纤维具有柔软、光泽、强度高等特点，被广泛用于纺织业、地毯业等领域。
化学品生产：PTA还可作为化学品生产的起点原料，生产用于塑料加工的邻苯二甲酸、苯乙烯、聚酯树脂及其他化学产品。
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各家PTA工艺技术对比评析
精对苯二甲酸（purified terephthalic acid 简称PTA）是生产聚酯的重要原料，对苯二甲酸是无色针状结晶或无定型粉末（外观为白色粉末），无毒、有刺激性，粉尘具有爆炸性，在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸，其最低爆炸浓度为0.05克/升。
分子量166.13，密度1.510克/厘米3，比热0.2873卡/克·度，升华热23.5千卡/克分子，熔点（在封管中）425℃，升华点402℃，能溶于碱溶液，稍溶于热乙醇，微溶于水。
我国聚酯工业的超速成长，极大地刺激了PTA投资的快速增长，从而加快了PTA项目的工艺引进，上述成果也不同程度地在新建或改建的PTA装置中得到了应用。
我国从20世纪70年代中期开始引进PTA生产装置,目前已形成相当的生产规模。
但我国PTA装置建设的关键技术仍然依靠进口，基础研究薄弱，能耗水平与国际先进水平比较还有相当大的差距。
我国PTA装置的生产规模已经与国际接轨，在大型化方面取得了长足的进展，但在工艺优化方面，特别是基础研究方面仍然有待开发。
下面将各家PTA生产工艺技术进行对比，来分析各个工艺的优缺点。
工艺技术
各专利商都拥有工业化生产PTA的专利技术,拥有近期采用最新技术的专利工厂,并生产出合格的PTA产品。
都采用回收氧化反应副产蒸汽和反应尾气用于空压机驱动等节能措施,并将尾气用于中间产品CTA和成品PTA输送。
溶剂回收:多数厂家为共沸蒸馏,优于常压蒸馏,筛板塔逐渐改为填料塔。
催化剂回收:工艺技术(二)的回收技术较简单,其他几家公司流程较复杂。
精制母液回收:工艺技术(六)无精制母液回收,脱盐水消耗量大, PTA损失量大,其他几家都有。
工艺条件
氧化反应温度、压力趋于降低。
工艺技术(一)(二) (三) (五) (六)为高温氧化工艺,工艺技术(四)为中温氧化工艺。
高温氧化反应温度曾先后采用230 ℃→209 ℃→196 ℃→191 ℃;中温186 ℃。
高低温氧化温度相差约50 ℃,压力相差约0. 6 MPa,主要为减少副反应,降低原料消耗。
不同的氧化反应温度,相应的反应压力、催化剂配比及反应器型式均有所不同。
设备配置
空压机:高温、中温工艺均可采用"空压机+蒸汽轮机+尾气膨胀机+电机",正常生产时,电机用来发电。
氧化反应器:高温工艺均为单台带搅拌反应釜;中温为塔式反应器,底部带搅拌、顶部带精馏段;中温工艺氧化反应器产能较小。
氧化反应器进料罐: 2000年之后引进的技术,大多采用静态混合器,取消进料混合罐。
CTA结晶:采用1段或3段结晶。
5种高温氧化工艺均采用3段结晶;中温氧化工艺仅采用1 段结晶,粒径较小。
分离及干燥: CTA均采用RVF 1道分离; PTA均采用2道分离,干燥机为列管式。
产品品质指标
各工艺技术产品品质指标没有大的差异,产品品质相近。
物耗能耗
各工艺技术均注重节能及环保。
氧化反应副产蒸汽用于蒸汽轮机和脱水塔再沸器;精制结晶闪蒸蒸汽用于浆料预热;凝液闪蒸蒸汽用于预热或伴热;氧化尾气用于尾气膨胀机驱动空压机和CTA /PTA 输送;增加氧化母液循环率,减少催化剂损失,减少除盐水消耗。
"三废"排放及治理
废气:几种专利技术排放量接近。
安全阀排放气体汇集后进入洗涤塔, 保护环境; 采用高压焚烧(HPCCU) 、低压焚烧(LPCCU)或再生热氧化(RTO)装置处理尾气,改善环境。
废水:工艺技术(一) (五)废水量较少,其余较多。
废水经过处理达到国家排放标准要求。
废渣:按照残渣中同样含水量计,废渣排放量应相近。
废渣治理大多采用焚烧或生化处理,工艺技术
(六)废渣外售。
结语
(1)各专利商都拥有工业化生产PTA的专有技术,拥有近期采用最新技术的专利工厂,均能生产出合格的产品。
引进技术应"货比三家",择优选取。
可能情况下,宜考虑技术多元化。
(2)目前,国内已引进多家PTA 专利技术, PTA装置单系列产能迅速扩大;工艺流程进一步优化;物耗、能耗显著降低;安全、环保措施进一步完善;整体技术水平显著提高。