PTA工艺概况20110322

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PTA工艺技术简介
20世纪70年代初，日本三井油化公司引进Amoco公司技术 后，在此工艺基础研究开发了三井-Amoco技术。 其主要特点有：采用反应-脱水2段塔釜式反应器，中温氧 化（185℃），较高的钴锰比，共沸精馏脱水回收溶剂及 低压蒸汽透平回收反应热等技术 三井油化工艺由于其氧化反应器的操作和设计压力均低于 Amoco和Invista工艺，采用鼓泡塔反应器，低速防沉淀搅 拌。
高速发展的中国PTA产业
2009年中国大陆PTA技术进步情况 最先进的技术经济指标 综合能耗：90kg标油/t PTA（宁波逸盛） PX消耗：654 kg/t PTA 醋酸消耗：36 kg/t PTA（大连大化） 最大的产能和装置规模 最大规模氧化反应器：90万吨/年（珠海BP） 最大规模PTA生产线165万吨/年（厦门翔鹭） 最大PTA单一产地：180万吨/年（浙江远东石化）
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高速发展的中国PTA产业
全球PTA发展预测: 2010年 生产能力(万吨) 4937 产量(万吨) 4100 2015年 6090 5365 2020年 7200 6500
年增长率(%)
开工率(%)
6.0
83
5.5
88
3.9
90
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高速发展的中国PTA产业
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高速发展的中国PTA产业
中国PTA产能已经完全占据全球老大的地位，目 前中国PTA产能占全球PTA产能的1/4，亚洲PTA 产能的1/3。 目前我国 PTA生产能力主要集中于消费中心和原 料接卸条件较好的地区，如福建、浙江、江苏以 及山东和大连的沿海一带，地理位置上的优势， 使得这些地区形成中国 PTA产业的 “黄金带”。 2010年浙江省PTA产能将占全国总产能的30%， 成为我国最大的PTA生产基地
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高速发展的中国PTA产业
国产化成套技术工业化应用 大连逸盛大化：基本技术内涵是国产化技 术 重庆蓬威石化：采用中纺院成套技术，对 于部分技术内容的独立性存在异议，但总 体国产化技术的工业化应用是成功的。
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高速发展的中国PTA产业
中国大陆PTA行业未来展望: 有3年相对稳定的市场环境 技术进步的速度加快 国产化装置越来越多 装置规模越来越大，从传统的60-70万吨/年 跃升到200-220万吨/年 装置的物耗能耗指标进一步降低 个别PTA装置考虑转产PIA。
其中以BP、INVISTA生产技术的市场占有率为最高。
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国内技术现状
我国近年来研发加速，其中以中纺院开 发的国产化装臵已经在重庆投产和在三房 巷建设源自2014-9-1021
代表性PTA生产技术的主要氧化参数比较
工 艺
温 度（℃） 压 力 (MPa) 停留时间* (min) 含水量 (%) CTA晶体粒径 (μm) 反应器类型 搅拌器功率 (kW) 溶剂比HAC︰PX (kg/kg) 催化剂Co+Mn+Br (μg/g) 催化剂配比Co：Mn︰Br (mol/mol)
我国PTA产业发展的制约三要素 首先，我国PTA应用领域范围还比较窄，尚需开发。PTA 是一种用途相对单一的化工中间产品，主要用于生产纤维 用聚酯。从国际上聚酯产品消费结 果分析，近十多年以 来，纤维用聚酯的PTA消费量约占2/3左右，非纤维聚酯 占1/3，而我国PTA几乎全部用于生产涤纶用聚酯。 其次，我国推进的本土化PTA技术均为传统工艺，在生产 流程、能源消耗以及环境保护等方面，与世界领先水平相 比，仍然存在着一定的差距。 第三，原料因素已成为制约我国PTA产业发展的桎梏。尽 管国内PTA生产能力快速发展，但其原料PX发展相对滞 后。
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高速发展的中国PTA产业
PTA行业概况(2010年) 中国大陆目前有PTA生产企业18家； 2009年底产能1487万吨，占全球产能31%； 2009年产量1195.84万吨； 2009年进口量625.68万吨； 2009年PTA消费量约1821.39万吨； 2009年PTA国产化自给率65.66%。
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高速发展的中国PTA产业
其它拟建PTA装置产能 厦门翔鹭石化有限公司50万吨/年 仪征化纤3#100万吨/年 海南逸盛石化（洋浦）200万吨/年 中石油乌鲁木齐分公司100万吨/年 江阴汉邦二期125万吨/年 福建佳龙二期工程110万吨/年 大连长兴岛（恒力）二期工程200万吨/年 四川南充120万吨/年
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PTA工艺技术简介
伊士曼/鲁奇EPTA工艺技术主要由氧化单元、粗对苯二甲 酸(CTA)分离单元、后氧化单元、EPTA分离单元以及催化 剂回收单元五大部分组成，省去了加氢精制工序 ，能节 约大量的投资成本和操作费用 。 主要特点是采用鼓泡塔反应器，不用搅拌桨，反应温度低 (155℃～165℃),压力小(0.56Mpa),因取消了精制单元， 增加了后氧化反应单元，以生产中纯度PTA，即EPTA。 反应过程缓和，PX和醋酸燃烧消耗低，因反应釜内压力 低，空压机能耗低。Eastman生产工艺技术对氧化后的CTA 后处理与Amoco有很大的不同。CTA经后氧化器(可称为熟 化器)，在较高的温度下深度氧化和再结晶，去除TA中的 4-CBA和P-TA等杂质。结晶、过滤、干燥后，得到EPTA。
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PTA生产方法与基本原理
PTA生产工艺都是以对二甲苯（PX）为 原料，以钴、锰、溴为三元催化剂，以醋 酸作溶剂，在一定的温度和压力下用空气 氧化制得对苯二甲酸（TA）浆料，经结晶、 分离和干燥后得到TA粉料，再经加氢精制、 结晶、分离、干燥后得到PTA粉料。
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高速发展的中国PTA产业
至2007年年初有宁波三菱、宁波逸盛两套 各60万吨装置投产，4月再有辽化60万吨新 产能投产；至2007年年底中国的PTA产能 已经达到1040 万吨； 2008年国内有BP珠海90万吨和台化宁波 80—90万吨PTA投产，中国PTA产能达到 历史性的1210万吨。也就是说，中国PTA 从2005 年到2008年3年间产能增加了一倍 多。
精对苯二甲酸(PTA) 生产方法与基本原理
粗对苯二甲酸中的主要杂质为4-CBA，采用4-CBA的加氢还原反应原理，在高 温高压下，通过钯—炭催化剂的作用进行加氢还原，使4-CBA转化为易溶于水 的对甲基苯甲酸(PT酸)。在加氢反应过程中，其它有机杂质同时被还原。加 氢还原反应的化学反应方程式表示如下：
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技术来源
当前世界上最主要的PTA技术专利商： BP（原Amoco） INVISTA（原属ICI，后归Dupont，再独立为INVISTA） Mitsui（三井化学）
其他还有： Mitsubishi（三菱化学） Daw Chemical（原属INCA，后被Daw并购） Eastman（生产EPTA）
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PTA生产方法与基本原理
粗对苯二甲酸(TA) 生产方法与基本原理
以高纯度对二甲苯(PX)为原料，醋酸为溶剂，醋酸钴和醋酸锰为催化剂，四 溴乙烷或氢溴酸为促进剂进行空气催化氧化，经结晶分离干燥，得到粗对苯 二甲酸(TA)。其反应方程式如下：
分步反应方程式如下：
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PTA生产方法与基本原理
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PTA工艺技术简介
Invista工艺，即原Du Pont-ICI工艺，ICI（帝国化学） 差不多与Amoco公司同时将PX高温氧化技术投入生产， 1980年才由于技术上独创而获得专利权。 Invista也采用高温氧化和高速大功率搅拌，装置的工程 规模提升模式为15万吨/年、20（25）万吨/年、35（40） 万吨/年和50万吨/年。目前Invista氧化反应器体积已达 500m3，PTA产量达到60万吨/年以上。
Eastman-Lurgi
160 0.66 120 3.3～5.5 40~60 鼓泡塔 0 10:1 2420 15:1:12 69
单位体积（充气浆料）负 荷(kgTA/m3·h)
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PTA工艺技术简介
PTA的生产工艺为阿莫科公司率先开发，1999年BP收购了Amoco，其 PTA生产工艺相应改称BP-Amoco工艺。 主要工艺为以对二甲苯（PX）为原料，以钴、锰、溴为三元催化剂， 以醋酸作溶剂，在一定的温度和压力下用空气氧化制得对苯二甲酸 （TA）浆料，经结晶、分离和干燥后得到TA粉料，再经加氢精制、结 晶、分离、干燥后得到PTA粉料。 BP-Amoco采用高温氧化，高速大功率搅拌，对氧化反应器的放大，采 用了渐进的做法，BP曾用三台7.5万吨氧化反应器并联生产22.5万吨/ 年PTA，用二台22.5万吨氧化反应器并联生产45万吨/年PTA。
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高速发展的中国PTA产业
中国大陆PTA现有产能和产能预测 现有产能：1547万吨/年 现有＋在建：2317万吨/年 现有＋在建＋拟建：3302万吨/年 以上产能将在2014年下半年实现 预测到2013年底，中国大陆PTA产能将达 到3000万吨/年
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高速发展的中国PTA产业
回顾中国PTA产业发展史，近3年的PTA产业发展 十分迅猛。纺织品配额在2005年取消后，PTA需 求量随 之激增，造成国内各地纷纷投资新的PTA 生产线。 自2005年年底，中国的PTA产能增至589.5万吨， 一举超越韩国、台湾地区以及美国，成为世界第 一 PTA生产国； 2006年年初开始即有上海亚东、翔鹭石化、三鑫 石化、扬子石化45万吨装置在年中之前先后投产， 当年中国PTA总产能达到870万吨左 右；