一、裝置簡介
精對苯二甲酸（purified terephthalic acid）簡稱 PTA，是(shi)生產(chan)聚(ju)(ju)(ju)酯的主(zhu)要原(yuan)料(liao)。由于纖維類聚(ju)(ju)(ju)酯、瓶用聚(ju)(ju)(ju)酯、聚(ju)(ju)(ju)酯薄膜及其他用途聚(ju)(ju)(ju)酯的需(xu)求量(liang)極大(da)，并(bing)處于快(kuai)速增(zeng)長之中，從(cong)而推動(dong)了全(quan)世(shi)界(jie)PTA產(chan)量(liang)的持續(xu)增(zeng)長。
二、典(dian)型PTA裝置的(de)工藝及特點
目前世界上普遍采用(yong)對二甲(jia)苯（PX）空(kong)氣氧化法工藝(yi)(yi)。該(gai)工藝(yi)(yi)一般由粗(cu)對苯二甲(jia)酸(suan)的(de)氧化生成(cheng)和對苯二甲(jia)酸(suan)的(de)加氫(qing)精制(zhi)兩部分(fen)組成(cheng)，其中(zhong)，粗(cu)對苯二甲(jia)酸(suan)的(de)氧化生成(cheng)又(you)包括(kuo)氧化、分(fen)離(li)干(gan)燥(zao)和醋酸(suan)回收(shou)三個(ge)系(xi)統。對苯二甲(jia)酸(suan)的(de)加氫(qing)精制(zhi)又(you)包括(kuo)加氫(qing)精制(zhi)和分(fen)離(li)干(gan)燥(zao)兩個(ge)系(xi)統。典型的(de)PTA裝置的(de)生產工藝(yi)(yi)流程如圖(tu)2.26所示。
1. 粗對苯二甲酸的生(sheng)成(cheng)
粗(cu)對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸(suan)生成(cheng)的(de)(de)核(he)心(xin)(xin)部(bu)(bu)分(fen)是氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)，即原料(liao)對二(er)(er)甲(jia)苯(ben)、醋酸(suan)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)、主催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)醋酸(suan)鈷和醋酸(suan)錳、副催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)四溴(xiu)乙烷(wan)和空氣(qi)連續加入氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)器(qi)，通過(guo)反(fan)應(ying)生成(cheng)粗(cu)對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸(suan)（TA）。反(fan)應(ying)中放出的(de)(de)大量反(fan)應(ying)熱通過(guo)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)發(fa)帶(dai)走，并通過(guo)副產(chan)物(wu)蒸(zheng)(zheng)汽回(hui)收這部(bu)(bu)分(fen)熱量。反(fan)應(ying)器(qi)頂部(bu)(bu)流(liu)出的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)發(fa)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)送(song)(song)至高壓(ya)(ya)吸收塔(ta)進(jin)行醋酸(suan)蒸(zheng)(zheng)氣(qi)吸收，然后(hou)送(song)(song)至脫水塔(ta)回(hui)收醋酸(suan)。反(fan)應(ying)器(qi)下(xia)部(bu)(bu)出來的(de)(de)反(fan)應(ying)物(wu)料(liao)（TA）、醋酸(suan)、水和可能少量的(de)(de)Br-被送(song)(song)至結晶器(qi)進(jin)行脫水和結晶。從(cong)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)器(qi)過(guo)來的(de)(de)反(fan)應(ying)物(wu)料(liao)被送(song)(song)至數個串聯(lian)的(de)(de)結晶器(qi)，逐(zhu)次(ci)進(jin)行降溫、降壓(ya)(ya)和干燥、結晶。從(cong)結晶器(qi)頂部(bu)(bu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)出來的(de)(de)醋酸(suan)蒸(zheng)(zheng)氣(qi)分(fen)別被送(song)(song)入高壓(ya)(ya)吸收塔(ta)或脫水塔(ta)進(jin)行醋酸(suan)回(hui)收。底部(bu)(bu)出來的(de)(de)漿液再經離心(xin)(xin)分(fen)離、過(guo)濾送(song)(song)入干燥機進(jin)行干燥，得到粉末狀(zhuang)的(de)(de)中間(jian)產(chan)品粗(cu)對苯(ben)二(er)(er)甲(jia)酸(suan)（TA）。
2. 對(dui)苯二(er)甲(jia)酸的精制
在加(jia)(jia)氫(qing)精制(zhi)部分(fen)，粗對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)（TA）用(yong)脫(tuo)離(li)子水(shui)(shui)配成一定濃度的(de)漿料，再(zai)用(yong)泵升壓，然后加(jia)(jia)熱，送(song)至加(jia)(jia)氫(qing)反(fan)(fan)應器(qi)。TA漿料在催(cui)化劑的(de)作用(yong)下與(yu)氫(qing)進行反(fan)(fan)應，使(shi)粗對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)（TA）中所(suo)含雜質(zhi)轉化為水(shui)(shui)溶性物質(zhi)（對甲(jia)基苯(ben)甲(jia)酸(suan)(suan)，簡(jian)稱PT酸(suan)(suan)），并通(tong)過水(shui)(shui)洗(xi)洗(xi)去。加(jia)(jia)氫(qing)反(fan)(fan)應進料中雖(sui)然含醋酸(suan)(suan)等腐蝕介(jie)質(zhi)較少，但(dan)溫(wen)度較高(gao)，而且鐵銹(xiu)會導致催(cui)化劑中毒(du)，因此，也采(cai)用(yong)高(gao)等級(ji)材料。從加(jia)(jia)氫(qing)反(fan)(fan)應器(qi)流出的(de)加(jia)(jia)氫(qing)反(fan)(fan)應液，在串(chuan)聯的(de)結晶(jing)器(qi)中逐級(ji)降(jiang)溫(wen)降(jiang)壓，送(song)離(li)心機分(fen)離(li)，得到的(de)濾餅再(zai)用(yong)脫(tuo)離(li)子水(shui)(shui)打漿，然后經過濾和干燥。制(zhi)得纖(xian)維級(ji)精對苯(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)。該部分(fen)鐵銹(xiu)會影(ying)響產品的(de)色澤，視需要采(cai)用(yong)不銹(xiu)鋼材料。
PTA裝置最典型的(de)(de)介質特(te)點是(shi)漿料(liao)(liao)比較多，物料(liao)(liao)黏稠，又有(you)粉料(liao)(liao)和(he)粒(li)料(liao)(liao)的(de)(de)物料(liao)(liao)輸(shu)送，同時又伴隨(sui)高(gao)腐蝕(shi)性介質（包括溴(xiu)酸、醋酸等）的(de)(de)存在(zai)。對(dui)苯二甲酸為(wei)二元芳香羧酸。常態(tai)下(xia)為(wei)白色晶體或(huo)粉末，低(di)毒，可燃。溶(rong)于堿溶(rong)液，若(ruo)與空氣(qi)混合，在(zai)一(yi)定的(de)(de)限度內遇(yu)火即燃燒(shao)甚至發(fa)生爆(bao)炸(zha)。屬(shu)低(di)毒類物質，對(dui)皮膚和(he)黏膜有(you)一(yi)定的(de)(de)刺(ci)激作用。醋酸為(wei)飽和(he)羧酸。常態(tai)下(xia)為(wei)無色透明(ming)(ming)液體，易揮發(fa)，有(you)刺(ci)激性臭味。純醋酸在(zai)16℃以下(xia)時能結成冰(bing)狀(zhuang)的(de)(de)固(gu)體，所以常稱為(wei)冰(bing)醋酸。醋酸易溶(rong)于水(shui)、乙醇、乙醚和(he)四氯(lv)化(hua)碳(tan)。易燃，其蒸氣(qi)與空氣(qi)可形成爆(bao)炸(zha)性混合物，遇(yu)明(ming)(ming)火、高(gao)熱能引起燃燒(shao)爆(bao)炸(zha)。與鉻酸、過氧化(hua)鈉、硝酸或(huo)其他氧化(hua)劑接觸，有(you)爆(bao)炸(zha)危(wei)險。被列為(wei)爆(bao)炸(zha)危(wei)險介質，為(wei)中度危(wei)害介質。
PTA裝(zhuang)置的(de)(de)配管設(she)計，主要是對塔、罐、泵、反(fan)應器等設(she)備的(de)(de)配管設(she)計。
