間而言之，PTA是一種化工原料，從原油經過一系列工序提煉而出，主要用于制造滌綸等化工產品。
　　PTA是精對苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid）的英文簡稱，在常溫下是白色粉狀晶體, 無毒、易燃，若與空氣混合，在一定限度內遇火即燃燒。
　　（一）PTA生產過程
　　PTA為石油的下端產品。石油經過一定的工藝過程生產出石腦油（別名輕汽油），從石腦油中提煉出MX（混二甲苯），再提煉出PX（對二甲苯）。PTA以PX（配方占65％－67％）為原料，以醋酸為溶劑,在催化劑的作用下經空氣氧化（氧氣占35％－33％），生成粗對苯二甲酸。然后對粗對苯二甲酸進行加氫精制，去除雜質，再經結晶、分離、干燥、制得精對苯二酸產品，即PTA成品。國際、國內有廠家生產粗對苯二甲酸，如三鑫石化的EPTA，韓國三南的QTA等。生產工藝中少了后面的精制過程。成本低，具有價格優勢，可滿足不同聚酯企業需要。
　　(二) PTA的用途
　　PTA是重要的大宗有機原料之一，廣泛用于與化學纖維、輕工、電子、建筑等國民經濟的各個方面。同時，PTA的應用又比較集中，世界上90%以上的PTA用于生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱聚酯，PET)。生產1噸PET需要0.85－0.86噸的PTA和0.33-0.34噸的MEG（乙二醇）。聚酯包括纖維切片、聚酯纖維、瓶用切片和薄膜切片。國內市場中，有75％的PTA用于生產聚酯纖維；20％用于生產瓶級聚酯，主要應用于各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝；5％用于膜級聚酯，主要應用于包裝材料、膠片和磁帶。可見，PTA的下游延伸產品主要是聚酯纖維。
　　聚酯纖維，俗稱滌綸。在化纖中屬于合成纖維。合成纖維制造業是化纖行業中規模最大、分支最多的子行業，除了滌綸外，其產品還包括腈綸、錦綸、氨綸等。2005年中國化纖產量1629萬噸，占世界總產量4400萬噸的37％。合成纖維產量占化纖總量的92％，而滌綸纖維占合成纖維的85%。滌綸分長絲和短纖，長絲約占62％，短纖約占38％。長絲和短纖的生產方法有兩種：一是PTA和MEG生產出切片、用切片融解后噴絲而成；一種是PTA和MEG在生產過程中不生產切片，而是直接噴絲而成。
　　滌綸可用于制作特種材料如防彈衣、安全帶、輪胎簾子線，漁網、繩索，濾布及緣絕材料等等。但其主要用途是作為紡織原料的一種。國內紡織品原料中，棉花和化纖占總量的90%。我國化纖產量位列世界第一，2005年化纖產量占我國紡織工業纖維加工總量的2690萬噸的61%。化纖中滌綸占化纖總量的近80%。因此，滌綸是紡織行業的主要原料。滌綸長絲供紡織企業用來生產化纖布，滌綸短纖一般與棉花混紡。棉紗一般占紡織原料的60％，滌綸占30－35％，不過，二者用量因價格變化而替代。
　　我國由揚子石化、浙江大學、華東理工大學共同承擔的中國石化十條龍攻關項目之一的揚子石化精對苯二甲酸(PTA)成套技術，已開發出具有自主知識產權的新型氧化反應器與更為先進的氧化工藝，可使PTA新建項目總投資比引進裝置節省20%-30%，國產化工藝的能量消耗比目前引進的PTA裝置節能20％以上，目前已申請專利12項(巳獲授權6項)。成套工藝包中PX氧化主要技術指標達到20世紀90年代末國內引進裝置的技術水平，TA精制技術經濟指標和產品質量達到國際先進水平。轉鼓式真空過濾機的國產化研究、小流量高溫高壓高速離心泵研究，填補了PTA精制生產中國產化轉鼓式真空過濾機的空白。這些技術將在揚子石化新一輪PTA裝置改造中得以應用。
　　PTA的生產分為兩大工序：氧化工序與加氫精制工序。目前各類PTA工藝在加氫精制方面的設計基本相同，差別主要在氧化部分，分為高溫工藝、中溫工藝和、低溫工藝三類。除氧化反應條件不同外，各類工藝在氧化反應器單元、尾氣處理系統、漿料處理系統的設計方面都有顯著差異。
　　根據目前PTA裝置日趨大型化的要求，該PTA工藝的設計產能為60萬-80萬噸/年，其中氧化反應器采用2臺并聯操作，其他設備均采用單系列。流程可分為4個模塊：氧化反應器單元、尾氣處理單元、漿料處理單元、加氫精制單元。原料對二甲苯、溶劑醋酸、催化劑、空氣加入氧化反應器進行氧化反應，反應熱通過溶劑蒸發轉換成蒸汽與尾氣一道從塔頂移出，選人尾氣處理單元，尾氣經過多級換熱、吸收、氣體凈化、精餾脫水，回收能量和溶劑，然后排放。反應器生成的TA漿料從底部排出，進入漿料處理單元，漿料通過多級結晶和補充氧化、過濾、干燥進行液固分離，分離出的母液大部分返回氧化反應器，少部分抽出凈化。干燥后的粗對苯二甲酸(CTA)送到加氫單元進行精制得到PTA。
　　(1)氧化反應器單元：采用反應／精餾一體化設計，下部為無攪拌的鼓泡塔反應器，上部為精餾塔。精餾段采用規整填料或多塊高效塔板直接利用反應熱進行溶劑脫水。反應段下部設氣體分布器，底部出料，反應段高徑比為4-7。單臺反應器產能設計為30萬~40萬噸/年，直徑4.7-5.2m，總高30-35m。反應溫度在185~190℃，溶劑比、停留時間、含水量等條件的設定兼顧了氧化反應、結晶粒徑、溶劑消耗等方面的要求。實驗室研究與工業實驗均表明，該反應器能夠滿足氧化反應的多方面需求。與引進的攪拌釜反應器比較，同樣產能的鼓泡塔反應器體積要大25％-30％，但由于其呈細長結構，且無運動部件，造價和操作費用反而比攪拌釜低廉得多。同時，由于直接利用反應熱進行精餾，在節能降耗方面比攪拌釜具有更大的優勢。
　　(2)尾氣后處理單元：反應器尾氣合并后進入多級冷凝器并流冷凝，冷凝器同時副產不同能級的蒸汽，大部分蒸汽通人蒸汽透平回收能量，一部分用于脫水塔供熱；冷凝后的尾氣通過2段吸收塔回收PX和醋酸，然后通過尾氣凈化去除有機成分，進入尾氣膨脹機回收能量、排放。塔頂冷凝液大部分回流到氧化反應器，少部分抽出到脫水塔脫水，脫水塔采用共沸精餾技術，有利節能與減少醋酸消耗。壓縮機、蒸汽透平、尾氣膨脹機采用共軸連接，除開車啟動外，不再需要外部提供能量。尾氣處理流程的這種設計借鑒了杜邦與三井工藝的長處，既消除了脫水與換熱的瓶頸，又最大限度利用了反應熱。
　　(3)漿料后處理單元：氧化反應器出口漿料合并后進人三級串連結晶器，第一結晶器通人少量空氣進行補充氧化；漿料經后續的結晶器減壓蒸發濃縮后進入真空過濾機分離固體，過濾母液大部分回流反應器，少部分抽出進行除雜和催化劑回收；固體進人干燥機干燥后制成CTA粉料，再力口氫精制得PTA產品。漿料處理流程的設計主要借鑒了Amoco工藝的思路，有利于結晶和干燥，可消除粒徑和干燥方面的瓶頸。上海石化公司開發的具有自主知識產權的年產80萬噸PTA工藝包和成套技術最近也通過中石化權威技術驗收，達到國際先進水平，可望用于建設國產化的世界級PTA生產裝置。據介紹該技術如果投入工程化應用，預計可節省技術專利引進費約人民幣1.9億元。同時，通過采用國產化設備，還可節省設備投資約1.4億元。

標簽：新材料石化什么