PTA技术的发展趋势
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精对苯二甲酸(PTA)班级:XXXXXXXXXXX学号:XXXXXXXXXXX姓名:DAYHL摘要:简要分析了近年来,国内外精对苯二甲酸(PTA)生产能力和消费量快速增长, 单套装置规模越来越大,新工艺、新技术、新设备和节能技术的开发应用也日新月异。
着重论述了PTA的工艺技术和新的研究合成方法,以提高PTA装置的技术水平, 实现产业的绿色节能环保和可持续发展,讨论了国内外精对苯二甲酸的市场,以及市场分析,和未来的发展。
关键字:现状、PTA、合成、新路线、发展、应用、趋势一、精对苯二甲酸的需求现状1.国外产能及消费世界PTA 需求近几年增长率约为5.4%,2014 年将达到4 620 万t。
2010 年供给过剩40 万t,预测到2014 年供给过剩将达到420 万t。
PTA 主要生产地和需求地是亚洲,从近几年世界PTA 贸易量的趋势来看,亚洲地区的贸易量占世界总贸易量的比例逐年上升,而西欧地区、北美地区贸易量呈下降的趋势。
在全球,PTA 用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 占PTA 总消费量的98%以上。
2 .国内产能及消费近几年,随着国有聚酯生产技术的开发成功,国内新建聚酯装置的投资成本大大降低,民营资本、外资不断加入聚酯行业,同时,国家对东南亚出口实行“零关税”,促使化纤行业的快速发展,纺织和服装出口需求增大,国内PTA 下游聚酯产能的扩大,棉花大量的社会游资投机操作等因素,引起PTA 市场价格一直处在高位,民营和外资等投资主体新建了多套PTA 装置,打破了国有企业长期以来对PTA 行业的垄断地位。
[1]二、精对苯二甲酸的主要性质对苯二甲酸是苯二甲酸异构体中的一个,两个羧基处于苯环的对位,化学式为p-C6H4(COOH)2。
分子量为166.13,为白色晶体或粉末,低毒,可燃。
若与空气混合,在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。
自燃点680℃,燃点384~421℃,升华热98.4kJ/mol,燃烧热3225.9kJ/mol,闪点 >110℃,密度1.55g/cm3。
PTA技术的发展趋势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市场分析一、市场概况PTA(聚对苯二甲酸丙二酯)是一种重要的聚酯原料,广泛应用于纺织、塑料、涂料等行业。
本文将对PTA市场进行综合分析,包括市场规模、市场趋势、竞争格局和发展前景等方面。
1. 市场规模根据数据统计,2022年全球PTA市场规模达到XX万吨,总产值约XX亿元。
亚太地区是最大的PTA消费市场,占领全球市场份额的XX%。
中国是全球最大的PTA生产国和消费国,占领全球市场份额的XX%。
2. 市场趋势(1)需求增长:随着经济全球化的推进和人民生活水平的提高,纺织、塑料等行业对PTA的需求不断增长。
特殊是亚太地区的新兴经济体,对PTA的需求增长迅猛。
(2)技术创新:PTA生产技术不断创新,新工艺和新设备的应用提高了生产效率和产品质量,进一步推动了市场发展。
(3)环保压力:随着环保意识的提高,PTA行业面临着环保压力。
推动绿色生产和循环经济将成为未来市场的重要发展方向。
3. 竞争格局目前,全球PTA市场竞争激烈,主要企业包括中国石化、台湾台塑、韩国SK化学、日本东丽等。
中国石化是全球最大的PTA生产企业,拥有强大的产能和市场份额。
此外,新兴市场的竞争对手也在不断崛起,加剧了市场竞争。
二、市场细分1. 行业应用PTA广泛应用于纺织、塑料、涂料等行业。
其中,纺织行业是最大的PTA应用领域,占领了市场份额的XX%。
塑料行业也是重要的PTA消费领域,占领了市场份额的XX%。
2. 地区分布PTA市场的地区分布主要集中在亚太地区、欧洲和北美地区。
亚太地区是最大的PTA消费市场,占领了全球市场份额的XX%。
欧洲和北美地区的消费市场也呈现稳定增长。
三、市场前景1. 市场机遇(1)亚太地区的新兴经济体对PTA的需求增长迅猛,市场潜力巨大。
(2)技术创新将进一步提高PTA生产效率和产品质量,推动市场发展。
(3)环保压力推动绿色生产和循环经济的发展,为PTA市场带来新的机遇。
2. 市场挑战(1)全球经济不稳定因素的存在可能对PTA市场带来不确定性。
PTA的上下游和供需分析一、PTA的产业链PTA的生产过程:石油经过一定的工艺过程生产出石脑油(别名轻汽油),从石脑油中提炼出MX(混二甲苯),再提炼出PX(对二甲苯)。
PTA以PX(配方占65%-67%)为原料,以醋酸为溶剂,在催化剂的作用下经空气氧化(氧气占35%-33%),生成粗对苯二甲酸。
然后对粗对苯二甲酸进行加氢精制,去除杂质,再经结晶、分离、干燥、制得精对苯二酸产品,即PTA成品。
PTA的用途:PTA广泛用于化学纤维、世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)。
生产1吨PET需要0.85-0.86吨的PTA和0.33-0.34吨的MEG(乙二醇)。
国内市场中,有75%的PTA用于生产聚酯纤维;20%用于生产瓶级聚酯,主要应用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装。
其中,聚酯纤维,俗称涤纶,在化纤中属于合成纤维,是化纤行业中规模最大、分支最多的子行业,可用于制作特种材料如防弹衣、安全带、轮胎帘子线,渔网、绳索,滤布及缘绝材料等等,但其主要用途是作为纺织原料的一种。
国内纺织品原料中,棉花和化纤占总量的90%,化纤中涤纶占化纤总量的近80%,因此,涤纶是纺织行业的主要原料。
涤纶长丝供纺织企业用来生产化纤布,涤纶短纤一般与棉花混纺,棉纱一般占纺织原料的60%,涤纶占30-35%,不过,二者用量因价格变化而替代。
简单地说,PTA的原料是PX,PX的原料是石油,PTA的下游产品主要为涤纶长丝、短纤、切片,主要用于生产纺织品。
二、回顾;2016年PTA探底回升,但是上涨幅度弱于其他化工品种2015、2016年处于低加工差状态,平均加工差在500以内,2016年最低只有200多的水平,很多PTA工厂处于亏损状态,年初和5月份的回调导致加工差压缩到200多,年底随着成本端的不断抬升,加工差有所回升。
PTA社会库存越来越显性化,50%左右反应在期货仓单上。
三、PTA的上游--PX全球PX行业新增产能:2016年新增产能230万吨,年底总产能有望达到5574万吨;2017年预计投产290万吨,总产能将超过5700万吨。
PTA市场分析一、市场概述聚对苯二甲酸酯(PTA)是一种重要的化工原料,广泛应用于纺织、塑料、涂料等行业。
本文将对PTA市场进行详细分析,包括市场规模、市场趋势、竞争格局等方面。
二、市场规模根据数据统计,2022年全球PTA市场规模达到XX万吨,估计到2025年将达到XX万吨。
亚太地区是全球PTA市场的主要消费地区,占领了市场份额的XX%。
中国是全球最大的PTA消费国家,市场需求占比超过XX%。
三、市场趋势1. 增长驱动因素- 纺织行业的增长:随着人们生活水平的提高,纺织品的需求不断增加,推动了PTA市场的增长。
- 塑料行业的发展:PTA是生产聚酯纤维和PET塑料的重要原料,随着塑料制品需求的增加,PTA市场也得到了推动。
- 新兴市场的崛起:亚洲国家如印度和越南等新兴市场的发展,为PTA市场带来了新的增长机遇。
2. 技术创新- 生产技术的改进:PTA生产企业不断加大技术研发投入,提高生产效率和产品质量,降低生产成本。
- 绿色环保技术的应用:随着环保意识的提高,PTA生产企业开始采用更环保的生产技术,减少对环境的影响。
3. 市场竞争格局- 市场集中度较高:全球PTA市场存在着少数大型企业垄断的情况,这些企业拥有先进的生产技术和庞大的生产规模。
- 品牌竞争激烈:在PTA市场竞争激烈的背景下,企业需要通过品牌建设和市场营销来提高竞争力。
- 新兴企业崛起:一些新兴企业通过技术创新和成本优势逐渐进入PTA市场,给传统企业带来了一定的竞争压力。
四、市场前景展望未来,PTA市场有望保持稳定增长。
以下是未来PTA市场的一些趋势和预测:1. 市场需求持续增长:随着全球经济的发展和人们生活水平的提高,对纺织品和塑料制品的需求将持续增加,推动PTA市场的发展。
2. 技术创新将持续推动市场发展:PTA生产企业将继续加大技术研发投入,提高生产效率和产品质量,以应对市场竞争。
3. 环保要求的提高:随着环保意识的增强,PTA生产企业将采用更环保的生产技术,以满足市场对绿色产品的需求。
pta工艺技术介绍PTA(杂交气溶胶纺丝技术)是一种新兴的纺织工艺技术,它将纤维材料通过电子束杂交射线溶解成为气溶胶,并通过高速气流将气溶胶纺丝成为纤维。
该技术具有较好的可塑性、高度的纤维强度和优异的性能,被广泛用于纺织品、建筑材料、医疗器械等领域。
PTA技术主要包括杂交气溶胶制备、纺丝成型和后处理等步骤。
首先,通过电子束杂交射线将纤维材料溶解成为粉末状的气溶胶。
这个过程可以在真空或气氛下进行,通过调整电子束的能量和功率来实现纤维材料的溶解和气溶胶的制备。
接下来,将气溶胶注入纺丝器中,同时通过高速气流将其纺丝成为纤维。
纺丝过程中,可以通过调整纺丝器的参数来控制纤维的直径和形状。
最后,对纺丝得到的纤维进行后处理,如拉伸、退火、表面修饰等,以提高纤维的性能和稳定性。
PTA技术具有很多优点。
首先,该技术可以制备出直径很细的纤维,比传统的纺织工艺要更细密。
这使得PTA纺丝的纤维具有更好的柔软性和透气性,非常适合用于制作高级纺织品。
其次,PTA纤维具有很高的拉伸强度和断裂强度,且不易变形和断裂。
这使得PTA纺织品在使用过程中更加耐用和耐磨。
此外,PTA纺织品还具有优异的抗菌性能和防静电性能,可以用于医疗器械、防护服装等领域。
最后,PTA技术还可以实现多种纤维材料的混合纺丝,从而得到具有多种功能和性能的复合纤维。
然而,PTA技术也存在一些挑战。
首先,纺丝过程中的气氛控制要求很高,对设备和工艺的要求也较高。
此外,纺丝得到的纤维容易聚集和结块,需要进行后处理来解决这个问题。
此外,PTA技术的设备和研发成本较高,对于中小型企业来说可能不太合适。
总的来说,PTA技术是一种具有很大潜力的纺织工艺技术。
它可以制备出高性能、高透气性的纤维材料,被广泛应用于各行各业。
随着技术的不断改进和推广,PTA技术将在未来发展得更加广泛和成熟。
国内PTA生产技术的应用及新一代工艺介绍PTA是生产聚酯的主要原料,全称精对苯二甲酸,据公开资料统计目前国内产量总和已达到全球总产能的56%左右,截止2018年1月嘉兴石化二期投产后国内产能总和达到了5131.5萬吨/年。
本文对目前国内已投产主流专利进行简单介绍,并对新一代PTA技术进行介绍和解析。
标签:PTA生产技术;PTA新工艺1 国内已投产PTA生产技术简介我国投产的PTA应用的技术包括BP、INVISTA、昆仑、日立、三菱+东帝士、EASTMAN、早期BP+AMOCO工艺、三井工艺等,产能市场份额从打到小依次是INVISTA、日立、三菱+东帝士、昆仑、BP,截止2018年8月各占37.45%、26.11%、13.15%、12.08%、7.79%。
从上世纪五十年代开始,BP-Amoco(简称BP)公司和DuPont-ICI(后转让给INVISTA)公司几乎同时对PTA生产工艺进行研发,不断完善逐步发展和形成氧化、精制专利技术,其他的生产工艺都是这两家工艺技术的基础上,通过进行研发而形成的具有自身特点的专有工艺技术。
因BP专利在2015年开始出售专利授权,之前国内除了珠海BP以外并没有其他使用其专利的工厂,其国内技术应用比例并不大。
而INVISTA专利在1995年、1996年开始对辽阳石化、乌鲁木齐石化出售其专利技术,截止2018年8月国内有20套采用INVISAT的装置已建设完成。
国产工艺为中国昆仑工程公司(原来的中国纺织工业设计院)的专利技术,其专利技术以三井工艺技术为基础进行工艺改进优化,重庆市涪陵蓬威石化有限责任公司是第一个采用该技术的PTA装置,之后海伦石化120万吨/年、浙江远东石化(现已被华杉集团收购)140万吨/年、虹港石化150万吨/年PTA装置也均采用该技术,但其能耗、物耗与同期的BP、INVISTA工艺仍有差距。
2 PTA新工艺介绍目前PTA新技术开发提供技术转让的主要有BP、INVISTA、昆仑三家,其中BP最新工艺技术于2015年7月在珠海BP三期投产,INVISTA最新P8技术2018年1月在嘉兴桐昆二期投产,虽然在试运行阶段设备故障和工艺稳定方面存在一定的问题,但经过相关改造,装置运行已趋于平稳,技术已接近成熟。
中国PTA产业的现状及发展趋势随着全球化经济的发展和中国经济的不断壮大,中国PTA产业在过去几年取得了长足的发展。
PTA是对二甲醚对苯二甲酸进行酯化制得的对苯二甲酸二甲酯的简称,是一种重要的石油化工产品,被广泛应用于纺织、化纤、涂料等行业。
中国是全球最大的PTA生产国,拥有庞大的生产能力和市场需求,对全球PTA市场产生重要影响。
1.生产能力持续扩大:中国PTA产业的生产能力不断扩大,目前已经成为全球最大的PTA生产国之一、根据行业数据显示,中国的PTA产能已经达到6000万吨以上,占据了全球市场的较大份额。
2.技术水平不断提高:中国PTA产业在生产技术和工艺上不断创新,提高了产能和产品质量。
一些国内企业还在进行技术研发,提高了产品的附加值和市场竞争力。
3.市场需求持续增长:中国是全球最大的纺织品生产国和消费国,PTA作为纺织原料的重要一环,市场需求一直保持增长态势。
同时,中国的化纤产业也在不断发展壮大,对PTA的需求也在增加。
4.因素成本相对较低:中国PTA产业的生产成本相对较低,包括人工成本、原材料成本等,从而降低了产品的价格,提高了市场竞争力。
未来中国PTA产业的发展趋势如下:1.产能进一步扩大:随着市场需求的增长,中国PTA产业的生产能力还将继续扩大。
不仅现有企业会加大投资扩产,还有新建项目也将相继启动,以满足市场需求。
2.技术创新持续推进:中国PTA产业将继续加大技术研发和创新力度,提高产品质量和附加值。
在环保方面,将推动产业向着低碳、环保的方向发展,提高资源利用率和减少污染排放。
3.行业整合加速:随着行业竞争的加剧和国内外市场的变化,中国PTA产业将出现更多的整合和重组。
在竞争激烈的市场环境下,规模更大、实力更强的企业将脱颖而出,形成更加集中和规范的市场格局。
4.国际市场拓展:中国PTA产业将加大对国际市场的开发和拓展力度,加强与国际大型化工企业的合作和竞争。
通过优势互补和资源整合,提高国际市场竞争力,并推动中国PTA品牌走向全球。
浅析国内精对苯二甲酸技术和生产现状摘要:精对苯二甲酸(PTA)不仅是石油的最终产品,而且是由聚酯等材料生产的高端原料。
本章主要阐述了PTA的生产工艺,也阐述了三个专利企业(BP、INVISTA、中国昆仑工程有限公司)的技术特点,并且还剖析了目前国内外市场对PTA技术的发展状况,及其投入与加工成本。
关键词:市场现状;投资成本;加工成本精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的有机大宗原材料,主要用于生产聚酯切片、聚酯薄膜、聚酯瓶和涤棉长短丝等产品,广泛应用于化纤、轻工、电子、建材等国民经济领域。
全世界百分之九十以上的PTA都用来制造聚对苯二甲酸乙二醇酯,同时这些原材料也是以其作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或者其他产品的生产原料。
精对苯二甲酸不仅是石油的最终产物,也是聚酯的重要原材料。
从产业链的角度来看精对苯二甲酸承对二甲苯(PX)和原油以启聚酯、涤纶短纤和长丝,这是石化和聚酯链的转折点,在前后都起着一定的作用。
1.国内外PTA生产技术状况目前,放眼世界上持有能够制造精对苯二甲酸成套技术专利的主要公司,包括了bp-amoco、INVISTA、三井石化、DOW-INCA、日本三菱化工、美国Eastman、IEC-常陆科技、以及中国昆仑工程公司等,但三井石化并未将专利技术转移给第三方,EASTMAN公司主要制造中等纯度的对苯二甲酸。
在国内市场上,精对苯二甲酸产品的主要提供者为美国BP、INVISTA,以及中国昆仑化工程有限公司。
而精对苯二甲酸的专利制造商在原材料制备过程以及关键反应流程等方面相同,但是在产品技术层面上则不同,在材料使用、能耗、投资成本、运行稳定性、环境保护等方面取得了新的发展。
本文阐述了bp-amoco、INVISTA和中国昆仑工程公司有限公司的精对苯二甲酸的技术特征。
1.BP-AMOCOBp-amoco(简称“Bp”)是曾经世界上最大的精对苯二甲酸制造商。
bp-amoco 与该合资企业在美洲、欧洲和亚洲五个国家设有生产基地,年产量700万吨的精对苯二甲酸。
等离子熔覆技术的原理等离子熔覆技术(Plasma Transferred Arc,PTA)是一种表面改性技术,利用高温等离子状态下的离子和电子来熔化喷涂材料,从而让喷涂材料与基体表面熔合。
该技术可以加强基体的耐磨性、防腐性和耐高温性能,可以应用在各种机械设备、航空航天和能源等领域。
一、原理PTA 喷涂过程中,利用高电流弧焊机(Electric Arc Welding System)形成的电弧来加热气体,产生等离子体(Plasma),将粉末或线状材料引入等离子区域,熔化喷涂材料成为等离子体状态,通过等离子区域中的气体压力引入到基体表面,形成涂层。
二、喷涂设备PTA 喷涂设备通常包括熔覆枪、电源设备和粉末喷枪。
熔覆枪是喷涂设备最重要的组件之一,一般包括电极、保护气流、冷却液流道和喷嘴等结构。
电源设备用于提供足够的电能来形成弧焊电弧和产生等离子体。
粉末喷枪用于将喷涂材料输送到熔覆枪内,通过等离子体喷涂到基体表面。
三、熔覆过程在喷涂过程中,首先调整好喷涂设备,选择合适的电极、保护气流和冷却液,在熔覆枪内产生电弧,并将气体转化为等离子体。
接着,通过粉末喷枪输送熔化喷涂材料到等离子区域,并随着等离子体向基体表面压入材料,形成涂层。
喷涂过程中,需经常检查喷嘴、电极和冷却液是否正常工作,以及材料的喷涂质量和喷涂速度等因素,保证喷涂的稳定和质量。
四、优点与应用PTA 喷涂技术具有多种优点,如高密度、高结合强度、均匀分布的熔池和熔深、低氧化度等。
该技术广泛应用在航空航天、石油化工、冶金等领域,可用于提高工业设备的耐用性和性能,延长设备使用寿命。
该技术还可以用于新材料的制备,如硬质合金、高分子材料、纳米材料等。
PTA 等离子熔覆技术是一种先进的表面改性技术,已广泛应用于工业生产和科研领域。
该技术具有高效、稳定和精准的喷涂效果,可以对基体表面进行改性,提高其机械性能和使用寿命,在多种领域都具有很高的应用价值和潜力。
五、发展现状PTA 喷涂技术在国内外均得到广泛应用。
PTA生产技术与工艺流程介绍第一部分:PTA生产技术概述PTA(Purified Terephthalic Acid)是一种重要的化工产品,是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的主要原料之一。
PTA的生产过程主要包括原料准备、反应过程、分离纯化和产品收集等阶段。
下面将详细介绍PTA的生产技术与工艺流程。
1. 原料准备PTA的生产原料主要是对二甲苯(PX)和空气中的氧气。
在生产过程中,还需要溶剂、催化剂和其他辅助剂。
对二甲苯是PTA的主要原料,通过氧化反应转化为PTA。
2. 反应过程PTA的生产主要通过对二甲苯的气相氧化反应来实现。
在反应器内,对二甲苯气体与氧气在催化剂的作用下发生氧化反应,生成对苯二甲酸和水。
对苯二甲酸经过一系列的反应和分离纯化过程,最终得到纯净的PTA产品。
第二部分:PTA工艺流程详解1. 反应器PTA生产中的反应器通常采用固定床式反应器或流化床反应器。
在反应器中,对二甲苯与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应。
通过精密的控制反应条件,如温度、压力、催化剂浓度等,可以获得高效的转化率和产率。
2. 分离纯化对苯二甲酸在反应后需要经过一系列的分离纯化工艺,包括结晶、洗涤、蒸馏等步骤。
这些工艺的目的是去除杂质、提高产品纯度,并最终得到符合质量标准的PTA产品。
3. 产品收集经过分离纯化后的PTA产品将被收集并进行包装、储存或进一步运输。
在产品收集环节,需要严格控制产品质量,确保产品符合相关标准。
第三部分:PTA生产技术的发展趋势随着化工行业的发展,PTA生产技术也在不断创新和改进。
未来,PTA生产技术的发展趋势包括:1.节能减排:PTA生产过程中的能源消耗和排放是行业关注的重点,未来将致力于提高能源利用率,减少排放量,实现绿色生产。
2.自动化智能化:未来PTA生产将更加智能化,引入先进的控制系统和自动化设备,提高生产效率和品质稳定性。
3.高效环保技术:未来PTA生产技术将重点研究环保工艺,如废水处理、固体废弃物处理等方面的技术,实现资源循环利用和零排放目标。
我国PTA生产工艺技术进展我国由扬子石化、浙江大学、华东理工大学共同承担的中国石化"十条龙"攻关项目之一的扬子石化精对苯二甲酸(PTA)成套技术,已开发出具有自主知识产权的新型氧化反应器与更为先进的氧化工艺,可使PTA新建项目总投资比引进装置节省20%-30%,国产化工艺的能量消耗比目前引进的PTA装置节能20%以上,目前已申请专利12项(巳获授权6项)。
成套工艺包中PX氧化主要技术指标达到20世纪90年代末国内引进装置的技术水平,TA精制技术经济指标和产品质量达到国际先进水平。
转鼓式真空过滤机的国产化研究、小流量高温高压高速离心泵研究,填补了PTA精制生产中国产化转鼓式真空过滤机的空白。
这些技术将在扬子石化新一轮PTA装置改造中得以应用。
PTA的生产分为两大工序:氧化工序与加氢精制工序。
目前各类PTA工艺在加氢精制方面的设计基本相同,差别主要在氧化部分,分为高温工艺、中温工艺和、低温工艺三类。
除氧化反应条件不同外,各类工艺在氧化反应器单元、尾气处理系统、浆料处理系统的设计方面都有显著差异。
根据目前PTA装置日趋大型化的要求,该PTA工艺的设计产能为60万-80万吨/年,其中氧化反应器采用2台并联操作,其他设备均采用单系列。
流程可分为4个模块:氧化反应器单元、尾气处理单元、浆料处理单元、加氢精制单元。
原料对二甲苯、溶剂醋酸、催化剂、空气加入氧化反应器进行氧化反应,反应热通过溶剂蒸发转换成蒸汽与尾气一道从塔顶移出,选人尾气处理单元,尾气经过多级换热、吸收、气体净化、精馏脱水,回收能量和溶剂,然后排放。
反应器生成的TA浆料从底部排出,进入浆料处理单元,浆料通过多级结晶和补充氧化、过滤、干燥进行液固分离,分离出的母液大部分返回氧化反应器,少部分抽出净化。
干燥后的粗对苯二甲酸(CTA)送到加氢单元进行精制得到PTA。
(1)氧化反应器单元:采用反应/精馏一体化设计,下部为无搅拌的鼓泡塔反应器,上部为精馏塔。
2023年PTA行业市场环境分析PTA行业概述PTA是指对苯二甲酸与乙二醇进行加成反应得到的苯甲酸乙酯,是制造聚酯和贴面的重要原料。
PTA是全球最重要的化工产品之一,其在纤维、塑料、涂料、饲料、油墨、医药、涤纶等行业都有广泛的应用。
PTA行业市场环境分析1. 全球化市场随着全球化的发展,PTA行业已成为全球最重要的化学品之一,并逐渐形成了全球化的市场格局。
目前,中国、韩国、日本、印度等亚洲地区的PTA企业已成为全球PTA市场的主要参与者。
此外,欧洲和美洲的PTA企业也在市场上占据了一定的份额。
全球PTA需求日益增加,同时也存在着巨大的市场潜力。
2. 中国PTA市场变化近年来,中国PTA市场呈现出明显的供需失衡状态。
中国PTA产业的快速发展带来了巨大的生产能力,但需求增长的速度却不足以跟上产能扩张的速度。
随着过剩产能的不断释放,供大于求的状态导致PTA市场价格持续低迷。
3. 环保政策影响近年来,全球范围内对于环保问题的关注度越来越高,以至于环保问题成为了许多国家的政治任务和所面临的挑战。
PTA企业面临着越来越多的环保政策限制和监管。
国内外的环保政策逐渐升级,对PTA产业的发展、生产和经营都提出了更加严格的要求。
因此,未来PTA企业需要在环保方面进行更加积极的探索和创新。
4. 技术研发进展PTA技术已经相对成熟,但是天然气转化等新技术的不断发展,也为PTA行业的大规模发展提供了新的机遇和挑战。
PTA企业在技术上的不断创新,可以提高自己的生产能力和质量,同时也可以有效的降低生产成本。
结论总体来说,由于全球需求日益增长而生产能力持续扩张,PTA行业面临市场供需失衡的问题。
同时,环保政策的日益严格也给企业带来了压力和挑战。
重点企业要提高自身的技术水平,降低生产成本,并进行环保方面的创新和突破,以在市场中取得更大的竞争优势。
PTA技术的发展趋势
【作者:千木】【发布时间:2007/04/03 08:19:01】
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。
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。
在生产能力更大的单台氧化反应器技术没有完善前,目前采用并联两台或多台氧化反应器以扩大装置规模。
氧化反应器的体积随着设备制造技术的提高而得以不断扩大。
目前在建的单台氧化反应器的最大能力达到115吨/小时。
140吨/小时的单台反应器正在研发中,相信不久就可面世。
不同产能装置总投资及以吨产品投资比较如下:
35 t/h 70 t/h 92 t/h 140 t/h
总投资(亿美元) 1.5 2.1 2.6 3.5
吨产品投资(美元)520 460 360 330
二、工艺流程的优化可以减少设备台数,降低单位产品的成本
工艺流程的优化涉及到很多方面,本部分仅从减少设备台数,降低单位产品的成本方面来介绍。
减少设备台数,而又不影响操作,是流程优化的一个发展方向。
如取消进料混合罐和加料罐,取消加氢反应溶解罐,精制结晶器由五级改为四级等措施来减少设备台数,这些措施己在生产装置中得到验证,有多套装置在运行。
PTA技术发展至今己经非常成熟,但对流程的优化仍在不断的进行中。
目前,主要有采用一级连续压力过滤分离,将精制单元的2级分离变为1级分离;取消氧化单元的干燥机和精制单元的CTA料仓等措施,这些措施已在工业装置中得到应用,并在实际生产过程中不断改进完善之中。
三、在能量的合理利用各专利技术都有不少的进展
由于PTA装置的特点,能量的回收和利用一直是PTA工艺优化的主要目标。
主要表现在下列几个方面:
1.通过产生不同等级的蒸汽来回收氧化反应热,发生的蒸汽可满足装置低压蒸汽的使用。
PX氧化反应是放热反应,在反应过程中会放出大量的热,各专利技术均利用反应热发生不同等级的低压蒸汽,供空压机蒸汽透平以及装置内其它低压蒸汽用户使用,如醋酸脱水塔的再沸器等。
目前,PTA装置在正常运行后,不需要从外界引入低压蒸汽。
在有的专利技术中,由于采用高温催化氧化尾气技术,所以采用高温尾气透平,装置内能量平衡后,多余的能量可用来驱动发电机发电。
有的专利技术,用氧化反应产生的热生成四级蒸汽,最后一级蒸汽的压力甚至为负压,最大限度的回收了能量。
2.精制单元热量的回收利用,使精制单元只需引入少量低压蒸汽及一定量的高压蒸汽即可将加氢反应的进料从230℃左右加热到286℃左右。
加氢反应是高温高压的过程,在精制结晶过程中随着压力的逐步降低以及结晶热的放出,闪蒸出大量的不同等级的蒸汽,这些蒸汽基本上用来加热加氢反应的进料,可加热至236℃左右。
在流程安排上各专利技术有所不同,都尽可能的进行优化。
有的专利是用来发生不同等级的蒸汽再用于加热加氢进料;有的技术是第一和第三结晶器的闪蒸汽直接用于加氢进料预热器,第二结晶器的闪蒸汽直接加入到加氢进料中,第四级结晶器的闪蒸汽则用于加热再打浆。
也有的技术是五个结晶器的闪蒸汽汽均直接去加氢预热系统。
3.醋酸脱水塔由普通精馏改为共沸精馏,大大降低压蒸汽的用量,同时降低了脱水塔的高度。
4.提高加氢进料中TA的浓度,可提高加氢反应器的生产强度,减少蒸汽和脱盐水的消耗。
另外,氧化尾气是高压气体,为回收能量,一部分送至空压机的尾气透平膨胀作功,一部分用于装置内的输送气体,其他用于装置内惰性气体用户。
目前,PTA装置在正常运行时不需从外界引入惰性气体。
四、通过优化操作条件,减少物耗
1.优化氧化反应的操作条件是PTA装置节能降耗的重要措施
对二甲苯氧化是PTA生产的核心部分,由于PX氧化的活化能高,故需要较高的反应温度才能完成。
但是高温既加快主反应的温度,也会加快燃烧反应,使PX和醋酸的消耗增大;太低的反应温度又会使反应深度不够。
高钴比催化剂活性高,4-CBA含量低,但副产物多,醋酸消耗高;低钴比催化剂活性低,可降低醋酸消耗,同时减少溴带来的设备腐蚀,但4-CBA含量高。
由于以上特点,氧化反应的优化多集中在氧化反应温度、压力优化以及催化剂浓度和配比优化方面。
除此之外,专利商在氧化反应搅拌器的改进上也做了大量的工作,增加氧化反应物的混合性,使氧化反应分布更加均匀。
2.增大母液循环以减少氧化残渣的产生
由于对二甲苯纯度的提高,从而有效地限制了带入氧化系统的杂质,减少了副产物的生成,使得母液直接循环量提高,减少了氧化残渣的产生,降低了原料、催化剂及公用工程的消耗。
母液循环量从不到80%提高至90%以上。
3.回收抽出母液中的催化剂,可降低催化剂的消耗并减少排放物中重金属的含量。
有的专利采用添加催化剂回收剂的办法,有的专利采用萃取的方法。
4.采用过滤的方法,回收精制母液中的PTA,回收的PTA返回氧化系统,可降低对二甲苯的消耗,并可减少废水中的COD值。
五、在环保方面有了较大的改进和进展
随着对环保问题的日益关注,PTA技术在环保方面的改进也在不断进行。
如尾气由直接排放改为尾气催化氧化或尾气高温焚烧,然后再排放,可以大幅减少排放尾气中的有机物;又如将氧化反应第一结晶器的排放气返回系统等,均有极大的环保效益。
除此之外,由于PTA装置是一个整体,工艺流程的优化,减少物耗等措施同时也会降低装置的三废排放量。
六、新材料的应用
我国从上世纪70年代开始引进PTA装置,规模不断扩大,技术不断发展,设备、管道材料选择也有较大变化,其中重要的发展是随着双相不锈钢的不断发展和在化工领域越来越成熟的应用,从上世纪90年代中期开始2205型双相不锈钢以其优越的耐腐蚀性能(包括均匀腐蚀和局部腐蚀)、机械性能、机加工性能、良好的焊接性能被大量应用于PTA技术,在80~135℃温度的范围内,基本取代早期PTA装置中的317L,甚至部分取代了钛材。
在以高流速条件下产生的磨刷冲蚀为主的条件下(如换热管),大量采用了2205型双相不锈钢。
早期引进的PTA装置中,设备基本是全部引进,随着对工艺技术及设备的研究以及国内制造能力的不断发展,越来越多的设备实现了国产,特别是上世纪90年代末开始,一些关键的核心设备也已经可以在国内生产,如PTA结晶器、溶剂脱水塔、真空转鼓过滤机等。
七、设计水平经过近十年的发展,已经可以自主完成工程设计和服务
在PTA技术发展的同时,PTA的工程设计也有着快速的发展,在设计水平、效率和服务上已经具备了完成高水平设计的条件。
1. 对PTA装置的认识有了长足的进步,已经能够完成全流程的过程模拟,为PTA装置的建设及改造提供了强有力的依据。
2. PDS的应用,可以进行集成化的设计,并优化设计,提高效率,减少装置的碰撞,增加设计的直观性。
3. HAZOP概念的引入,装置的安全性大大增加。
这些工作的开展,使我们建立了大量的技术基础数据,培养了一大批专门的设计人才,为装置进一步大型化奠定了良好的基础。
PTA技术的发展方向是降低物耗和能耗,发展趋势有两个,一是装置规模的扩大化,二是优化工艺流程。
PTA技术的改进措施,有些己经成功的应用到了工业装置中,有些准备应用到工业装置中,还有一些尚未工业化。
跟踪PTA技术的发展,对现有装置的扩能改造和PTA装置的国产化,均有一定的借鉴意义。