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EPTA生產(chǎn)技術(shù)及流程解析
EPTA生產(chǎn)技術(shù)及流程解析近年來，EPTA生產(chǎn)技術(shù)開始在歐美及亞洲等一些單位國家推廣應(yīng)用。由于用該技術(shù)生產(chǎn)的對苯二甲酸產(chǎn)品可以完全替代PTA（PureTerephthalicAcid）產(chǎn)品，因而引起了全球許多相關(guān)注塑件加工廠的廣泛關(guān)注。 EPTA生產(chǎn)技術(shù)（又稱聚酯級對苯二甲酸生產(chǎn)技術(shù)）由美國伊斯曼化學(xué)公司(Eastman)開發(fā)，并以公司名稱的第一個字母E與PTA組合一起而命名。EPTA產(chǎn)品實際上也是一種對苯二甲酸產(chǎn)品，只是它在產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及生產(chǎn)技術(shù)方面與PTA有著一定的差異。相比而言，EPTA產(chǎn)品含雜質(zhì)較多，因而純度略低；而PTA產(chǎn)品含雜質(zhì)較少，因而純度較高。然而，這兩種產(chǎn)品的使用性能通常沒有太大的區(qū)別，均可用于纖維級、非纖級聚酯（PET）的合成，所制備的聚酯則可直接使用于短纖維、微細(xì)纖維、雙組分纖維、包裝容器、薄膜等制品的生產(chǎn)。 伊斯曼化學(xué)公司開發(fā)的EPTA生產(chǎn)技術(shù)主要由氧化單元、粗對苯二甲酸（CTA）分離單元、后氧化單元、EPTA分離單元以及催化劑回收單元五大部分組成。其生產(chǎn)流程通常是以PX為原料，以醋酸鈷和醋酸錳為催化劑，以溴化物為助催化劑，在醋酸溶劑中通入空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，使其生成CTA，之后再通過后氧化反應(yīng)和結(jié)晶過濾過程，去除CTA中的雜質(zhì)，如4-羧基苯甲醛（4-CBA）和對甲基苯甲酸（PT酸），最后再經(jīng)分離和干燥處理制得EPTA產(chǎn)品。 EPTA主要生產(chǎn)工序通常包括氧化及脫水工序，離心分離及洗滌工序，以及后氧化、結(jié)晶、過濾和干燥工序等，下面對其主要生產(chǎn)工序進(jìn)行介紹。 (1)氧化及脫水工序 該工序作用是將對二甲苯（PX）在醋酸溶液中氧化成TA，生產(chǎn)單元有催化劑調(diào)配、氧化反應(yīng)和溶劑回收、空氣壓縮及尾氣催化焚燒凈化。 催化劑調(diào)配：催化劑(醋酸鈷、醋酸錳)溶液經(jīng)調(diào)配和HBr一起加入鈷控制濾液槽中，并通過高、低鈷濾液及洗滌醋酸的加入量進(jìn)行催化劑濃度的調(diào)節(jié)。 氧化反應(yīng)：催化劑溶液和對二甲苯（PX）經(jīng)靜態(tài)混合后加入氧化反應(yīng)器，壓縮空氣進(jìn)入反應(yīng)器下部分布器，通過鼓泡代替攪拌進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。氧化反應(yīng)在155"165℃、0.56MPaG的條件下進(jìn)行，停留時間"1小時，反應(yīng)生成的TA在反應(yīng)器中析出。 氧化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，為了維持絕熱操作，通過醋酸溶劑汽化來移出熱量。反應(yīng)器頂部出來的氣化溶劑和反應(yīng)廢氣進(jìn)入溶劑脫水塔，塔頂物料經(jīng)冷凝去除水和低沸物，送注塑件加工內(nèi)污水處理系統(tǒng)。不凝尾氣進(jìn)尾氣處理系統(tǒng)，塔釜物料進(jìn)離心分離系統(tǒng)處理。 空氣壓縮及尾氣焚燒凈化：脫水塔頂部蒸汽冷凝后氣水分離，冷凝液回氧化反應(yīng)器，不凝尾氣部分經(jīng)干燥壓縮后用于后繼物料風(fēng)送，其他部分先經(jīng)膨脹透平回收能量用于驅(qū)動空壓機(jī)，回收能量后尾氣與風(fēng)送系統(tǒng)除塵后尾氣混合進(jìn)入焚燒室，焚燒去除CO和有機(jī)物，燃燒尾氣再經(jīng)文丘里急冷器和堿洗塔堿洗后排入大氣。 (2)離心分離及洗滌工序 該工序作用是將氧化反應(yīng)器塔底產(chǎn)物中的CTA、催化劑及雜質(zhì)分離，主要生產(chǎn)單元有離心分離、閃蒸、殘渣處理系統(tǒng)等。 氧化反應(yīng)器底部物料經(jīng)離心給料罐泵送入臥式壓力離心分離機(jī)，將含有PT酸、4-CBA等氧化中間產(chǎn)物的濾液和CTA濾餅分離。離心機(jī)濾液經(jīng)閃蒸冷凝，醋酸凝液返回氧化反應(yīng)器進(jìn)料；經(jīng)閃蒸濃縮的高鈷濾液，大部分直接進(jìn)催化劑調(diào)配系統(tǒng)，部分送入燭芯過濾系統(tǒng)去除固體殘渣，濾液蒸發(fā)濃縮，HAC冷凝液回氧化反應(yīng)系統(tǒng)，而蒸發(fā)殘液再漿后入共沸精餾塔，塔頂分離回收有機(jī)物，塔釜產(chǎn)生含催化劑污泥。在此過程中，通過共沸精餾分離雜質(zhì)，防止了副產(chǎn)物等雜質(zhì)的積累，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的少量尾氣全部接入燭芯過濾系統(tǒng)排氣洗滌塔進(jìn)行處理。 (3)后氧化、結(jié)晶、過濾及干燥工序 該工序作用是將CTA濾餅中殘存的4-CBA進(jìn)一步氧化生成TA，然后進(jìn)一步過濾和干燥得到成品，主要生產(chǎn)單元包括后氧化、結(jié)晶、過濾和干燥等。 后氧化：首先將離心所得CTA濾餅用溶劑回收塔釜送來的HAC進(jìn)行再打漿，然后將工藝空壓機(jī)輸送出的壓縮空氣通過增壓壓縮機(jī)加壓到1.7MPa，與漿料一起送入二個串聯(lián)的后氧化反應(yīng)器，反應(yīng)溫度通過加入HAC蒸汽量控制。后氧化反應(yīng)器通過壓力控制將氣體排入溶劑回收裝置脫水塔，氧化后的物料直接進(jìn)結(jié)晶器。 結(jié)晶：后氧化反應(yīng)出來的漿料流出進(jìn)入帶有連續(xù)攪拌器的閃蒸結(jié)晶器組，經(jīng)逐級減壓把溶液中的醋酸閃蒸出去。閃蒸出來的醋酸蒸汽經(jīng)冷凝冷卻，在冷凝器殼程產(chǎn)生低壓蒸汽，冷凝醋酸液則返回氧化反應(yīng)器進(jìn)料，不凝尾氣送催化燃燒器處理。結(jié)晶器出來的漿料進(jìn)入閃蒸產(chǎn)品罐進(jìn)一步閃蒸冷卻后，用泵送到真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)。 過濾：真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)的真空由液環(huán)真空泵系統(tǒng)（包括冷凝器、冷卻器、分離器）提供，濾液接受槽中低鈷濾液用泵送到氧化工序鈷控制調(diào)配槽，濕濾餅經(jīng)醋酸洗滌后通過斜溜槽進(jìn)入干燥機(jī)，真空系統(tǒng)尾氣冷凝液送氧化反應(yīng)系統(tǒng)，不凝尾氣送兩段式洗滌塔（下段用HAC洗滌后送氧化反應(yīng)系統(tǒng)，上段水洗后排放）洗滌后排放。 干燥：干燥機(jī)為豪豬式，內(nèi)通蒸汽使HAC從濾餅中蒸發(fā)，干燥后的EPTA粉末以氣流輸送到料倉。系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓，干燥過程產(chǎn)生的廢氣并入真空系統(tǒng)處理。
