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(1)对二甲苯(PX)高温氧化法。对二甲苯高温氧化法由氧化、精制和辅助系统组成。
该工艺以对二甲苯为原料,经空气催化氧化、加氢精制、结晶分离等工序制成。催
化氧化是对二甲苯在催化剂存在下,于190-230℃,压力1.27-2.45MPa的条件下,
用空气氧化得到粗对苯二甲酸。加氢精制是将对二甲苯氧化过程中尚未反应完全的
4-羟基苯甲醛(4-BCA)转化为可溶于水的甲基苯甲酸,然后除去。加氢精制反应要在
较高压力(约6.8MPa)和较高温度(约280℃)的条件下进行。对苯二甲酸加氢产物
再经结晶分离和干燥,就得到可用于纤维生产的精对苯二甲酸。对二甲苯高温氧化
法流程简单,反应迅速,收率可达90以上。
该法以高纯PX为原料,醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,溴化氢或四溴乙烷为促进剂,空气
作氧化剂,使用大型单台连续搅拌式氧化反应器,使PX在氧化反应器中生成对苯二甲酸粗制品。
为了进一步氧化中间产物,缓和主氧化反应器的操作条件,增加产物的收率,减少溶剂的消耗,提高
产品质量,使主氧化反应器出来的氧化液进入第一结晶器,同时将占整个气体体积2%的空气通
入第一结晶器中进行二次氧化。结晶分离出的粗对苯二甲酸用水配成约31%的浆料,经增压、预
热后进入加氢反应器。浆料经反应器下部的钯/碳(Pd/C)催化剂床层流到反应器底部的过程中,
粗对苯二甲酸中的杂质对羧基苯甲醛在催化剂床层进行动态加氢反应,还原成对甲基苯甲酸。对
甲基苯甲酸较易溶于水,在过滤母液时,从系统中除掉。加氢反应器中的浆料经5级连续结晶、
分离洗涤、干燥即得产品PTA。]
2.1PTA生产原理
PTA生产原理分为氧化和精制两个部分
2.1.1氧化反应的原理
氧化工艺使用醋酸钴和醋酸锰为催化剂,用液化氢为促进剂,以对苯二甲苯为原料,在
1.15mpaG和188℃条件下,用空气中的氧气在醋酸溶剂中把对二甲苯氧化成对苯二甲酸,其
化学反应方程式为:
CH+3O→CH(COOH)+2HO+318.7Kcar/mol
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PX氧化过程中发生的副反应比主反应复杂。因为PX氧化反应是在高温过氧的条件下进
行的。在进行主反应的同时,系统中的PX和醋酸会发生部分燃烧。按下列方程式生成一氧化
碳、二氧化碳和水:
CH+O→CO+HO
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CHCOOH+O→CO+HO
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此外,如果氧化反应的配比不当或因对二甲苯原料、辅助原料和化学品不纯,带入某些杂
质时,也会发生一些副反应而生成更多的副产物。最终均作为杂质带入氧化物流当中。
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2.1.2影响氧化反应的因素
在PX氧化反应过程中有很多因素影响反应转化率和TA产率。
(1)催化剂
反应中使用的催化剂为Co-Mn-Br三元混合催化剂。这种催化剂在一定的Co溶剂比∕,Co∕Mn
比,CoBr∕比的条件下,对PX氧化反应有较高的催化效应。如果提高进料中的钴浓度,氧化反
应速度会相应加快。TA产物中的4-CBA含量降低,而燃烧反应加剧。Mn单独作催化剂时,催
化的能力不如钴。但若与钴并用则有较好的协同效应。提高锰浓
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