钛及钛合金在石油化工行业的应用_www.lh-ti.com
我国的PTA生产企业有上海石化、燕山石化、天津石化、扬子石化、辽阳石化、洛阳石化、乌鲁木齐石化、仪征化纤、济南化纤、泉州石化、镇海化工等。我国PTA生产装置均从国外成套引进,如上海石化1974年从日本引进的2.5X104/3对苯二甲酸低温氧化法生产装置。1984年从日本引进的2.25-105t/a精对苯二甲酸高温氧化法生产装置,该装置主要有氧化反应器、加氢反应器、溶解器、醋酸精馏塔、大型塔器、换热器、冷却器、贮罐、泵、阀、管道等。1984年还引进日本的2X105聚酯装置,其中6台酯化冷却器用钛制造。20世纪90年代仪征化纤与洛阳石化等加氢工序中,引进的部分设备使用钛材。
对苯二甲酸、精对苯二甲酸是聚酿纤维的原料,对苯二甲酸曾于1865年合成,1941年发明了聚酯纤维,到1951年才开始工业化,工业上主要用对二甲苯氧化法生产,该法又分低温氧化法和高温氧化法。
精对苯二甲酸(HOOC(C6H4)COOH)制造工艺分为两个阶段。
第一阶段是由对二甲苯为原料,制造纯度为98%的粗对苯二甲酸(TA)。醋酸作溶媒,醋酸钻与醋酸锰作触媒,在200度,2.5-8.OMPa的高温高压和溴化物存在的情况下(原先采用四溴乙烷,现采用反应活性更强、腐蚀性更大的氢溴酸),通过空气氧化,其中氧化反应器及其后续设备接触含溴、醋酸物料,这种环境的实用材料是钛。
第二阶段是把TA在280-290度,6.8-8.OMPa下加氢精制得到纯度为99.99%的PTA,由于该阶段工艺环境不像第一阶段苛刻,一般没有必要采用钛材。
阿莫柯(Amoco)公司是石油炼制与石油化学的综合企业,也是世界上最大的PTA制造企业,在PTA制造工艺与设备材料开发方面处于世界领先地位。主要生产厂在美国休斯敦。阿莫柯美国公司的反应器直径约6m,高约21m,采用钛与碳钢复合材料制造,其反应条件为2.5MPa,阿莫柯比利时公司建设的2号反应器采用在碳钢基材上覆盖2mm厚的钛板,直径5.7m,高12m,重达170t。结晶与醋酸回收设备选用钛和钛钢或904L,含Mo6%的不锈钢和/或300系列不锈钢。PTA生产企业较多,日本有三菱化学、三井化学、东芝等公司以及韩国、马来西亚、印尼等国的企业。日本制造的对苯二甲酸反应器,高压容器采用钛复合板的多层圆筒结构及钛复合板的单壁容器,搅拌轴和轴封装置使用了Ti-6Al-4V钛合金。