ＰＸ氧化工艺发展前景广阔

    ＰＸ氧化制ＰＴＡ是聚酯工业的一个重要生产过程，液相催化氧化过程中，采用空气做氧化剂，氧化反应器、冷凝器、尾气处理等设备的利用率低，增加了气体压缩和输送的能耗，也限制了反应器的增容。采用富氧空气对提高反应率有一定的作用，更主要的是富氧氧化工艺可以降低惰性气体流量，显著降低氧化反应的气相负荷，从而可以提高反应器的利用率。我国PTA工业发展长期滞后于聚酯工业，２004年我国进口PTA５７００kt，２００５年进口量预计将达到６７００kt。近年以来，我国迅速扩大PTA产能，２００３~２００６年新建、拟建PTA装置有１０套，２００６年以后将拟建４套，这些新建、拟建装置的生产规模都在４５０ｋｔ/ａ以上。但随着ＰＴＡ装置的大型化发展，空气氧化工艺本身的局限性逐步显现。ｍ外装置生产能力不断扩大，只能通过不断扩大氧化反应器的体积和直径来体现。目前，５００ｋｔ/ａ装置氧化反应器的直径已达到7．8m左右。
    在空气氧化过程中，占空气体积分数７９％的氮气只作为反应的惰性气体，不参加反应，空气中氮气分压是氧气分压的３．７６倍，由于惰性气体的存在增加了氧化反应器的气相负荷，同时也增加了冷凝器和尾气处理等设备的操作负荷，能耗相应增加，降低了氧化反应器等设备的生产强度。采用富氧氧化工艺，可以降低惰性气体的流量，相应降低反应器的气相负荷。当来用纯氧氧化工艺时，由于氧气的利用率高达９９％，气相负荷将降低到空气氧化工艺（尾氧浓度４％~５％）气相负荷的1／６左右。气相负荷的大幅度降低，可使氧化反应器的生产能力有较大的提高，但受氧化反应器液相负荷等因素制约，其生产强度提高有所减慢。传统反应器不做改动即可应用 ２１％~２８％的富氧氧化工艺。在有外部氧源的情况下一，可以比较经济的提高PTA装置的生产能力，采用２８ ％的富氧空气，气相负荷最大可降低４０％。在富氧（氧体积分数２１％~２７％）的条件下，反应器轴向模拟计算结果显示气相氧浓度分布存在一定的梯度，其值沿塔高单调递减，说明氧化反应器的操作安全性不受影响。模拟显示采用富氧升温措施可使PTA装置的产能提高约１５％。
    随着我国PTA产能的快速增长，新建ＰＴＡ装置规模的不断扩大，ＰＸ富氧氧化工艺技术的采用已迫在眉睫，采用富氧新技术促进ＰＴＡ装置大型化发展和改造现有装置提高产能，对我国PTA工业的发展，保持行业竞争的能力，具有现实的意义。