技术革新使DMT水解制PTA仍有争力

PET发展迅速,2002年,全球PET纤维产量已达2096万吨,首次超过当年棉花产量。PET主要原料为对苯二甲酸二甲酯（DMT）或精对苯二甲酸（PTA）。由于DMT单耗高，又副产防爆要求较高的甲醇，目前，除了少量特殊PET品种外，PTA已成为PET的首选原料。PTA也可由DMT水解制得，但传统的DMT生产工艺落后，如DMT精制采用甲醇“溶解结晶”工艺，在一套大型装置中，溶解结晶及其滤液回收的投资占到总投资的45℅,甲醇的持有量高达1200m3，回收甲醇还要消耗大量能量。这不仅使DMT缺乏竞争力，也使由DMT水解制PTA的工艺濒于废弃，在PTA生产中只占2%。 德国Hegmanns公司和瑞士Sulzer公司联合起来，对DMT生产工艺作了一系列的重大革新，使工艺简化，由所产DMT水解制得的PTA有可能与常规PTA相竞争。改进后的DMT主要生产工艺仍为合并氧化和合并酯化法，其主要过程与特点如下。 1．合并氧化 以对二甲苯（PX）和PT-酯（为中间产品）为原料，以锰，钴盐为催化剂，用空气氧化，所得氧化产物为PT-酸和对苯二甲酸单甲酯（MMT）。其特点是：利用氧化反应热发电，所得电能可满足本装置用电需要；反应尾气可用来驱动空气压缩机；尾气净化后可作惰性气体使用。 2．合并酯化 以氧化产物为原料，经甲醇酯化后得PT-酯和DMT。其特点是：回收甲醇纯度提高，可直接用于酯化；真空蒸馏时采用高效Sulzer填料，提高分离效率；分出的高沸物以甲醇醇解，以提高PX收率；几乎完全回收了锰，钴催化剂，每小时仅需补充数克。 3．熔体结晶（melt crystallization） 以“熔体结晶”法代替传统的“溶解结晶”法来精制DMT，为其技术革新的核心内容。其要点为：将酯化所得的熔融态“粗酯”与温度较低传热面相接触，DMT即在传热面上结晶，而杂质则仍存留在熔融体中；在分出熔融体后，将结晶熔化，即可得到纯度较高的DMT；如此反复进行，即可制得DMT产品。其特点是:以此法精制,不用甲醇;除泵外,无其它转动设备;能有效地除去杂质,允许PX中带有较多的异构体(如间二甲苯,邻二甲苯等);可根据市场需要,灵活地调节产品纯度。此法连同上述改进，可使DMT生产的投资及运转成本都较传统方法为低。 4．水解 DMT经水解后，即可制得PTA，其特点是：水解副产的甲醇仍可用于合并酯化；产品纯度高，其中PT-酸和4-对羧基苯甲醛（4-CBA）均在5ppm以下；水解设备材质要求低，用普通不锈钢即可。 上述两公司称，新建一套年产35万吨的DMT装置投资需2亿美元，这些DMT经水解后可制得PTA30万吨，需另加3000万美元的投资。此两公司认为：与常规PTA相较，此法所产PTA，可在经济上立足，而且可灵活地调节DMT/PTA的产量。