A. 导电纤维生产废水属于化工废水
导电纤维生产废水属于化工废水
化纤废水是指在化纤生产过程中产生的各类废水, 如PET废水、PTA废水、棉浆粕黑液、粘胶废水等。其废水成份复杂, 常含有强酸、强碱、纤维素和半纤维素、醇类、果胶等, 以及各种有毒物质, 如PET废水中主要污染物为乙二醋、乙二醇、乙酸乙甘醇、对苯二甲酸及其中间产物和低聚物;PTA废水中主要含苯二甲酸、对二甲苯、苯甲酸、乙酸甲脂、醋酸等污染物;聚醋废水中含有、PTA、乙醛、EG、二甘醇、三甘醇、纺丝油剂等污染物质。
化纤废水中有机物含量高,COD在1000-10000mg/L之间, 有时更高。废水可生化性差,BOD/COD一般均小于0.25。废水呈酸性或碱性, 且含有醛类、氰类、苯类等有毒物质, 易对微生物产生毒害作用。废水若不经处理或仅经预处理直接排放, 将会对受纳水体及周边环境造成严重危害。
B. 精-对二甲苯酸
楼主你的产品的名字打错啦!应该是
精对苯二甲酸!!!不是精对二苯甲酸!
产品虽然低毒,但是原料对二甲苯是有毒!!!
一定要注意身体呀!
我找了一些资料,你看看吧,希望能帮助你!
精对苯二甲酸 英文名 Pure terephthalic acid(PTA)
结构及分子式
C6H4(COOH)2
生产方法 以对二甲苯为原料,液相氧化生成粗对苯二甲酸,再经加氢精制,结晶,分离,干燥,得到精对苯二甲酸。
产品性能 本品为白色晶体或粉末,低毒,可燃。若与空气混合,在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。它的自燃点680℃,燃点384~421℃,升华热98.4kJ/mol,燃烧热3225.9kJ/mol,密度1.55g/cm3。溶于碱溶液,微溶于热乙醇,不溶于水、乙醚、冰醋酸及氯仿。
用途 本产品是生产涤纶的主要原料,它可直接与乙二醇酯化缩聚得到聚酯,还能制成工程聚酯塑料,还可作增塑剂的原料和染料中间体。
包装与储运 袋装产品采用内衬塑料薄膜的包装袋,每袋产品净重1000±2kg。包装袋上应印有生产厂名、地址、商标、产品名称、等级、批号、净重和标准代号等。也可使用不锈钢槽车装运,装料前应检查槽车是否清洁、干燥,装料后进料口应密封并施加铅封。产品运输中应防火、防潮、防静电。袋装产品搬运时应轻装轻卸,防止包装损坏;槽车装卸作业时应注意控制装卸速度,防止产生静电。应存放在阴凉、通风、干燥的仓库内,应远离火种和热源,与氧化剂、酸碱类物品分开存放,应防止日晒雨淋,不得露天堆放。
使用注意事项 属低毒类物质,对皮肤和粘膜有一定的刺激作用。对过敏症者,接触本品可引起皮疹和支气管炎。空气中最高允许浓度0.1mg/m3 。操作人员应穿戴防护用品 .
对二甲苯资料
1.危害辨识资料
健康危害效应:
• 眼睛:视力模糊。
• 皮肤:皮疹。
• 吸入:吸入引起麻刺感觉、月经失调、生殖效应、抽筋。
• 食入:生殖效应。
环境影响: 无此有效资料
物理性及化学性危害:
其蒸气和液体易燃。流动、搅动等会产生静电荷。蒸气可造成瞬间火花。
特殊危害:
若吸入会危害人体, 刺激呼吸道、皮肤与眼睛,中枢神经抑制。
主要症状:
• 眼睛:引起刺激眼睛、流泪。
• 皮肤:引起刺激、水泡。
• 吸入:引起刺激、低体温、耳鸣、反胃、呕吐、胃痛、头痛、困倦、酒醉
徵状、肺部充血、肝脏受损、肾脏受损、昏迷。
• 食入:消化失调、酒醉徵状、肺部充血、肝脏受损、肾脏受损。
物品危害分类:3(易燃液体)
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用,高浓度时对中枢神经系统有麻醉作用。
急性中毒:短期内吸入较高浓度核武器中可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。重者可有躁动、抽搐或昏迷,有的有癔病样发作。
慢性影响:长期接触有神经衰弱综合征,女工有月经异常,工人常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD505000mg/kg(大鼠经口);LC5019747mg/kg,4小时(大鼠吸入)
刺激性:人经眼:200ppm,引起刺激。家兔经皮:500mg(24小时),中度刺激。
亚急性和慢性毒性:大鼠、家兔吸入5000mg/m3,8小时/天,55天,导致眼刺激,衰竭,共济失调,RBC和WBC数稍下降,骨髓增生并有3%~4%的巨核细胞。
致突变性:细胞遗传渖分析:啤酒酵母菌1mmol/管。
生殖毒性:大鼠吸入最低中毒浓度(TDL0):19mg/m3,24小时(孕9~14天用药),引起肌肉骨骼发育异常。
污染来源:二甲苯是重要的化工原料,有机合成、合成橡胶、油漆和染料、合成纤维、石油加工、制药、纤维素等生产工厂的废水废气,以及生产设备不密封和车间通风换气,是环境中二甲苯的主要来源。运输、贮存过程中的翻车、泄漏,火灾也会造成意外污染事故。
代谢和降解:在人和动物体内,吸入的二甲苯除3%~6%被直接呼出外,二甲苯的三种异构体都有代谢为相应的苯甲酸(60%的邻-二甲苯、80%~90%的间、对-二甲苯),然后这些酸与葡萄糖醛酸和甘氨酸起反应。在这个过程中,大量邻-苯甲酸与葡萄粮醛酸结合,而对-苯甲酸必乎完全与甘氨酸结合生成相应的甲基马尿酸而排出体外。与此同时,可能少量形成相应的二甲苯酚(酚类)与氢化2-甲基-3-羟基苯甲酸(2%以下)。
残留与蓄积:在职业性接触中,二甲苯主要经呼吸道进入身体。对全部二甲苯的异构体而言,由肺吸收其蒸气的情况相同,总量达60%~70%,在整个的接触时期中,这个吸收量比较恒定。二甲苯溶液可经完整皮肤以平均吸收率为2.25µg/(cm3·min)(范围0.7~4.3µg/(cm3·min))被吸收,二甲苯蒸气的经皮吸收与直接接触液体相比是微不足道的。二甲苯的鲍留和蓄积并不严重,上面我们已经说过进入人体的二甲苯,可以在人体的NADP(转酶II)和NAD(转酶I)存在下生成甲基苯甲酸,然后与甘氨酸结合形成甲基马尿酸在18小时内几乎全部排出体外。即使是吸入后残留在肺部的3%~6%的二甲苯,也在接触后的3小时内(半衰期为0.5~1小时)全部被呼出体外。评价接触二甲苯的残留试验,主要是测定尿内甲基马尿酸的含量,也有人建议测定咱出气体中或血液中二甲苯的含量,但后者的结果往往并不准确。由于甲基马尿酸并不天然存在于尿中,又由于它几乎是全部滞留的二甲苯代谢物,因而测定它的存在是最好的二甲苯接触试验的确证。二甲苯能相当持久地存在于饮水中。自来水中二甲苯的浓度为5mg/L时,其气味强度相当于5级,二甲苯的特有气味则要过7至8天才能消失;气味强度为3级时则需4至5天。河水中二甲苯的气味保持的时间较短,这与起始浓度的高低有关,一般可保留3至5天。
迁移转化:二甲苯主要由原油在石油化工过程中制造,它广泛用于颜料、油漆等的稀释剂,印刷、橡胶、皮革工业的溶剂。作为清洁剂和去油污剂,航空燃料的一种成分,化学工厂和合成纤维工业的原材料和中间物质,以及织物的纸张的涂料和浸渍料。二甲苯可通过机械排风和通风设备排入大气而造成污染。一座精炼油厂排放入大气的二甲苯高达13.18~1145g/h,二甲苯可随其生产和使用单位所排入的废水进入水体,生产1吨二甲苯,一般排出含二甲苯300~1000mg/L的废水2立方米。由于二甲苯在水溶液中挥发的趋势较强,因此可以认为其在地表水中不是持久性的污染物。二甲苯在环境中也可以生物降解,但这种过程的速度比挥发过程的速率低得多。挥发到空中的二甲苯也可能被光解,这是它的主要迁移转化过程。
二甲苯由呼气和代谢物从人体排出的速度很快,在接触停止18小时内几乎全部排出体外,二甲苯能相当持久的存在于饮水中。由于二甲苯在水溶液中挥发性较强,因此,可以认为其在地表水中不是持久性污染物。二甲苯在环境中也可以生物降解和化学降解,但其速度比挥发低得多,挥发到空气中的二甲苯可被光解。可与氧化剂反应,高浓度气体与空气混合发生爆炸。二甲苯有中等程度的燃烧危险。由于其蒸气比空气重,燃烧时火焰沿地面扩散。二甲苯易挥发,发生事故现场会弥漫着二甲苯的特殊芳香味,倾泄入水中的二甲苯可漂浮在水面上,或呈油状物分布在水面,可造成鱼类和水生生物的死亡。
危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散至相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
C. pta生产工艺比较
PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文缩写,是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活水平的高低密切相关。
PTA(精对苯二甲酸)2005年中国需求量1210万吨,占全球PTA需求总量2880万吨的42%;产量560万吨,进口650万吨,进口依存程度为54%,未来PTA需求仍在不断扩大,在未来几年,PTA的中国供需仍难以达到完全平衡。
EG(乙二醇)需求量达510.2万吨,占全球EG需求总量1133万吨的45%,产量110万吨,进口400万吨。2005年我国涤纶产量占世界涤纶产量的38%,已成为我国纺织工业的最主要原料。中国的动向,引起了世界其它国家和地区的关注,而且会对世界化纤业造成相当大的影响。
PTA的应用比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,简称聚酯),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品的原料。
我国聚酯产量世界第一,是名副其实的聚酯大国。聚酯产能虽然仍以2位数的速率增加,但前2年经济效益大幅下滑。主要原因是PTA和EG价格居高不下,而聚酯产品价位低迷,企业盈利空间越来越小。国内这2种原料自给率都低于40%。
近4年来,国内PTA项目成为热点,几个大项目相继投产,但并没有缓解供不应求态势。到2010年, PTA项目在需求和利益驱动下,还将有一个快速发展期。
PTA生产工艺技术,也会在建设中有所发展。对我国近年来引进的各种PTA生产工艺,特别是低温氧化的EPTA工艺,进行比较和评价,就能够更全面地认识现有各种PTA工艺的技术特点。
(3)pta生产工艺废水来源扩展阅读:
基本用途
PTA是重要的大宗有机原料之一,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。同时,PTA的应用又比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)。
生产1吨PET需要0.85-0.86吨的PTA和0.33-0.34吨的MEG(乙二醇)。聚酯包括纤维切片、聚酯纤维、瓶用切片和薄膜切片。国内市场中,有75%的PTA用于生产聚酯纤维;20%用于生产瓶级聚酯,主要应用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装。
5%用于膜级聚酯,主要应用于包装材料、胶片和磁带。可见,PTA的下游延伸产品主要是聚酯纤维。
聚酯纤维,俗称涤纶。在化纤中属于合成纤维。合成纤维制造业是化纤行业中规模最大、分支最多的子行业,除了涤纶外,其产品还包括腈纶、锦纶、氨纶等。2005年中国化纤产量1629万吨,占世界总产量4400万吨的37%。
合成纤维产量占化纤总量的92%,而涤纶纤维占合成纤维的85%。涤纶分长丝和短纤,长丝约占62%,短纤约占38%。长丝和短纤的生产方法有两种:一是PTA和MEG生产出切片、用切片融解后喷丝而成;一种是PTA和MEG在生产过程中不生产切片,而是直接喷丝而成。
涤纶可用于制作特种材料如防弹衣、安全带、轮胎帘子线,渔网、绳索,滤布及绝缘材料等等。但其主要用途是作为纺织原料的一种。国内纺织品原料中,棉花和化纤占总量的90%。我国化纤产量位列世界第一,2005年化纤产量占我国纺织工业纤维加工总量的2690万吨的61%。
化纤中涤纶占化纤总量的近80%。因此,涤纶是纺织行业的主要原料。涤纶长丝供纺织企业用来生产化纤布,涤纶短纤一般与棉花混纺。棉纱一般占纺织原料的60%,涤纶占30-35%,不过,二者用量因价格变化而替代。
简单地说,PTA的原料是PX,源头是石油。涤纶用PTA占总量的75%,而化纤中78%为涤纶。这就是“化纤原料PTA”说法的由来。
D. 更全面的操作过程有吗
精对苯二甲酸生产工艺综述
精对苯二甲酸是制造聚酯纤维、薄膜、绝缘漆的重要原料,主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),也用作染料中间体。长期以来,我国PTA工业的发展滞后于聚酯工业的发展。据海关统计,自1990年以来,我国PTA进口量呈逐年快速增长趋势,2005年进口量高达649.73万t,自1990年至2005年的15年间年均增长率达到22.07%,其中尤以1995至2000年间增长最快,年均增长率高达44.26%(见表1)。
表1 我国历年精对苯二甲酸进口量
Table 1 Import volumes of PTA in past years
年份
PTA进口量/万t
比上年增长/%
1990
32.63
-
1995
40.1
-
2000
250.54
-
2001
311.66
24.40
2002
429.69
37.87
2003
454.21
50.71
2004
572.48
26.04
2005
649.73
13.49
预计2010年我国PTA生产能力将达到943万t,进口比例将大幅下降,需求量将达到1300万t,2015年约为1820万t。由此可见,PTA项目仍然有广阔的发展空间。
1 PTA生产工艺
1.1 我国早期PTA生产工艺
我国早期生产PTA的厂家有上海石油化工总厂涤纶厂、北京燕山石化总公司长征化工厂和辽阳化纤总厂等厂家。其生产方法主要分为低温氧化法和高温氧化法两种。
1.1.1 对二甲苯低温氧化法 原料对二甲苯(PX)在醋酸溶液中,以醋酸钴(或醋酸锰)及溴化物为催化剂,以三聚乙醛为氧化促进剂,在130-140℃和1.5-4.0MPa压力下,用空气一步低温氧化生成对苯二甲酸。产品对苯二甲酸先在160℃和0.55MPa压力条件下用醋酸洗涤,再在100℃和常压条件下用醋酸洗涤,然后干燥得到产品精对苯二甲酸。
1.1.2 对二甲苯高温氧化法对二甲苯以醋酸为溶剂,以醋酸钴、醋酸锰为催化剂,在四溴乙烷存在下,于221-225℃和0.255MPa压力下氧化生成对苯二甲酸。反应产物在280-290℃和6.5-7.0MPa压力下溶解于水中,成对苯二甲酸水溶液。然后用钯/活性炭催化剂加氢处理,除去微量对羰基苯甲醛,经结晶、洗涤、干燥,得成品精对苯二甲酸。
1.2 PTA生产工艺进展
1.2.1 PTA生产工艺进展概述 PTA是聚酯产品的主要原料,由于聚酯工业的迅速发展,特别是采用PTA直接酯化、连续缩聚工艺实现工业化生产以来,和对苯二甲酸二甲酯(DMT)工艺路线相比,因其具有流程简短、原料消耗低、生产工艺容易控制、成本低等诸多优点,20世纪70年代以后,PTA工艺已成为聚酯工业发展之重点。
以对二甲苯(PX)为原料生产聚酯单体工艺路线很多,而技术先进、应用广泛的工业装置可分为两类:一类是以威顿法技术为代表的合并氧化酯化法生产对DMT工艺;另一类是以英国BP-Amoco、美国Dupont-ICI、日本三井油化、日本三菱化学(MCC)、美国Eastman及意大利INCA等公司技术为代表的中温氧化、加氢精制(或深度氧化)生产精对苯二甲酸工艺。
Eastman为当今世界上最大的PET生产商、技术转让商,在北美和欧洲生产PTA,拥有在世界上处于领先水平的中等纯度的对苯二甲酸(MTA)和PTA技术。Eastman的PTA生产技术开发较早,对于反应机理的理解有其独特之处,工艺路线和设备的选择也颇多与众不同。
Dupont-ICI公司几乎和BP-Amoco公司同期研究开发高温氧化技术,生产粗对苯二甲酸(CTA),从上世纪50年代中期到70年代中期,一直和BP-Amoco公司相互交换技术发展资料,共同开发新技术。同时,Dupont-ICI公司进一步完善了氧化反应催化剂体系,特别是溴系促进剂的使用,逐步发展和形成其氧化、精制专利技术,并于1967年建成投产其第一套PTA生产装置,在PTA研究和生产中占有相当大的比例。
BP-Amoco公司于上世纪50年代中期将中世纪公司开发的高温氧化法实现工业化,该法以醋酸(HAc)为溶剂,钴、锰重金属盐为催化剂,溴化物为促进剂,在一定的温度和压力下,PX和空气发生气液非均相化学反应,生成CTA。高温氧化法具有反应速度快、产品收率高,并可降低CTA中氧化中间产物的含量等特点。但由于反应温度高,造成溶剂耗量大,设备腐蚀性严重,要求材质等级高。为克服高温氧化法的不足,各家公司又成功地开发出中温氧化工艺,降低了原辅材料消耗,减少了副产物的生成,装置开工率达到90%以上。
上世纪60年代,BP-Amoco公司又成功地开发出CTA加氢精制新工艺,从而制得符合聚酯工业直接酯化、连续缩聚所需的原料PTA,极大的促进了PTA工艺技术迅速发展,并使之成为世界上主要的PTA技术专利商和生产商。
Interquisa公司是西班牙石油公司(CEPSA)的全资子公司,CEPSA是一个多角经营的石化集团,其经营范围包括石油勘探、精炼和营销。Interquisa公司成立于1972年,原本是CEPSA与美国石油公司的一个合资企业,从1987年起成为CEPSA集团独家经营,总部设在马德里,在西班牙圣罗克(SanRoque)经营一间工厂,生产PTA、DMT和纯净间苯二甲酸(IPA)。San Roque的PTA装置是引进Amo-co公司技术,1976年投产,通过20多年的稳定生产,积累了丰富的经验。Interquisa公司在消化吸收Amoco公司技术基础上,通过其不懈的努力,增加新的工艺步骤、改进设计、操作和维修,来不断地改进技术,实现高产量、低能耗、高质量和长周期的稳定操作。
Dow化学公司PTA技术来源于意大利子公司INCA,Dow拥有80%股份。INCA有30多年的PTA生产经验,工厂设在Ottana。
上世纪50年代末,日本三井油化(Mitsui)公司使用中世纪专利技术,建成了第一套CTA工业装置,并根据实际生产操作经验,对工艺进行了深度研究开发,形成了具有自身特色的对二甲苯中温氧化工艺。并引进BP-Amoco公司CTA加氢精制专利技术,在PTA工艺领域占有一定份额。
1.2.2 聚合级对苯二甲酸(EPTA)生产工艺特点
以PX与空气为主要物料,经三步制得EPTA,工艺过程见图1(略)。
EPTA生产工艺仍然属于高温法的改进。EPTA产品中有两种用户不期望的高浓度杂质4-羧基苯甲醛(4-CBA)和PT酸。这两种杂质的含量表征PX氧化的程度。通常,PX上的甲基氧化生成PT酸的速率比PT酸上的甲基氧化生成TPA快10倍。反应速率的差异主要来自PT酸中羧基官能团的吸电子效应对甲基产生的钝化作用。同时,含有醛基的两种中间产物对甲基苯甲醛和对羧基苯甲醛即使没有催化剂存在也可以非常容易地被氧化。
除了PX反应生成TPA的主反应,同时还有PX和醋酸的副反应。醋酸的氧化与分解便是其中之一。这些副反应的存在,使得生产成本上升。因此,控制反应条件,减少副反应,成为各种工艺改进的重中之重。
近年来,有代表性的PTA生产商对其各自的工艺进一步作了改进。PTA由PX在醋酸溶剂中进行液相氧化制取,采用醋酸钴作催化剂。氧化反应条件大体是:温度185-200℃,压力0.98-1.5MPa,在立式罐反应器内进行气液相鼓泡反应。BP和杜邦公司拥有专有技术,三菱化学、依斯曼化学和三井化学公司也不断开发有竞争性的生产工艺。
Eastman公司的EPTA工艺由CTA生产、EPTA生产和催化剂回收三部分组成。PX在醋酸溶剂中,用空气在液相催化氧化。进料混合物(PX、溶剂和催化剂)与压缩空气混合,连续进入在中温下操作的鼓泡塔式氧化反应器,生成的CTA用来自溶剂回收系统的贫溶剂去除CTA中的杂质。CTA再在后氧化步骤中提纯为EPTA,大大减少对苯二甲酸中的主要杂质4-CBA、对甲基苯甲酸(p-TA),EPTA从溶剂中分离和干燥。悬浮固体作为CTA残渣分出和去除,在流化床焚烧炉中处理。可溶性杂质从滤液中除去,溶解的催化剂用于循环。该工艺加工步骤较少,与缓和氧化技术相结合,投资和操作费用较低。在美国、西欧、亚太地区已建有工业装置,总能力为150万t/a。Lurgi石油和化学公司负责该工艺的技术转让。我国浙江的华联三鑫石化有限公司采用Eastman公司EPTA技术,建设的年产60万t EP-TA装置已于2005年3月投入试运行,目前该装置已经正常运行。华联三鑫石化有限公司采用杜邦技术的年产120万t PTA装置已于2005年动工建设。
2 PTA的能耗比较
PX氧化制取PTA过程中,PX的理论消耗为638.6kg/t PTA(以纯度100%计)。我国早期PX制取PTA的PX消耗为708kg/t PTA(含量≥99%),醋酸消耗为111kg/t PTA,目前扬子石化的醋酸消耗为50kg/t PTA左右,华联三鑫石化有限公司的设计醋酸消耗值为46kg/t PTA,总能耗为242kg标煤/t PTA,国际先进能耗水平为150kg标煤/t PTA。
3 近年来PTA工艺改进的成果
近年来,各家专利商围绕降低原辅材料和公用工程消耗、节省投资、提高装置开工率等方面,对PTA工艺流程、工艺参数及设备等不断进行完善和改进,取得了较大的进展。
3.1 优化反应条件
PX氧化是PTA装置的核心,选择适宜的氧化反应条件,是降低原辅材料消耗、减少副产品生成和提高产品质量的决定性因素,优化反应条件成为技术开发的制高点。反应条件优化的总趋势是降低反应压力和温度,提高催化剂浓度并改进催化剂、促进剂配比,详见表2。
表2 氧化反应主要工艺条件
Table 2 The main technological parameter of oxidation reaction
项目
反应压力/MPa
反应温度/℃
Br:(Co+Mn) /摩尔比
Co:Mn/摩尔比
Eastman
0.56
160
Dupont-ICI
1.47
201
0.5
1:2
BP-Amoco
1.26
191
0.5
1:2
Interquisa
1.45
195
0.5-0.8
1:(2-3)
INCA
1.60
200
1.0
1:2
三井油化
1.06
185
1.0
2:1
3.2 加大母液循环量,降低原料和能量消耗
BP-Amoco公司将母液循环量由原来的50%增大到超过90%,显著减少了氧化残渣量,降低了原辅材料、催化剂和公用工程消耗,同时也节省了能源。精制原料MTA中4-CBA和PT酸含量低,精制部分的溶剂(水)中杂质含量少,母液循环率高。
3.3 强化加氢精制反应
Dupont-ICI公司原有加氢反应CTA浓度低于28%,反应温度约280℃。尔后将CTA浓度提高至30%,将反应温度提高到286℃,加氢反应大为强化,除盐水及能量消耗有所降低。
3.4 PTA母液固体回收利用
PTA结晶离心分离的大量母液,经进一步分离后回收母液中对苯二甲酸、对甲基苯甲酸和对甲基苯甲醛等,送至氧化系统回收利用,提高了产品收率的同时降低了三废排放量。
3.5 改进设备、优化工艺
3.5.1 改进设备 氧化反应属动力学控制型,反应主要发生在液相,90%的反应产物在反应器内已形成晶体,搅拌条件对控制CTA结晶形成及避免反应器内壁结垢至关重要。如BP-Amoco和Dupont-ICI在反应器上部设置液体分布盘,利用回流液冲洗反应器内壁,避免反应产物在反应器内壁积存结垢。Dupont-ICI还对搅拌器的叶片曲线和角度进行了改进,以保证良好的气流搅动及维持颗粒悬浮,进而大幅度提高了氧化反应器效率。
3.5.2 提高自动控制水平 各公司采用DCS控制系统;将定期作业纳入程序控制,减少了手工操作;开发单元操作控制软件,保证工艺在优化状态下稳定运行;研制开发满足PTA工艺控制特殊需求的仪表等。
3.5.3 优化工艺 根据长期的实际生产和操作经验,BP-Amoco和三菱公司均取消CTA干燥、风送、中间贮存工序,滤饼直接送浆料配制溶解罐;Dupont-ICI公司新工艺取消了氧化反应进料混合罐,原料混合在管道中进行,加氢反应器材质采用316L替代304L与钛复合钢板;三菱和Eastman公司将PTA五段结晶改为四段结晶等。上述措施既简化流程,也减少了设备和投资,还节省了能源消耗。
3.5.4 改进三废处理方法,减少三废排放量,有效地控制了对环境的污染 BP公司最近还开发了环保型PTA生产工艺,可使废水和气体污染排放减少3倍,固体废物减少一半,挥发性有机化合物排放基本消除。该工艺应用于我国珠海和台湾的PTA装置以及美国新建的70万t/a PTA装置中。
英国诺丁汉(Nottinghom)大学与杜邦聚酯技术公司合作,开发了在超临界水(ScH2O)中从对二甲苯生产对苯二甲酸的连续法绿色工艺。对二甲苯先被氧部分氧化,氧就地从过氧化氢在预热器中分解产生,保持温度400℃在ScH2O中,再用溴化锰进行催化,可高产率地得到对苯二甲酸,选择性超过90%。与现有工艺相比,该反应路线可大大提高能效和减少废物。常规的对二甲苯在醋酸中氧化生产PTA的路线中,水的存在降低了溴化锰催化剂的活性。新工艺路线在ScH2O中进行反应,因为超临界流体的极性低于液体水的极性,催化剂不会有太大的失活。
3.5.5 扩大PTA装置单系列产能 如BP-Amoco、Dupont-ICI、Interquisa、INCA等公司,均具有PTA装置单系列氧化反应器最大能力超过年产60万t的技术。
4 结束语
我国聚酯工业的超速成长,极大地刺激了PTA投资的快速增长,从而加快了PTA项目的工艺引进,上述成果也不同程度地在新建或改建的PTA装置中得到了应用。但我国PTA装置建设的关键技术仍然依靠进口,基础研究薄弱,能耗水平与国际先进水平比较还有相当大的差距。我国PTA装置的生产规模已经与国际接轨,在大型化方面取得了长足的进展,但在工艺优化方面,特别是基础研究方面仍然有待开发。
E. 对苯二甲酸的工艺技术
PTA生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部分。原料对二甲苯以醋酸为溶剂,在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸,再依次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二甲酸经加氢脱除杂质,再经结晶、离心分离、干燥为PTA成品。
粗对苯二甲酸的提纯方法:包括如下步骤,将粗对苯二甲酸烘干,球磨,筛分,使粒径达到1~5μm,在60℃-100℃的温度下,浸渍于水中,搅拌,澄清、然后撇水,最后离心分离,80℃-105℃烘干,获得纯对苯二甲酸。所说的粗对苯二甲酸为碱减量废水经酸析后的沉淀物,杂质的干基重量含量为15%-18%。
精对苯二甲酸(PTA)工艺的主要专利厂商是BP-Amoco、Dupont-ICI和三井油化等公司,经多年发展,上述三公司技术大同小异、各有特点,水平不相上下。世界采用BP-Amoco工艺的PTA装置生产能力总计达717.6万t/a,Dupont-ICI工艺为349.5万t/a,三井油化工艺为102.5万t/a。,4-C6H4( COOH )2。无色晶体。300℃ 以上即升华。在水中溶解度极小 ,溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺。由于它溶解度小和熔点高,提纯困难。
对苯二甲酸在工业上由对二甲苯经硝酸氧化,或在钴盐催化下经空气氧化制得。利用苯甲酸钾或邻苯二甲酸钾,在镉或锌催化剂和二氧化碳存在下进行重排反应,也可生产对苯二甲酸。
用途:对苯二甲酸及其二甲酯主要用于与乙二醇缩聚形成聚酯,由它制造的合成纤维商品名为涤纶。聚酯也可制成薄膜或注塑成形,广泛用于电子和汽车制造业。对苯二甲酸还可用于制造除草剂和粘接剂等。
精对苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活水平的高低密切相关。
PTA的应用比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品的原料。
F. PTA的详细流程介绍
主装置的生产区域主要有氧化工段(CTA 工段)、精制工段(TPA
工段)。
氧化工段主要由工艺空气压缩机系统,催化剂调配系统,氧化反应
及冷凝系统,结晶、分离、干燥系统,溶剂脱水及MA 回收,氧化母液处
理系统,尾气洗涤、处理及干燥系统等组成。
在反应过程中,原料对二甲苯与醋酸混合物在钴-锰-溴催化剂作
用下与空气中氧发生反应,生成对苯二甲酸,该反应为放热反应,生成
的对苯二甲酸大部分在反应器中结晶出来形成浆料。
在CTA 结晶、分离和干燥过程中,自氧化反应器出来的浆料经过三
个串联的结晶器降温、降压后,由泵送入旋转真空过滤机(RVF)进行固
液分离。滤饼经干燥机除去残留的醋酸和水后,得到干燥的中间产品CTA,
用经干燥处理的氧化尾气输送到CTA 加料仓;过滤母液除采出一部分送
母液处理外,大部分作为溶剂循环返回氧化反应器。
在溶剂脱水和MA 回收过程中,来自氧化反应单元的含水稀酸和稀酸
蒸汽,经过共沸精馏,实现醋酸和水的分离,得到可以供装置重复使用
的醋酸溶剂;MA 和水及共沸剂在共沸剂回收塔中得到分离,其中侧线采
出的共沸剂循环使用,塔底采出的水送尾气放空洗涤塔及喷淋冷却塔喷
淋后作为工艺废水送污水预处理。在母液处理过程中,从氧化母液中回
收的醋酸送至脱水塔回收能量并精制后循环使用,残渣与来自氧化单元
的废水混合后送界区外处理,回收催化剂。
精制工段主要由精制进料准备系统,精制反应及结晶系统,TPA 分离、
干燥系统,母液过滤及回收系统,尾气放空淋洗系统等组成。
G. 建议收藏!图解各种废水处理技术工艺流程
废水处理(wastewater treatment methods)就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理,使废水净化,减少污染,以至达到废水回收、复用,充分利用水资源。图解17种污水处理工艺详细流程图,建议收藏!甘度,专注于解决中小企业污水处理难题。
工艺流程图
1、电镀废水:电镀废水主要来源于电镀生产过程中,电镀生产过程中会排放大量的工业废水,其废水的排量和废水性质与电镀工业的生产方式及用水方式有着密切的关系。根据不同的处理方式可以将电镀废水分为四大类,分别是镀件前处理废水、镀槽废液、镀件漂洗废水以及生产过程中的“跑、冒、滴、漏”。
2、淀粉废水:淀粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)产生的废水,一般都属于高浓度有机废水,是造成环境污染的主要污染源之一。
3、果汁生产废水:果汁废水主要来自冲洗水果、粉碎、榨汁等工序,罐装工段的洗瓶、灭菌、破瓶损耗和地面冲洗等环节。废水中含有较高浓度的糖类、果胶、果渣及水溶物和纤维素、果酸、单宁、矿物盐等。在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的果汁废水,有机物含量也处于高峰。
4、含铅废水:目前含铅废水的处理工艺,应用较多、较成熟可靠的技术有:离子交换法、沉淀法、吸附法、电解法以及以上工艺的组合。
5、合成革加工废水:合成革以及人造革行业在回收二甲基甲酰胺(dimethylformamide,DMF) 的过程中,会产生含有DMF的废水。
6、化工废水:纯净的水在经过使用后改变了原来的物理性质或化学性质,成为了含有不同种类杂质的废水。化工废水就是在化工生产中排放出的工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等废水。这些废水如果不经过处理而排放,会造成水体的不同性质和不同程度的污染,从而危害人类的健康,影响工农业的生产。
7、化纤废水:化纤废水是指在化纤生产过程中产生的各类废水, 如PET废水、PTA废水、棉浆粕黑液、粘胶废水等。
8、焦化废水:焦化废水是一种典型的有毒难降解有机废水。主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水。指煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。
9、酒精生产废水:酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水,酒精工业的污染以水的污染最为严重,生产过程中的废水主要来自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟,生产设备的洗涤水、冲洗水,以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等。
10、垃圾渗滤液废水:垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。
11、磷化废水:磷化废水是金属表面处理的前处理,一般有除油除锈、表调、磷化钝化。有简单磷化就是用磷酸与硫酸和硝酸,也有要求高的专用磷化剂(有水剂和粉剂产品),粉剂产品相对产泥较多。喷涂有喷粉和喷漆。如果是喷粉则排放的废水就是前处理废水包括磷化废水。
12、农药废水:农药废水是指农药厂在农药生产过程中排出的废水。废水水质水量不稳定。主要分为:含苯废水、含有机磷废水、高浓度含盐废水、高浓度含酚废水、含汞废水。
13、啤酒生产废水:啤酒厂废水是指啤酒生产过程中排出的废水。是啤酒厂的主要污染源。
14、生活污水:生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生虫卵和肠道传染病毒等)。存在于生活污水中的有机物极不稳定,容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖,可导致传染病蔓延流行。因此,生活污水排放前必须进行处理。
15、印染废水:印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大,每印染加工1吨纺织品耗水100~200吨,其中80~90%成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。
16、制药废水:制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,属难处理的工业废水。
17、屠宰废水:屠宰废水来自于圈栏冲洗、淋洗、屠宰及其它厂房地坪冲洗、烫毛、剖解、副食加工、动物残渣,血水等组成。留存在动物体内的粪便和屠宰过程中所产生的血水,所含氨氮的量是很高的,如未被处理掉就会渗入地下或者流入河流中,对人类赖以生存的水自然造破坏,从而引起蓝藻滋生,水中的鱼虾大面积死亡的现象发生。
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H. 什么是PTA是叫什么化工名字
PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid)的英文简称,在常温下是白色粉状晶体, 无毒、易燃,若与空气混合,在一定限度内遇火即燃烧。
一、PTA生产过程
PTA为石油的下端产品。
石油经过一定的工艺过程生产出石脑油(别名轻汽油),从石脑油中提炼出MX(混二甲苯),再提炼出PX(对二甲苯)。
PTA以PX(配方占65%-67%)为原料,以醋酸为溶剂,在催化剂的作用下经空气氧化(氧气占35%-33%),生成粗对苯二甲酸。
然后对粗对苯二甲酸进行加氢精制,去除杂质,再经结晶、分离、干燥、制得精对苯二酸产品,即PTA成品。
国际、国内有厂家生产粗对苯二甲酸,如三鑫石化的EPTA,韩国三南的QTA等。
生产工艺中少了后面的精制过程。
成本低,具有价格优势,可满足不同聚酯企业需要。
二、 PTA的用途
PTA是重要的大宗有机原料之一,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。
同时,PTA的应用又比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)。
生产1吨PET需要0.85-0.86吨的PTA和0.33-0.34吨的MEG(乙二醇)。
聚酯包括纤维切片、聚酯纤维、瓶用切片和薄膜切片。
国内市场中,有75%的PTA用于生产聚酯纤维;20%用于生产瓶级聚酯,主要应用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装;5%用于膜级聚酯,主要应用于包装材料、胶片和磁带。
可见,PTA的下游延伸产品主要是聚酯纤维。
简单地说,PTA的原料是PX,源头是石油。
涤纶用PTA占总量的75%,而化纤中78%为涤纶。
这就是“化纤原料PTA”说法的由来
I. 什么是PTA污泥
PTA是精对苯二甲酸
精对苯二甲酸(PTA)生产过程中,外排至污水厂活性污泥处理池中形成的污泥废料的性状。根据 PTA 在酸性条件下易析出而其中所含杂质在高温下易于溶解的原理,采用常规的反应、过滤分离、干燥、母液回收等工序。着重从酸液配方、工艺条件、设备选型及操作原理和操作方法上,对工业化处理精对苯二甲酸污泥废料的经济效益进行了分析和评估。指出装置目前存在的主要问题是产品加工深度不够,因而没有实现规模效益,应按照一体化的发展方向进一步改进和完善。
J. PTA废水是什么废水
PTA是机原料,含有对苯二甲酸、对二甲苯、甲基苯甲酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、醋酸甲酯、4-CBA、醋酸、钴、锰、溴等污染物。含有对苯二甲酸、对二甲苯、甲基苯甲酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、醋酸甲酯、4-CBA、醋酸、钴、锰、溴等污染物。
广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。
PTA是重要的大宗有机原料之一,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。PTA废水主要含醋酸、苯甲酸、对苯二甲酸和苯甲基苯甲酸(p-t酸)等污染物。PTA废水来自PTA装置的生产废水、开停工排水及地面冲洗废水。
PTA废水排放的主要特点
COD质量浓度高,酸类物质部分物质为含苯环物质。废水温度高,pH交替变化很大。PTA废水的pH一般在3~l2之问波动,平时为酸性,pH值很低,当事故碱洗时,pH高达l2-14。PTA废水进废水处理场的温度一般高于45℃有时甚至达到8O℃。水质水量变化大,PTA废水水质中各成分波动较大,并且间断排水水质、水量也随装置运行状况而变化。COD波动范围为1000~10000mg/L。
1、二段氧化法
PTA废水处理采用二段氧化法,废水先在装置区内进行预处理,而后进人分流池、均质池、选择器、一曝气池、一沉淀池、二曝气池、二沉淀池、监护池排出厂外。在装置内的氧化、精制工段各设有一间集水池,分别收集来自氧化、精制的废水。废水在池内初步沉淀,用泵打人储水池,储水池比较大,分隔成2间独立的区域,这样可以允许一半排空,用于维护和修理,具有操作灵活的特点。调节池水可返回中和池。均质池内设有螺旋曝气器进行搅拌,以保持水质基本均匀,而后进人选择器、一级曝气池;一级曝气池为2间采用并联完全混合式的方式,池底螺旋曝气均布,然后自流进人一级竖流式沉淀池。废水在此进行初步分离后溢流至二段曝气池,底部活性污泥用泵打出,一部分回到选择器,另一部分进人沉淀池,用于补充二段曝气池的污泥。二段曝气池也是2间并联选用推流式曝气方式,经二次生化处理后进二级沉淀池,二级沉淀池仍采用竖流式结构,经分离溢流到监护池排放;污泥一部分返回二曝池,另一部分则进入浓缩池,而后经压滤机进行分离。不合格的处理水仍可回到二段曝气池人口重新处理。
2、厌氧+好氧法
厂废水预处理站先经酸沉罐去除部分TA残渣,再初步调整pH值后提升至新建的PTA废水场。来水先进人均质池,均质池内设置了液下搅拌器以实现废水的均匀混合。均质池出水送人中和池,中和池内投入碱,N和P的营养物以及微量元素,以保证后续厌氧反应的正常进行。厌氧过滤器内安装有高比表面积的塑料填料供微生物附着,以保证反应器内的污泥浓度,从而达到较高的有机物去除率。在反应器内,沿着反应器的高度,有机物根据其生化降解的难易程度分别被去除,并最终分解为甲烷和二氧化碳厌氧过滤器出水进人曝气池,曝气池内微生物的供氧采用氧利用率高的微孔曝气器,曝气池出水溢流至沉淀池进行泥水分离。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3、IC内循环厌氧反应器+好氧法
PTA废水从车间出来后通过缓冲池调节其水质和水量,然后泵人调节池,在该池内加人NaOH以调节pH,IC反应器出水也进人该池与原水混合。同时在该池内加人各种营养物质(例如N和P)和微量元素以确保微生物生长的最佳条件。然后废水被泵人2台IC内循环厌氧反应器,在反应器内有机物被降解为沼气(主要成分为甲烷)。厌氧出水再经过好氧活性污泥法处理后最终排放。
4、二级好氧法
一级生化在高负荷下运行,具有较高的COD处理能力,二级在低负荷下运行,具有深度处理能力。这种方法的缺点是占地面积大,能耗高。