化学品生产工艺流程中的能效分析(九)对苯二甲酸(PTA)
本文采用的模拟过程是阿莫柯化学公司的工艺技术,该过程是一个放热反应,通过对二甲苯氧化制得纯PTA。
这是一个复杂的,高能耗、高有 效能损失的反应过程。在生产过程中,对PTA产品纯度的控制非常关键,目前用
该工艺生产PTA的产率很高。全过程输入的能量大约是理论最小值的2倍(见图1)。大量的有效能损失发生在反
应系统中(详见表1),其中绝大部分损失是由不可逆的过程以及氧化反应器中各种进料流体以及流出流体的不同
温度和组成引起的。氧化反应器是主要的损失源。在结晶过程中,溶剂脱水器是主要的损失源。在纯化过程中,冷
凝器和浆液容器是引起能量损失的地方。现有的高选择性的催化剂系统使人们不再追求寻找新的PTA生产工艺,而
是把精力主要集中在如何进一步提高产品的纯化工艺。
单位换算:
1桶原油=5.8×106英热单位(Btu);
1吨标准煤=2.406×107英热单位(Btu)
1磅(lb)=0.4536kg
1英热单位(Btu)=1055.06焦耳(J)
(吴军摘译自《Chemical Bandwidth Study——Exergy Analysis: A Powerful Tool for Identifying Process
Inefficiencies in the U.S. Chemical Industry》)
表1 对苯二甲酸(PTA)制备能效分析 Btu/lb
对二甲苯氧化制备 能量损失 % 外部有 内部有 总有 %
PTA的操作单元 效能损失 效能损失 效能损失
氧化 1943 36 657 3635 4292 73
CTA 结晶炉 1766 33 288 273 561 10
加氢 49 1 11 435 446 8
纯化 1616 30 484 104 588 10
合计 5374 1440 4447 5887
