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鈦及鈦合金在石油化工行業(yè)的應(yīng)用

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設(shè)備,鈦管,鈦絲 發(fā)布時(shí)間:2014-8-25 16:06:26
我國(guó)的PTA生產(chǎn)企業(yè)有上海石化、燕山石化、天津石化、揚(yáng)子石化、遼陽石化、洛陽石化、烏魯木齊石化、儀征化纖、濟(jì)南化纖、泉州石化、鎮(zhèn)海化工等。我國(guó)PTA生產(chǎn)裝置均從國(guó)外成套引進(jìn),如上海石化1974年從日本引進(jìn)的2.5X104/3對(duì)苯二甲酸低溫氧化法生產(chǎn)裝置。1984年從日本引進(jìn)的2.25-105t/a精對(duì)苯二甲酸高溫氧化法生產(chǎn)裝置,該裝置主要有氧化反應(yīng)器、加氫反應(yīng)器、溶解器、醋酸精餾塔、大型塔器、換熱器、冷卻器、貯罐、泵、閥、管道等。1984年還引進(jìn)日本的2X105聚酯裝置,其中6臺(tái)酯化冷卻器用鈦制造。20世紀(jì)90年代儀征化纖與洛陽石化等加氫工序中,引進(jìn)的部分設(shè)備使用鈦材。

對(duì)苯二甲酸、精對(duì)苯二甲酸是聚釀纖維的原料,對(duì)苯二甲酸曾于1865年合成,1941年發(fā)明了聚酯纖維,到1951年才開始工業(yè)化,工業(yè)上主要用對(duì)二甲苯氧化法生產(chǎn),該法又分低溫氧化法和高溫氧化法。
精對(duì)苯二甲酸(HOOC(C6H4)COOH)制造工藝分為兩個(gè)階段。
第一階段是由對(duì)二甲苯為原料,制造純度為98%的粗對(duì)苯二甲酸(TA)。醋酸作溶媒,醋酸鉆與醋酸錳作觸媒,在200度,2.5-8.OMPa的高溫高壓和溴化物存在的情況下(原先采用四溴乙烷,現(xiàn)采用反應(yīng)活性更強(qiáng)、腐蝕性更大的氫溴酸),通過空氣氧化,其中氧化反應(yīng)器及其后續(xù)設(shè)備接觸含溴、醋酸物料,這種環(huán)境的實(shí)用材料是鈦。
第二階段是把TA在280-290度,6.8-8.OMPa下加氫精制得到純度為99.99%的PTA,由于該階段工藝環(huán)境不像第一階段苛刻,一般沒有必要采用鈦材。

阿莫柯(Amoco)公司是石油煉制與石油化學(xué)的綜合企業(yè),也是世界上最大的PTA制造企業(yè),在PTA制造工藝與設(shè)備材料開發(fā)方面處于世界領(lǐng)先地位。主要生產(chǎn)廠在美國(guó)休斯敦。阿莫柯美國(guó)公司的反應(yīng)器直徑約6m,高約21m,采用與碳鋼復(fù)合材料制造,其反應(yīng)條件為2.5MPa,阿莫柯比利時(shí)公司建設(shè)的2號(hào)反應(yīng)器采用在碳鋼基材上覆蓋2mm厚的鈦板,直徑5.7m,高12m,重達(dá)170t。結(jié)晶與醋酸回收設(shè)備選用鈦和鈦鋼或904L,含Mo6%的不銹鋼和/或300系列不銹鋼。PTA生產(chǎn)企業(yè)較多,日本有三菱化學(xué)、三井化學(xué)、東芝等公司以及韓國(guó)、馬來西亞、印尼等國(guó)的企業(yè)。日本制造的對(duì)苯二甲酸反應(yīng)器,高壓容器采用鈦復(fù)合板的多層圓筒結(jié)構(gòu)及鈦復(fù)合板的單壁容器,攪拌軸和軸封裝置使用了Ti-6Al-4V鈦合金。