PTA

大宗有機原料之一

PTA即精對苯二甲酸,是大宗有機原料之一,化學式為C6H4(COOH)2。

它在常溫下是白色晶體或粉末,低毒,易燃,若與空氣混合,在一定的限度內遇火即燃,甚至發生爆炸,溶於鹼溶液,微溶於熱乙醇,不溶於水、乙醚、冰醋酸及氯仿。自燃點680℃,燃點384-421℃。升華熱98.4kJ/mol,燃燒熱3225.9kJ/mol,密度1.522g/cm³。

名稱


英文名: Pure terephthalic acid(PTA)
中文別名:PTA; 1,4-苯二甲酸; 對苯二
(甲)酸,對酞酸; 松油苯二甲酸; 純對苯二酸; 對苯二酸; 對二苯甲酸
英文別名:Benzene-1,4-dicarboxylic acid; P-Phthelic Acid; p-Phthalic acid; 1,4-dicarboxybenzene; 1,4-phthalicacid; Acide terephtalique; acideterephtalique; acideterephtalique(french); Benzene-p-dicarboxylic acid; Kyselina tereftalova; Kyselina terftalova

環境影響


健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:對眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有刺激作用,未見職業中毒的報道。
毒理學資料及環境行為
毒性:屬低毒類。
急性毒性:LD501670mg/kg(小鼠腹腔);3200mg/kg(大鼠經口);3550mg/kg(小鼠經口)
危險特性:遇高熱、明火或與氧化劑接觸,有引起燃燒的危險。
燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳。

環境標準


前蘇聯車間空氣中有害物質的最高容許濃度0.1mg/m3
前蘇聯(1975) 水體中有害物質最高允許濃度 0.1mg/L
中國工作場所有害因素職業接觸限值:OELs(mg/m)PC-TWA:8;PC-STEL:15。

生產方法


對二甲苯為原料,液相氧化生成粗對苯二甲酸,再經加氫精製,結晶,分離,乾燥,得到精對苯二甲酸。
PTA為石油的下端產品。石油經過一定的工藝過程生產出輕汽油(別名石腦油),從石腦油中提煉出MX(混二甲苯),再提煉出PX(對二甲苯)。PTA以PX(配方佔65%-67%)為原料,以醋酸為溶劑,在催化劑的作用下經空氣氧化(氧氣佔35%-33%),生成粗對苯二甲酸。然後對粗對苯二甲酸進行加氫精製,去除雜質,再經結晶、分離、乾燥、製得精對苯二甲酸產品,即PTA成品。
國際、國內有廠家生產粗對苯二甲酸,如三鑫石化的EPTA,韓國三南的QTA等。生產工藝中少了後面的精製過程。成本低,具有價格優勢,可滿足不同聚酯企業需要。
PTA 2004 2005 2006 2007 2008 2009
進口量 572.1 649.1 700.4 698.8 594 625.6
出口量 0.6 0.005 0.006 0.006 2.4 0.125
我國主要來源國家或地區:
韓國42.40%,台灣省37.44%.日本3.51%,泰國12.33%,沙烏地阿拉伯1.87%,其他2.45%

基本用途


PTA是重要的大宗有機原料之一,廣泛用於與化學纖維、輕工、電子、建築等國民經濟的各個方面。同時,PTA的應用又比較集中,世界上90%以上的PTA用於生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱聚酯,PET)。生產1噸PET需要0.85-0.86噸的PTA和0.33-0.34噸的MEG(乙二醇)。聚酯包括纖維切片、聚酯纖維、瓶用切片和薄膜切片。國內市場中,有75%的PTA用於生產聚酯纖維;20%用於生產瓶級聚酯,主要應用於各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝;5%用於膜級聚酯,主要應用於包裝材料、膠片和磁帶。可見,PTA的下游延伸產品主要是聚酯纖維。
聚酯纖維,俗稱滌綸。在化纖中屬於合成纖維。合成纖維製造業是化纖行業中規模最大、分支最多的子行業,除了滌綸外,其產品還包括腈綸、錦綸、氨綸等。2005年中國化纖產量1629萬噸,佔世界總產量4400萬噸的37%。合成纖維產量占化纖總量的92%,而滌綸纖維占合成纖維的85%。滌綸分長絲和短纖,長絲約佔62%,短纖約佔38%。長絲和短纖的生產方法有兩種:一是PTA和MEG生產出切片、用切片融解后噴絲而成;一種是PTA和MEG在生產過程中不生產切片,而是直接噴絲而成。
滌綸可用於製作特種材料如防彈衣、安全帶、輪胎帘子線,漁網、繩索,濾布及絕緣材料等等。但其主要用途是作為紡織原料的一種。國內紡織品原料中,棉花和化纖佔總量的90%。我國化纖產量位列世界第一,2005年化纖產量占我國紡織工業纖維加工總量的2690萬噸的61%。化纖中滌綸占化纖總量的近80%。因此,滌綸是紡織行業的主要原料。滌綸長絲供紡織企業用來生產化纖布,滌綸短纖一般與棉花混紡。棉紗一般占紡織原料的60%,滌綸佔30-35%,不過,二者用量因價格變化而替代。
簡單地說,PTA的原料是PX,源頭是石油。滌綸用PTA佔總量的75%,而化纖中78%為滌綸。這就是“化纖原料PTA”說法的由來。

擴展用途


該產品是生產滌綸的主要原料,它可直接與乙二醇酯化縮聚得到聚酯,還能製成工程聚酯塑料,還可作增塑劑的原料和染料中間體。
包裝與儲運:袋裝產品採用內襯塑料薄膜的包裝袋,每袋產品凈重1000±2kg。包裝袋上應印有生產廠名、地址、商標、產品名稱、等級、批號、凈重和標準代號等。也可使用不鏽鋼槽車裝運,裝料前應檢查槽車是否清潔、乾燥,裝料後進料口應密封並施加鉛封。產品運輸中應防火、防潮、防靜電。袋裝產品搬運時應輕裝輕卸,防止包裝損壞;槽車裝卸作業時應注意控制裝卸速度,防止產生靜電。應存放在陰涼、通風、乾燥的倉庫內,應遠離火種和熱源,與氧化劑、酸鹼類物品分開存放,應防止日晒雨淋,不得露天堆放。
使用注意事項 屬低毒類物質,對皮膚和粘膜有一定的刺激作用。對過敏症者,接觸本品可引起皮疹和支氣管炎。空氣中最高允許濃度0.1mg/m3。操作人員應穿戴防護用品。

應急處理


泄漏應急處理
切斷火源。戴好防毒面具和手套。收集運到空曠處焚燒。如大量泄漏,收集回收或無害處理后廢棄。
防護措施
呼吸系統防護:空氣中濃度較高時,佩帶防毒面具。
眼睛防護:可採用安全面罩。
防護服:穿工作服。
手防護:必要時戴防化學品手套。
其它:工作后,沐浴更衣。注意個人清潔衛生。
急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用流動清水沖洗。
眼睛接觸:立即翻開上下眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。
吸入:脫離現場至空氣新鮮處。就醫。
食入:誤服者漱口,給飲牛奶或蛋清,就醫。
滅火方法:霧狀水、泡沫、二氧化碳、乾粉、砂土。

工藝技術


PTA生產工藝過程可分氧化單元和加氫精製單元兩部分。原料對二甲苯以醋酸為溶劑,在催化劑作用下經空氣氧化成粗對苯二甲酸,再依次經結晶、過濾、乾燥為粗品;粗對苯二甲酸經加氫脫除雜質,再經結晶、離心分離、乾燥為PTA成品。
粗對苯二甲酸的提純方法:包括如下步驟,將粗對苯二甲酸烘乾,球磨,篩分,使粒徑達到1~5μm,在60℃-100℃的溫度下,浸漬於水中,攪拌,澄清、然後撇水,最後離心分離,80℃-105℃烘乾,獲得純對苯二甲酸。所說的粗對苯二甲酸為鹼減量廢水經酸析后的沉澱物,雜質的干基重量含量為15%-18%。
精對苯二甲酸(PTA)工藝的主要專利廠商是BP-Amoco、Dupont-ICI和三井油化等公司,經多年發展,上述三公司技術大同小異、各有特點,水平不相上下。世界採用BP-Amoco工藝的PTA裝置生產能力總計達717.6萬t/a,Dupont-ICI工藝為349.5萬t/a,三井油化工藝為102.5萬t/a。,4-C6H4( COOH )2。無色晶體。300℃ 以上即升華。在水中溶解度極小 ,溶於二甲基亞碸二甲基甲醯胺、六甲基磷醯三胺。由於它溶解度小和熔點高,提純困難。
對苯二甲酸在工業上由對二甲苯經硝酸氧化,或在鈷鹽催化下經空氣氧化製得。利用苯甲酸鉀或鄰苯二甲酸鉀,在鎘或鋅催化劑和二氧化碳存在下進行重排反應,也可生產對苯二甲酸。
用途:對苯二甲酸及其二甲酯主要用於與乙二醇縮聚形成聚酯,由它製造的合成纖維商品名為滌綸。聚酯也可製成薄膜或注塑成形,廣泛用於電子和汽車製造業。對苯二甲酸還可用於製造除草劑和粘接劑等。
精對苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有機原料之一,其主要用途是生產聚酯纖維(滌綸)、聚酯薄膜和聚酯瓶,廣泛用於與化學纖維、輕工、電子、建築等國民經濟的各個方面,與人民生活水平的高低密切相關。
PTA的應用比較集中,世界上90%以上的PTA用於生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),其它部分是作為聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它產品的原料。