【行業】石油化工行業專題-PTA(24頁)

我國工業用PTA 產品標準已實施。據2016 年國家質檢總局和國家標準委第8 號國家標準公告文件,以及中國石化新聞網的數據,由揚子石化公司質檢中心起草的《工業用精對苯二甲酸(PTA)產品標準》已于2017 年1 月1 日起實施,結束了國內沒有PTA 國家統一標準的歷史。在滿足國家標準的前提下,我國PTA 的應用和生產技術正向“多規格和品種”和“以國內自主技術為主”發展。

PTA 下游用途向非纖領域發展。按聚合分子量和純度劃分,PTA 生產的聚酯可分為纖維級、瓶級和膜級聚酯等,價格依次由低到高。據《石油化工》的數據,國內PTA 下游市場中有75%的PTA 用于生產纖維級聚酯,包括聚酯短纖維和聚酯長纖維等;20%用于生產瓶級聚酯,主要應用于各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝;5%用于膜級聚酯,主要應用于包裝材料、膠片;其他應用包括生產工程塑料和粉末涂料等。可以看出,國內PTA 用于生產纖維級聚酯占比較高,下游應用主要集中在紡織領域。從全球范圍看,PTA 在纖維級聚酯等領域消費量占比低于65%,在瓶級聚酯、工程塑料等中高端領域占比相對較高。我們預計,隨著PTA下游產品升級和生產技術的提升,未來中國PTA 消費將在非纖維領域有進一步拓展的空間。

PTA 生產工藝按流程主要可分為兩類:目前,工業化的PTA 生產工藝主要是加氫精制法(兩步法)和精密氧化法(一步法)。二步法:先將對二甲苯(PX)經空氣氧化,制得粗對苯二甲酸 (CTA),然后,將CTA 精制成PTA。一步法:由PX 只經氧化反應,制得PTA。二步法與一步法的主要區別在于:二步法制得的PTA 中,雜質4-羧基苯甲醛 (4-CBA)的含量在25 mg/kg 以下。而一步法制得的PTA 又可稱為中純度對苯二甲酸,4-CBA 含量為200?300 mg/kg。因一步法工藝4-CBA 含量較高,對后續聚酯裝臵聚合技術要求較高,主要在國外采用。

兩步法PTA 加氫精制工藝發展較為成熟。據《PTA 生產工藝的全流程模擬》的數據,1958 年Mid-Century 公司開發了以鈷錳溴三元復合體系為催化劑的對二甲苯氧化過程。Amoco 公司買斷該項技術,后逐漸形成了Amoco-MC、三井、ICI 等幾種主流工藝。它們都建立在MC 工藝的基礎上,分為氧化工序與加氫精制工序兩個部分。據《石油化工經濟技術》的數據,ICI 和Amoco 反應溫度最高,三井-Amoco 溫度較低,一些資料上分別稱為高溫氧化、中溫氧化工藝。加氫精制工序重點在采取液相加氫還原法去除產品中氧化反應的副產物對羧基苯甲醛(4-CBA)。我國揚子石化、洛陽石化、儀征化纖等多套裝臵都屬Amoco 工藝(現BP 技術),高溫氧化法是該工藝的核心,有多層專利保護;烏石化、遼陽石化、儀征化纖、揚子石化二期裝臵、浙江逸盛、華聯三鑫二期裝臵都為Dupont-lCI 工藝。

一步法PTA 精密氧化法主要在國外應用,裝臵和生產成本低。據《石油化工經濟技術》的數據,精密氧化法工藝無需化學精制,能夠僅通過氧化反應工序生產出用于聚合級PTA,應用于下游對色度要求不高的聚酯產品中有一定的價格優勢。精密氧化法的特點是在主氧化反應中醋酸溶劑的損失較少,可以在溫和條件下進行。但是該法要求有良好的鈷鹽回收系統,且對羧基苯甲醛含量較高,進一步提高純度的難度較大,采用該法生產的中純度對苯二甲酸用于生產聚酯,對聚合反應的要求較高,要添加某些助劑來封閉醛基。其代表性專利公司主要是日本三菱化成株式會社(QTA 法)、美國Eastman公司(EPTA 法)。國外大多數中純度對苯二甲酸(EPTA)生產公司僅采用PX 氧化工藝以降低生產成本。相同規模的EPTA 生產裝臵投資要比PTA 省15%左右,成本費用比PTA 低10%?15%。中純度對苯二甲酸的生產主要集中在美國、日本、韓國部分,裝臵總投資費用較采用傳統PTA 技術的同規模裝臵下降約30%。

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