度最慢的一步是对甲基苯甲酸(PT酸)的氧化。由于PT酸能溶解于醋酸中,所以PT酸并不是CTA产品中的主要杂质。尽管在反应器中4-CBA的量不大,但它难溶于醋酸,与TA一起结晶沉淀,所以是CTA产品中的主要杂质。上述的其它中间产物,由于反应活性很高,所以在产品中的含量非常低。PTA生产方法与基本原理PX氧化过程的化学反应PX转化为TA的转化率比较高,理论计算可达到96-97%。除了没有反应而进入反应器气相中的PX外,还有其它的反应副产物,如苯甲酸、偏苯三酸及部分燃烧生成的CO/CO2。PTA生产方法与基本原理氧化过程中的反应分配率如下。对二甲苯:转化成对苯二甲酸约97%(重)生成副产物约2% (重)发生燃烧约1%(重)溶剂:燃烧占PX总消耗量的9-10%(重)PTA生产方法与基本原理PX氧化过程的化学反应醋酸也会发生燃烧反应,燃烧生成了少量的含有一个碳原子的有机化合物——甲烷、甲醇、甲醛和甲酸,但主要的产物是碳的氧化物和醋酸甲酯。尾气中约50%的碳氧化物来自醋酸燃烧。醋酸尽管不参加主反应,但在氧化过程中起着非常重要的作用。它是氧化反应器进料中的PX和钴/锰/溴催化剂的溶剂,并且与结晶出的CTA形成浆料,使产品很容易从反应系统分离出来。在工艺生产中,醋酸消耗是一个主要经济指标。因此,必须优化工艺条件,以便使TA在达到4-CBA指标要求时,能尽量降低醋酸的消耗。PTA生产方法与基本原理影响PX氧化反应的因素PX氧化反应有很多可变因素直接影响反应转化率和TA产率,这些可变因素主要是如下表:变量反应速度TA中含4-CBA燃烧反应(PX+HAc)催化剂组成钴浓度↑↓↑↓↓↑↑↓锰浓度↑↓↑↓↓↑↑↓溴浓度↑↓↑↓↓↑↑↓溶剂比↑↓无影响↓↑↓↑反应物料含水量↑↓↓↑↑↓↓↑氧分压↑↓无影响无影响无影响反应温度与压力↑↓↑↓↓↑↑↓停留时间↑↓↑↓↓↑↑↓尾氧中CO2含量↑↓↑↓↓↑↑↓
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