一、　工藝流程及技術(shù)特點

精對苯二甲酸(PTA)是聚酯鏈產(chǎn)品中生產(chǎn)聚酯(PET)的主要原料。由對二甲苯(PX )和醋酸化學(xué)反應(yīng)生成粗對苯二甲酸(CTA )，然后對粗對苯二甲酸進行加氫精制，去除雜質(zhì)，再經(jīng)過濾分離、干燥，制得精對苯二甲酸產(chǎn)品。因此PTA是生產(chǎn)聚酯纖維和包裝業(yè)的基本材料，是化纖業(yè)的主要原料。PTA制造工藝主要分為三大類，包括加氫精制法、精密氧化法和DMT化精制法。目前這三類工藝中第一類占主導(dǎo)地位，其流程如圖所示。整個流程分為氧化、精制和溶劑回收三大工段。在整個工藝流程中，有四個工序涉及固液分離，包括：①氧化工序的粗對苯二甲酸結(jié)晶液分離。②粗對苯二甲酸精制液分離。③精對苯二甲酸結(jié)晶液分離。④對苯二甲酸殘渣回收。上述工序工藝條件相差很大，所用固液分離設(shè)備各不相同。

氧化工段粗對苯二甲酸結(jié)晶液的分離主要采取轉(zhuǎn)鼓真空過濾機。由于真空過濾推動力小，濾布易堵塞，分離效果不好，加壓過濾機和過濾離心機被用來取代真空過濾機。粗對苯二甲酸精制液分離要求在帶壓條件下操作，通常采用密封防爆螺旋卸料離心機，主要有立式密封防爆螺旋卸料離心機和臥式密封防爆螺旋卸料離心機兩種;精對苯二甲酸結(jié)晶液分離可以采用普通螺旋卸料離心機進行分離脫水。對苯二甲酸殘渣回收主要采用臥螺離心機。

二、PTA密閉防爆離心機技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r和趨勢

PTA裝置中的關(guān)鍵固液分離設(shè)備是粗對苯二甲酸精制液分離工序的加 壓密閉防爆臥螺離心機，設(shè)計要求離心機在高溫(200℃)帶壓(0.1～1MPa)條件下進行工作。目前廣泛使用的離心機主要有日本T O M O E公司的T R V系列立式螺旋卸料離心機和英國B R O A D B E N T公司、美國BIRD/KHD公司的臥式螺旋卸料離心機。立式螺旋離心機整個機器采用懸吊支撐結(jié)構(gòu)，整個回轉(zhuǎn)部件都靠上部軸承懸吊支撐在機座上，運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)鼓的自對中作用和特殊設(shè)計的橡膠隔振原件使機器的振動大為減輕;轉(zhuǎn)鼓與機殼之間只有一個密封點更容易達到密閉防爆要求。

臥式螺旋離心機則采用剛性支撐，轉(zhuǎn)鼓和螺旋水平布置，兩者分離原理相同，但臥螺離心機比立式螺旋離心機機械密封多兩處，對機械密封的要求更高。立式螺旋離心機的優(yōu)點在于振動小，更易于密封，但造價昂貴，對制造精度及設(shè)計要求更高，因此規(guī)格不能做得太大;臥式螺旋離心機制造難度及成本相對同規(guī)格的立式螺旋離心機低，由于剛性支撐的機械結(jié)構(gòu)造成振動偏大，密封部位多，對機械密封要求更高，但臥螺離心機規(guī)格更容易大型化。

三、國產(chǎn)化可行性分析

密閉防爆離心機是P T A生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，由于分離過程是在0.45MPa壓力和148℃高溫下完成固液分離過程，同時由于進入離心機的物料由含3 5 %～3 7 %粗對苯二甲酸(CTA)結(jié)晶顆粒和水(H2O)及醋酸(HAC)所組成，具有腐蝕性，因此離心機必須具備在一定壓力、高溫下密閉防爆及防腐的功能。密閉防爆離心機國產(chǎn)化主要有以下工作要做。

1.大型差速器的國產(chǎn)化工作

由于P T A用離心機處理量大，螺旋的輸渣功率高，臥式螺旋離心機用的差速器的轉(zhuǎn)矩要求高達十幾萬N·m，同時差速器內(nèi)部齒輪的加工精度、行星架的分度精度以及齒輪箱中心軸承潤滑冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都是差速器國產(chǎn)化的關(guān)鍵。在國外，差速器作為螺旋離心機的部件，一般都是專業(yè)生產(chǎn)廠制造，離心機廠直接購買進行配套組裝，因此可尋找國內(nèi)齒輪專業(yè)廠進行生產(chǎn)，也可直接與國外專業(yè)廠聯(lián)系購買配套。

2.機械密封

PTA密閉防爆離心機是在帶壓(0.45MPa)工況下工作，密封是保證整機性能的關(guān)鍵。對于立式螺旋離心機密封點有4處，臥式螺旋離心機密封點有6處，密封的可靠性及使用壽命直接影響整機的性能，目前國內(nèi)的機械密封已在進口機上配套使用，國產(chǎn)化問題已基本得到解決，下一步工作主要是提高可靠性及使用壽命。

3.大型離心機結(jié)構(gòu)優(yōu)化

PTA密閉防爆離心機規(guī)格較大，立式螺旋離心機目前國內(nèi)所用最大規(guī)格不超過φ700mm，臥式螺旋離心機目前國內(nèi)所用最大規(guī)格為φ1200mm。國內(nèi)離心機生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的已形成產(chǎn)業(yè)化的臥式螺旋離心機規(guī)格最大為 φ750mm左右，且為非密閉防爆型，因此對于1200mm這樣大尺寸的臥式密閉防爆離心機在結(jié)構(gòu)設(shè)計及流體機理方面欠缺經(jīng)驗，大型轉(zhuǎn)鼓、螺旋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料選擇、加工、動平衡等都需要攻關(guān)解決。

四、結(jié)論

隨著國內(nèi)PTA行業(yè)的不斷擴大，國內(nèi)不能長期依賴進口設(shè)備，這不利于國內(nèi)石化工業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)該有信心通過國內(nèi)制造企業(yè)的努力，對PTA主要設(shè)備進行國產(chǎn)化，特別是國內(nèi)分離機械制造企業(yè)多年來的技術(shù)引進及技術(shù)進步以及各行業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，PTA用離心機的國產(chǎn)化是完全可行的。