کاربرد مواد تیتانیوم در تولید PTA

وقتی صحبت از PTA (اسید ترفتالیک تصفیه شده) می شود، ممکن است بسیاری از مردم احساس ناآشنا بودن کنند، اما وقتی صحبت از ملزومات روزانه مانند فیبر پلی استر و پلاستیک می شود، همه احساس آشنایی خواهند داشت. در واقع PTA ماده اولیه مهمی برای این محصولات شناخته شده است و نقشی محوری در حوزه پتروشیمی ایفا می کند.

در فرآیند تولید PTA، تیتانیوم با مقاومت در برابر خوردگی عالی و استحکام دمای بالا نقش حیاتی ایفا می کند. فرآیند تولید PTA بسیار پیچیده است و باید در دمای بالا و فشار بالا انجام شود. چنین شرایط سخت تولیدی الزامات بسیار بالایی را برای مواد تجهیزات ایجاد می کند و تیتانیوم انتخاب ایده آلی برای برآورده کردن این نیازها است.

Amoco، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان PTA در جهان، از مواد کامپوزیت فولاد تیتانیوم و کربن برای تولید راکتورها در کارخانه خود در ایالات متحده استفاده می کند. این ماده کامپوزیت مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم و استحکام فولاد کربنی را ترکیب می کند و به راکتور اجازه می دهد در شرایط سخت 204 درجه و 2.5 مگاپاسکال به طور پایدار کار کند. در راکتور شماره 2 ساخته شده توسط Amoco بلژیک، یک صفحه فولادی تیتانیوم با ضخامت 2 میلی متر بر روی بستر فولاد کربنی استفاده شده است. قطر آن 5.7 متر، ارتفاع آن 12 متر و وزن آن به 170 تن می رسد. این طراحی نه تنها مقاومت در برابر خوردگی راکتور را بهبود می بخشد، بلکه ایمنی و پایداری آن را در عملکرد طولانی مدت تضمین می کند.

ژاپن در زمینه تولید PTA نیز بسیار قدرتمند است. ظرف پر فشار راکتور اسید ترفتالیک ساختار استوانه ای چند لایه از صفحه کامپوزیت تیتانیوم و ظرف تک جداره از صفحه کامپوزیت تیتانیوم را اتخاذ می کند. این ظروف نه تنها مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند، بلکه می توانند فشار و دمای بسیار بالایی را نیز تحمل کنند. علاوه بر این، شرکت‌های ژاپنی نیز آلیاژ تیتانیوم Ti-6AI-4V را برای شفت همزن و دستگاه مهر و موم محور انتخاب کردند. این آلیاژ دارای استحکام بالا، وزن مخصوص کم و مقاومت در برابر خوردگی عالی است که برای اجزای کلیدی در تولید PTA بسیار مناسب است.

در کشور من بیشتر تجهیزات تولید PTA از کشورهای خارجی وارد می شود. به عنوان مثال، پتروشیمی شانگهای در سال 1974 یک واحد تولید اکسیداسیون اسید ترفتالیک در دمای پایین را از ژاپن معرفی کرد که شامل کاربرد تیتانیوم بود. در سال 1984 پتروشیمی شانگهای نیز یک واحد پلی استر از ژاپن معرفی کرد که 6 کولر استریفیکاسیون از تیتانیوم ساخته شده بود. در دهه 1990، برخی از تجهیزات تیتانیوم در فرآیند هیدروژناسیون فیبر شیمیایی Yizheng و پتروشیمی Luoyang معرفی شدند. این تجهیزات معرفی شده نه تنها سطح فنی تولید PTA را در کشور من بهبود بخشید، بلکه باعث ترویج کاربرد گسترده تیتانیوم در تولید PTA شد.

با گسترش مداوم بازارهای جهانی الیاف پلی استر، پلاستیک و سایر بازارها، تقاضا برای PTA نیز در حال رشد است. به منظور پاسخگویی به این تقاضا، شرکت ها از سراسر جهان به طور مداوم در حال بررسی فرآیندهای جدید تولید PTA و مواد تجهیزات هستند. در این فرآیند، تیتانیوم با مزایای عملکرد منحصر به فرد خود، همچنان نقش مهمی در تولید PTA ایفا خواهد کرد. در عین حال، با پیشرفت علم و فناوری و بهینه سازی مستمر فرآیندها، کاربرد تیتانیوم در تولید PTA گسترده تر و عمیق تر خواهد شد.