יישום של חומרי טיטניום בייצור PTA

כשמדובר ב-PTA (חומצה טרפתלית מטוהרת), אנשים רבים עשויים להרגיש לא מוכרים, אבל כשמדובר בצרכים יומיומיים כמו סיבי פוליאסטר ופלסטיק, כולם ירגישו מוכרים. למעשה, PTA הוא חומר גלם חשוב למוצרים ידועים אלו, והוא ממלא תפקיד מרכזי בתחום הפטרוכימיה.

בתהליך הייצור של PTA, טיטניום ממלא תפקיד חיוני עם עמידות בפני קורוזיה מעולה וחוזק טמפרטורות גבוהות. תהליך הייצור של PTA הוא די מסובך וצריך להתבצע בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. תנאי ייצור קשים כאלה מציבים דרישות גבוהות במיוחד לחומרי ציוד, וטיטניום הוא הבחירה האידיאלית לעמוד בדרישות הללו.

אמוקו, אחת מיצרניות ה-PTA הגדולות בעולם, משתמשת בחומרים מרוכבים של טיטניום ופלדת פחמן לייצור כורים במפעל שלה בארצות הברית. חומר מרוכב זה משלב את העמידות בפני קורוזיה של טיטניום וחוזק פלדת פחמן, ומאפשר לכור לפעול ביציבות בתנאים קשים של 204 מעלות ו-2.5MPa. בכור מספר 2 שנבנה על ידי Amoco Belgium, נעשה שימוש בפלטת פלדת טיטניום בעובי 2 מ"מ על מצע פלדת הפחמן. קוטרו 5.7 מ', גובהו 12 מ' ומשקלו מגיע ל-170 טון. עיצוב זה לא רק משפר את עמידות הכור בפני קורוזיה, אלא גם מבטיח את בטיחותו ויציבותו בפעולה ארוכת טווח.

יפן גם חזקה למדי בתחום ייצור PTA. מיכל הכור של חומצה טרפתלית בלחץ גבוה מאמץ מבנה גלילי רב-שכבתי של צלחת מרוכבת טיטניום ומיכל דופן יחיד של צלחת מרוכבת טיטניום. למיכלים אלה יש לא רק עמידות מצוינת בפני קורוזיה, אלא גם יכולים לעמוד בלחץ ובטמפרטורה גבוהים במיוחד. בנוסף, חברות יפניות גם בחרו בסגסוגת טיטניום Ti-6AI-4V עבור הציר המערבל ואטם הציר. לסגסוגת זו חוזק גבוה, משקל סגולי נמוך ועמידות מצוינת בפני קורוזיה, המתאימה מאוד למרכיבי מפתח בייצור PTA.

במדינה שלי, רוב ציוד הייצור של PTA מיובא ממדינות זרות. לדוגמה, Shanghai Petrochemical הציגה מיפן בשנת 1974 יחידה לייצור חמצון של חומצה טרפתלית בטמפרטורה נמוכה, שכללה יישום של טיטניום. בשנת 1984 הציגה שנגחאי פטרוכימיקל גם יחידת פוליאסטר מיפן, שמתוכה 6 מקררי אסטריפיקציה עשויים טיטניום. בשנות ה-90, חלק מציוד טיטניום הוצג בתהליך ההידרוגנציה של Yizheng Chemical Fiber ו- Luoyang Petrochemical. ציוד אלה שהוצגו לא רק שיפרו את הרמה הטכנית של ייצור PTA בארצי, אלא גם קידמו את היישום הנרחב של טיטניום בייצור PTA.

עם ההתרחבות המתמשכת של סיבי הפוליאסטר, הפלסטיק והשווקים האחרים העולמיים, הביקוש ל-PTA גם גדל. על מנת לענות על ביקוש זה, חברות מכל העולם בוחנות ללא הרף תהליכי ייצור PTA וחומרי ציוד חדשים. בתהליך זה, טיטניום ימשיך לשחק תפקיד חשוב בייצור PTA עם יתרונות הביצועים הייחודיים שלו. יחד עם זאת, עם התקדמות המדע והטכנולוגיה והאופטימיזציה המתמשכת של התהליכים, היישום של טיטניום בייצור PTA יהפוך למרחיב ומעמיק יותר.