Технологические и экономические аспекты производства диметилового эфира терефталевой кислоты
Таблица 6.
Себестоимость производства ДМТ по способу фирмы «EASTMAN KODAK» (США).
|
Статьи расхода |
Себестоимость производства 1 тонны Диметилтерефталата, фунт стерлинг. |
|
Сырье и материалы | |
|
техническая ТФК |
60,9 |
|
метанол |
30,7 |
|
Энергетические затраты, ремонт и содержание оборудования, зарплата производственных рабочих, общезаводские расходы |
21,8 |
|
Амортизация |
10,4 |
|
Итого: |
123,8 |
|
Мощность установки, тыс. т в год |
30 тыс. тонн в год |
Таблица 7.
Себестоимость производства ДМТ, полученного по способу «Witten» на заводе мощностью 25 тыс. т в год:
|
Статьи расхода |
Себестоимость производства 1 тонны Диметилтерефталата, фунт стерлинг. |
|
Сырье и материалы | |
|
п-ксилол |
37,6 |
|
метанол |
12,3 |
|
химикаты и катализатор |
4,6 |
|
Энергетические затраты, ремонт и содержание оборудования, зарплата производственных рабочих, общезаводские расходы |
35,0 |
|
Амортизация |
18,7 |
|
Итого: |
108,2 |
Из таблиц 4-7 - видно, что самым дешевым способом является способ фирмы "WITTEN". Чтобы ДМТ мог конкурировать с ТФК, его цена должна быть на 14% ниже продажной цены ТФК, так как для получения 1 т полиэфирного волокна требуется
1,01 т ДМТ и 0,87 т ТФК [5]. Однако, в большинстве случаев, цена на ДМТ выше, чем на ТФК. Тем не менее ДМТ до сих пор выпускают, процесс постоянно совершенствуется и мощности наращиваются. Это объясняется тем, что очистка ДМТ, вырабатываемого по способу «Witten», практически .не представляет никаких трудностей, в то время как очистка сырой ТФК весьма затруднена. Процесс очистки чрезвычайно трудоемкий, для него требуется специальный растворитель (в зависимости от вида очистки) и специальное оборудование. Кроме того, при получении самой ТФК используют уксусную кислоту и бромсодержащие соединения - они создают сильнокоррозионную среду, в связи с чем требуется оборудование, изготовленное из специальных сталей или армированное титаном.
В то же время себестоимость ДМТ практически несколько ниже приведенной в таблицах 4-7, и мономер не загрязняется продуктами коррозии. Все это позволяет ДМТ, полученному по способу «Witten», успешно конкурировать с ТФК в качестве сырья для производства полиэфирных волокон.
5.1. Анализ промышленных методов производства диметилового эфира терефталевой кислоты.
Описанные выше способы промышленного производства диметилового эфира терефталевой кислоты имеют ряд особенностей ( преимуществ и недостатков друг перед другом).
Таблица 8.
Преимущества и недостатки различных технологий производства диметилтерефталата.
|
Название фирмы |
Преимущества |
Недостатки |
|
"DUNAMIT NOBEL": |
1. введен новый катализатор (Co-Mn); 2. процесс проходит без растворителей; 3. низкие издержки; 4. высокий выход (95 %); 5. небольшой расход сырья по сравнению со вторым методом. |
1. Используют катализатор на основе тяжелых металлов; 2. сложная технологическая схема; 3. сложен процесс очистки; 4. больше видов исходного сырья, чем в других методах. 6. сложен процесс очистки ДМТ; 5. процесс проводят при повышенной температуре и давлении. |
|
«MITSUI PETROCHEMICAL»: |
1. высокая степень конверсии на второй и третьей стадии; 2. передовая технология очистки сырого ДМТ; 3. высокий выход (98 %); 4. мало примесей в целевом продукте; 5. всего два исходных компонента; 6. простая технологическая схема. |
1. требует больше затрат энергии и тепла; 2. идет в три стадии; 3. используется избыток метанола; 4. образуется много побочного продукта (вода); 5. на первой стадии степень конверсии низкая. |
|
«EASTMAN KODAK»: |
1. без катализатора; 2. более дешев, чем второй процесс; 3. мало побочных продуктов; 4. простое технологическое оформление; 5. высокий выход (97 %); 6. исходное сырье самое дешевое. |
1. ограничены объемы выпуска продукта; 2. дополнительные издержки связаны с утилизацией отходов. |
|
«WITTEN»: |
1. процесс проводят при повышенных температурах, но они ниже, чем в других процессах; 2. одна стадия; 3. простое технологическое оформление; 4. требуется меньше всего исходного сырья; 5. процесс самый дешевый по всем показателям. |
1. используются сложные катализаторы; 2. могут получаться недоокисленные продукты (ДМИ). |
Преимущества и недостатки методов с точки зрения экономики несут с собой либо дополнительные расходы, либо приносят прибыль по сравнению с другими методами.
Метод фирмы "DUNAMIT NOBEL" - наиболее сложные по технологическому оформлению, вносит в затраты по себестоимости целевого продукта большую долю.(около 25 %).
Способ фирмы "WITTEN", наиболее выгодный , т.к. нет дополнительных расходов на исходное сырье, обслуживание и амортизацию оборудования, что снижает и себестоимость целевого продукта в среднем на 20 % по сравнению с другими методами получения ДМТ.
