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PTA项目应用背景
PTA（精对苯二甲酸）是重要的大宗化工原料之一，是生产聚酯的主要原料，广泛应用在化学纤维、电子、轻工、建筑材料等涉及国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关。PTA由石油生产提炼出PX(对二甲苯)，PX经催化氧化成粗TA，加氢还原法除去杂质，精制成PTA，这种工艺在PTA生产中占大多数，具体工艺流程是：以空气作为氧源，在Co-Mn-Br三元催化剂催化作用下，一定温度下进行液相催化反应，生成CTA，在高温高压以及Pd/C催化剂作用下，加氢脱除其中杂质，精制得到高纯度PTA，精制工艺发展已经较为成熟，不同工艺或专利也基本相似，氧化工段直接决定了PTA生产的物耗、能耗水平；过程中醋酸溶剂深度氧化所导致的溶剂损耗，溴化物对设备造成的腐蚀，是降低PTA装置的经济性的主要原因。
PTA氧化工段的腐蚀情况
氢溴酸以及溴离子在氧化工段的使用情况：氧化工段是整个过程的第一阶段，也是PTA生产过程中最为重要的工段，其工艺直接关系到装置的经济性，以对二甲苯(PX)为原料，醋酸钴，醋酸锰为催化剂，溴化物(四溴乙烷或氢溴酸)作为促进剂，70，80年代大多采用四溴乙烷，90年代大多采用极性更强的氢溴酸作为促进剂，起到促进引发反应的作用，浓度90%-95%的醋酸作为溶剂，以增大对二甲苯的分散性，以富养空气作为氧化剂，在185-195℃下进行反应。
溴离子或氢溴酸的腐蚀情况：从PTA的工艺流程中可知，设备处于氧化性的含Br-醋酸的腐蚀环境，且长期在高温高压下运转，使用条件几位苛刻。由于Br-比Cl-活性强，可以破坏不锈钢装置表面的钝化膜，也会优先吸附在表面缺陷或夹杂处，与钝化膜中的阳离子结合生成可溶性的溴化物，形成小蚀坑，温度升高或醋酸浓度增大时，更容易形成点蚀核。其中不锈钢装置中硫化物的夹杂是最容易出现点蚀的敏感部位，比如在316L，317L的不锈钢中，Mn含量小于2%，S含量小于0.03%，因此容易形成点蚀，并且加速腐蚀反应器本身及周围装置表面，比如薄膜蒸发器，离心机，吸附塔以及溶剂脱水塔的连接处或表面，均会有不同程度的腐蚀发生。
PS材料在高含溴工况应用
下图为广东某PTA生产基地的泵站基座，主要腐蚀为生产工艺中使用的氢溴酸所产生的酸雾腐蚀，基座的混凝土和金属结构部分均腐蚀严重，原防腐工艺需每3个月进行一次维护，在17年11月测试使用PS（Polymer Silicates）材料，防腐过程中不影响生产工作，“零VOC”排放，施工便捷，24小时完全固化，目前使用5个月一切正常，暂无需维护，无腐蚀情况发生。
图1：广东某PTA项目泵站基座防腐
PTA生产过程中存在大量的氢溴酸腐蚀工况，对于现场腐蚀介质，经过采集和仪器分析，得到以下数据：
样品虽然在塑料袋中呈褐色可流动的糊状,貌似常见的”黄油”,取0.08g这种褐色糊状物加到50ml水中,水马上变为褐色溶液,有黑色粉末沉淀到杯底部,表面无漂浮的油膜不溶物;加入一些HNO3,黑色粉末沉淀减少.说明样品中没有”黄油” ,黑色粉末沉淀是可溶解于酸的物质,排除TA的可能性.取溶液中的上层清液进行ICP元素测定,得如下数据 (已返算回样品中的含量)
Br:310128 ppm Fe:112112ppm
Cr:27518ppm Ni:21112ppm
Mo:4222ppm Mn:2329ppm
Co:422ppm
如果继续加酸将沉底的固体全部溶解,Fe、Cr、Ni …等元素的含量会更高，但加太多酸对仪器不利。
从测试结果中看出介质中溴离子的含量非常的高，高含溴离子环境对于金属设备的腐蚀非常严重。从原先防腐工艺需3月维护一次就可以看出其工况非常恶劣，而PS材料的使用可以相对增长设备的使用的时间，减少腐蚀，大大减少了维护所消耗的物力人力。
除了溴离子，PS材料对于氯离子、强酸碱、有机物和其他高盐环境都有很好的耐受性能，已经在各行业逐步测试和实际投入应用。
小结
像高含溴离子这样的强腐蚀性工况下，对于金属、混凝土设施的腐蚀非常严重，往往存在后期维护、防腐过于频繁的问题，而采用其他特种金属等材料的成本投入极大，PS材料作为一种新型表面重防腐材料，可以极大程度地保护现有的金属和混凝土材料，是不同于现有防腐材料的一种新解决方案。
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