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       隨著PTA裝置規(guī)模的不斷擴大和各國環(huán)保要求日趨嚴格，PX空氣氧化法的不足之處日漸顯現(xiàn)，其中包括大量氮氣不參加反應，降低了反應器等設備利用率并引起物耗和能耗高的缺點，因此PX氧氣氧化法逐漸引起人們的關注。美國Praxair公司在這一領域申請了多項專利。該公司認為PX氧氣氧化制PTA的技術(shù)優(yōu)勢主要有：增加反應速率、緩和反應條件；減少副反應，增加原料利用率，提高產(chǎn)品質(zhì)量；提高設備生產(chǎn)強度，縮小反應器體積：有利于環(huán)境保護，并可能進一步簡化反應流程等。采用氧氣替代空氣，大大提高反應液相中氧氣的含量，可在較低溫度下進行反應，并抑制活性中間產(chǎn)物偶合形成染色雜質(zhì)（如芴酮、聯(lián)苯等），從而提高了PTA的質(zhì)量；另外由于尾氣量的下降，可大大減小尾氣處理設備，同時有利于環(huán)保。該工藝的工業(yè)應用前景主要取決于其安全性和經(jīng)濟性。烴類進行氧氣氧化時反應很激烈，放熱強度很大，若氧的體積分數(shù)超過一定范圍，則存在裝置爆炸的危險性。另外由于外購氧氣使工藝的操作費用有所增加。如果解決了這兩個問題，該法將很有可能實現(xiàn)工業(yè)化。

       美國普拉塞爾（Praxair）公司開發(fā)了以富氧工藝為基礎的氧化工藝，通過采用純的或幾乎純的氧氣而使液相中的氧氣濃度盡可能高，同時通過采用反應器中的物料迅速稀釋而使烴進料濃度盡可能低。該工藝主要生產(chǎn)步驟包括：
       ① 在反應器中提供液體，該液體包括有機溶劑，至少一種選自錳和鈷的催化劑以及溴引發(fā)劑；
       ② 采用葉輪裝置使所述液體保持循環(huán)物流狀態(tài)，其中所述葉輪裝置位于所述循環(huán)物流中；在位于上述葉輪裝置所產(chǎn)生的湍流場內(nèi)最具湍流效果的一或多個反應物注入點將對二甲苯直接注入所述循環(huán)的那部分液體中，從而使反應物迅速分散到所述液體中；
       ③ 在由所述葉輪裝置產(chǎn)生的并且直接靠近該裝置的最具剪切效果的位置將純的或幾乎純的氧氣注入所述液體中，從而使氧氣以小氣泡的形式迅速分散到液體中以在其注入液體時迅速被消耗；

       ④ 使氧氣－對二甲苯混合物在6．2×10⁵Pa～20．7×10⁵Pa壓力和170～190℃溫度下在反應器中停留大約60min；
       ⑤ 回收基本上沒有染色雜質(zhì)的芳族羧酸產(chǎn)品。
       與傳統(tǒng)的PTA生產(chǎn)工藝相比。其選擇性可從96．2％提高到98．2％，原材料和公用工程消耗降低。較高的氧分壓有利于提高反應速率和生產(chǎn)能力，從而降低投資，降低裝置的排污量，降低了所需的環(huán)保治理費用。其次，與傳統(tǒng)的PTA生產(chǎn)工藝相比，這一工藝雖在低得多的壓力和溫度下反應，但可獲得相同的轉(zhuǎn)化率（100％）。另外，醋酸消耗可從傳統(tǒng)空氣氧化工藝的50～70kg/(t·PTA)降到30kg/(t·PTA)。新工藝粗產(chǎn)品中4－CBA的含量減半，從而使粗對苯二甲酸轉(zhuǎn)化為纖維級對苯二甲酸更為容易，所得產(chǎn)品色澤較好。
       采用此工藝新建PTA裝置，對1套25萬噸／年PTA裝置而言，可節(jié)省投資2100萬美元以上，這主要是由于采用這一工藝可降低反應器、壓縮機和尾氣處理費用。采用此工藝改造現(xiàn)有的25萬噸／年PTA裝置時，可在裝置正常檢修時間內(nèi)進行改造，時間在一個月以內(nèi)，主要采用獨特的葉輪和引流管組合更換傳統(tǒng)的攪拌器，改造費用需110萬美元。采用這一工藝后，由于減少了對二甲苯和醋酸費用、氣體壓縮費用，每年可節(jié)省427萬美元。
       上海石化公司利用生產(chǎn)氮氣過程中有大量未有效利用的副產(chǎn)氧氣，在PTA裝置也試驗成功富氧氧化技術(shù)。預計在40萬噸／年PTA擴產(chǎn)改造中，如用上富氧氧化工藝技術(shù)，可為裝置擴產(chǎn)節(jié)約投資近億元。
       2000年6月和12月?lián)P子石化公司分別在PTA裝置二線和一線成功進行了富氧化試驗，據(jù)初步分析，實施富氧化技術(shù)能提高TA的收率，有利于降低PX的單耗，可使單臺氧化反應器能力提高5％～10％，綜合能耗最大可下降約10kg標油。
       進入20世紀90年代以來，三菱化成、 Amoco、三洋、帝國化學工業(yè)公司和德國希爾股份公司等對對二甲苯高溫氧化法提出改進方法，涉及氧化反應、結(jié)晶步驟、加氫精制，漿料配比等步驟。近年來PTA生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)又取得了許多重要進展。例如BP／Amoco公司報道也開發(fā)PTA新技術(shù)。新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝比較，可明顯節(jié)省投資成本和可變成本。其中幾項工藝創(chuàng)新因使用較少的設備而縮小了裝置的占地空間，也簡化了操作過程。新的尾氣處理設計方法因減少了水和空氣的排放量，固體廢物量也減少一半，并幾乎不排放揮發(fā)性有機物，從而有利于環(huán)保。此新技術(shù)已應用于在中國珠海建造的35萬噸／年PTA裝置，還將應用于BP／Amoco在中國臺灣的合資項目。
       在新原料路線開發(fā)方面，ExxonMobile開發(fā)了由甲苯和一氧化碳為原料的新工藝。甲苯和一氧化碳在離子液中進行反應生成對甲苯甲醛，然后在鈷鹽為催化劑、溴化氫為助劑作用下，采用已有技術(shù)快速氧化制得TA。由于溴化氫具有腐蝕性，需要鈦之類的昂貴建造材料，因而尚有許多難題有待解決。但該工藝提供了一條以甲苯為原料制取PTA的新方法，因此具有潛在的低原料成本優(yōu)勢。