翔鹭石化PTA工艺流程简介

翔鹭石化股份有限公司翔鹭石化股份有限公司翔鹭石化翔鹭石化PTAPTA工艺过程工艺过程目录一、PTA用途二、石化产业链简介三、反应原理¾3.1、氧化反应¾3.2、精制反应四、流程说明¾4.1、氧化流程¾4.2、精制流程¾4.3、公用工场PTA是重要的大宗有机原料之一，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。同时，PTA的应用又比较集中，世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯，PET)。生产1吨PET需要0.85－0.86吨的PTA和0.33-0.34吨的MEG（乙二醇）。一、PTA用途二、石化产业链简介三、反应原理3.1氧化反应钴、锰溴三、反应原理3.2精制反应钯四、流程说明PTA生产工艺过程可分为二个部分：氧化单元和加氢精制单元。原料对二甲苯以醋酸为溶剂，在催化剂作用下与空气中的氧气反应得到粗对苯二甲酸（CTA），经过结晶、分离和干燥得到粗品。粗对苯二甲酸经加氢精制去除杂质，再经结晶、分离和干燥得到精对苯二甲酸（PTA）。我司目前产能为165万吨/年。MAMATA废水腾龙5KG/CM2蒸汽腾龙沼气超纯水超纯水翔鹭石化PTAPTA能源能源网络网络优化优化氧化PX、AA、催化剂空气、纯氧粗对苯二甲酸CTA精对苯二甲酸PTA氢化分离干燥90KG/CM2蒸汽翔鹭化纤尾气TATA腾龙嵩屿污水处理PTA废水膨胀机回收能量输送PTA干燥输送CTA气液分离废水处理醋酸甲酯水解CTA母固回收催化剂回收PTA母固回收溶剂回收废水尾气净化(RTO)尾气洗涤尾气尾气排放排放尾气尾气排放排放AA尾气净化CatoxPTA母液钴锰回收中水回用零排放掩埋制造纯水蒸汽凝液氧化流程图平面布置4.1氧化流程4.1.1空气压缩机空气压缩机用来供给氧化反应器所需之空气，出口温度95℃、压力19kg/cm2G。每组设备包含一台5级离心式空气压缩机MC-150、一台蒸汽透平机MT-150及一台二级膨胀机ME-150。4.1.2进料配制对二甲苯、醋酸溶剂及催化剂之混合物，在反应器混合溶剂进料罐V-110调配好后，利用P-110送入反应器。各个成分组成，以对二甲苯流量为主比例来控制醋酸溶剂及催化剂的加入量。对二甲苯自罐区，母液来自于母液罐V-131（V-131母液来源于干燥机载气洗涤塔C-321/C-321B塔底洗酸、真空过滤机M-301分离出来的母液V-302/V-302B及洗液V-306、高压吸收塔C-231/C-231B塔底液）。醋酸钴、醋酸锰储存于V-102，利用泵P-102A/B送到催化剂进料罐V-106，用泵P-106A/B送到V-110和V-131中，氢溴酸储存于V-104，用泵P-104A/B送到V-110和V-131中。4.1氧化流程4.1.3氧化反应对二甲苯在三个并联运转，装有搅拌机的反应器R-201中，被氧化成对苯二甲酸，所需的空气由一组特殊设计之进料管线送入反应器，氧化反应尾气中的氧浓度由氧分析仪连续分析来加以控制。反应温度约194℃，压力约15.0kg/cm2G。反应热由溶剂及反应生成水蒸发带走。反应器R-201闪蒸气体进入反应器顶部的冷凝系统中，几乎所有的溶剂及水分都在此被冷凝。每一冷凝系统，由三个串联的冷凝器组成，即E-201、E-202及E-203。反应热在E-201中被转换成5kg/cm2G饱和蒸汽，经由V-201而回收入5kg/cm2G蒸汽系统。反应热再经二段冷凝器E-202中转换成2.0kg/cm2G饱和蒸汽，经由V-202而回收入2.0kg/cm2G蒸汽系统。残余之反应热则在冷却器E-203中去除。4.1氧化流程4.1.4二次氧化及结晶氧化反应生成的氧化中间物及副产品，引入二次反应器R-202，以提高转化率及品质。二次反应器压力约10kg/cm2G，温度约186℃，二次反应器之出料，经过二个装有搅拌机的结晶器（V-211与V-212），依序降压降温，粗对苯二甲酸在此过程中完全结晶析出。第一结晶罐V-211操作压力约3.8kg/cm2G，温度约168℃，闪蒸蒸汽直接进入溶剂脱水塔C-411/C-411B中。第二结晶器V-212操作压力约-0.3kg/cm2G，温度约97℃。4.1氧化流程4.1.5分离、干燥真空过滤机M-301将固态的对苯二甲酸从浆液中分离出来。过滤机分离出来的固体进入干燥机M-311/M-311B。粗对苯二甲酸在旋转式干燥机M-311/M-311B中，用5kg/cm2G或7kg/cm2G蒸汽加以干燥，干燥机进料螺旋输送机将TA料送入干燥机，干燥机出料螺旋输送机将干料由干燥机送出。干燥的粗对苯二甲酸固体离开干燥机后，经气体输送系统送入中间料仓S-3501A/B中。4.1氧化流程4.1.6溶剂回收系统氧化反应生成的水，以共沸蒸馏方式自C-411/C-411B塔顶分离，所需共沸剂－－醋酸异丁酯（Isobutyl-acetate）则自塔顶加入。塔顶蒸气在冷凝器E-412中被冷却水冷凝，共沸剂与其它蒸馏物的混合液收集于V-412中，重力分离后，再经泵P-412泵送回流至C-411。虹吸式再沸器E-411以5kg/cm2G回收蒸汽加热塔底液，提供C-411蒸汽源。塔底抽出醋酸，在E-413中以冷却水冷却，然后用泵P-411送到脱水醋酸回收罐V-251。回收醋酸经由脱水溶剂泵P-251A/B，送至氧化工场各单元。4.1氧化流程4.1.7高压吸收和常压吸收系统离开E-203之未凝结气，进入高压酸洗吸收塔C-231/C-231B，首先醋酸洗涤以除去对二甲苯及醋酸甲酯，再经高压水洗吸收塔C-232/C-232B以纯水洗涤，以去除残留之溶剂。经高压吸收塔C-232/C-232B洗涤后的废气被送到膨胀机ME-150。做功后经RTO燃烧并排入大气。TA工场设备所排放的含有醋酸的常压尾气，被收集引入常压酸洗塔C-240，进行酸洗，再进入常压吸收塔C-241下层。纯水进入C-241下塔上方，作为洗涤液。C-241下塔蒸气进入C-241上塔，以碱液洗涤后引至RTO燃烧，以避免有机物对大气的污染。4.1氧化流程精制流程图4.2.1进料配制取自CTA料仓S-3501A/B的成品，通过旋转阀RV-3501A/B的转速控制连续进入溶解罐V-501，并与来至工艺溶剂罐V-613回收的工艺水（约含0.1WT%TA固体）混合，配制成含固率约为22～32WT%TA的浆料。由PTA增压泵P-501A/B/C/D打入圣达因泵P-502A/B/C/D/E/F/G进口中。4.2精制流程4.2.2进料预热圣达因泵P-502A～G将浆料升压约至113Kg/cm2G，此浆料经过两条并联的预热线将浆料的温度加热至282～290℃，每条预热线由7个串联的热交换器组成，浆料经过加热后，使粗TA完全溶解在水中再进入加氢反应器R-520。热交换器的热源大部分回收自PTA结晶器V-521、V-522、V-523、V-524、V-525所产生的闪蒸蒸汽，E-515/515B、E-516/516B所需的热源，由88Kg/cm2G的超高压蒸汽提供。4.2精制流程4.2.3加氢反应经预热器加温的TA溶液（温度282～290℃）进入加氢反应器R-520与高温含饱和水蒸汽的氢气反应，（氢气来源为经氢压机加压后的90Kg/cm2G氢气，在高压蒸汽混合加热器M-520/520B中与88Kg/cm2G的超高压蒸汽混合成高温含饱和水蒸汽的氢气）。加氢反应器R-520内填装Pd/C的催化剂，用于促进反应。TA水溶液与氢气分别由顶部管线注入，满液位浸泡Pd/C催化剂。将CTA中的4-CBA还原成水溶性的PT酸，再进入结晶器结晶。加氢反应器R-520的操作条件为：温度为282～290℃；压力为73～88Kg/cm2G。4.2精制流程4.2.4结晶由加氢反应器R-520出来的PTA水溶液经过五个连续搅拌的结晶器V-521～V-525进行降温、降压后，除可产生合乎规格的PTA产品之外，并可分离出部分杂质。五个结晶器操作条件如下：V-521----48Kg/cm2G；V-522----26Kg/cm2G；V-523----13Kg/cm2G；V-524----6.5Kg/cm2G；V-525----4Kg/cm2G；到第五结晶器时，对苯二甲酸即可完全结晶出来。V-521、V-522、V-523、V-524及V-525所产生的闪蒸蒸汽（FLASHVAPOR），分别送至进料预热器E-514/C、E-513/B、E-512/B、E-511/B/E-510B、E-510回收热量。4.2精制流程4.2.5压力分离、常压分离、干燥由结晶器出来的PTA浆料，通过压力离心机M-601A～F及压力过滤机M-601G/H进行分离，使PTA结晶和溶于水的杂质进行分离。真空过滤机进料罐V-611的浆料经P-611A/B送至RVF进料罐V-618，再由P-618A/B送入真空过滤机M-611A～D进行分离，含水约12%的PTA滤饼通过螺旋输送器T-611A～G送入干燥机M-621/B。湿PTA在旋转式干燥机M-621/B内利用5Kg/cm2G的蒸汽进行加热，干燥后PTA粉送至检验料仓S-6501A/B/C。4.2精制流程4.2.6母固回收离心机M-601A～F及压力过滤机分离出的母液（母液中含有大量的PT酸）汇集至母液罐V-603中，再由P-603A/B泵送至V-640。进入PTA母固回收系统，母液经冷却降温后，PT酸结晶析出，由四组过滤器将PT酸晶体过滤后，用醋酸打浆回收至CTA工场使用。4.2精制流程4.3.1水处理单元水处理单元主要生产供两个主体工场的生产用水,锅炉循环冷却水场用水。设计日生产清水48000M3，纯水16000M3,超纯水4800M3。外来原水首先进入原水池（同时作为消防储水），经絮凝池、反应沉淀池、砂滤池后得到清水进入清水池。清水再经活性炭过滤器、阳离子交换塔、脱气塔、阴离子交换塔得到纯水进入纯水储槽。纯水经混合离子交换塔得到超纯水进入超纯水储槽。4.3公用工场原水池反应沉淀池絮凝池砂滤池清水池活性炭阳离子塔脱气塔阴离子塔水处理流程示意图纯水储罐混合离子塔超纯水储罐消防用水4.3.2罐区单元罐区内储存有生产PTA的原料化工料和辅助化工料。包括：对二甲苯、醋酸、醋酸异丁酯、烧碱和柴油。贮品可由汽槽车送至，通过汽车卸料站内的卸料泵送入各储罐，卸料量通过汽车衡（设于公司大门口）计量。用量较大的对二甲苯和醋酸主要由约3.5公里的长输管线由码头送至罐区界内相应贮罐贮存。罐区内贮品由进料泵送至PTA生产装置各用户。4.3公用工场罐区布置示意图SODAIBAHACPX储罐PX储罐柴油HACPX储罐PX储罐PX储罐PX储罐4.3.3污水处理单元污水处理单元共有六个不同功能的系统，分别是预处理系统、厌氧生化处理及生物气回收系统、两级好氧生化处理系统、后处理及排放系统、污泥处理系统、化学药剂及营养投配系统。其中预处理系统设计日处理COD40吨；UASB厌氧系统日处理废水量13500m3，进水COD120吨；IC反应器最高日处理废水量6000m3，进水COD50吨，好氧系统日处理废水量19000m3，处理COD48吨。4.3公用工场污水处理单元流程示意图调节池UASBIC反应器一段好氧二段好氧放流池甲烷气RTO和腾龙IN-1IN-2IN-3海沧污水厂中水回收生产用水谢谢！