PTA工艺技术简介

1SSEC2封面主讲人：李真泽中国石化集团上海工程有限公司3PTAPTA生产技术和主要专利商简介生产技术和主要专利商简介PTAPTA工艺流程工艺流程原材料及公用工程消耗原材料及公用工程消耗主要工艺设备主要工艺设备装置布置装置布置投资及经济效益投资及经济效益国内国内PTAPTA供需分析及预测供需分析及预测SSECSSEC在在PTAPTA领域中的业绩领域中的业绩目目录录PTA生产工艺技术简介4PTAPTA生产技术和主要专利商简介生产技术和主要专利商简介PTA生产工艺技术简介氧化反应方程式：H3C-C6H4-CH3+3O2→HOOC-C6H4-COOH+2H2O+318.7千卡/克分子加氢反应方程式：HOOC-C6H4-CHO+2H2→HOOC-C6H4-CH3+H2O5PTAPTA生产技术和主要专利商简介生产技术和主要专利商简介PTA生产工艺技术简介当前世界上最主要的PTA技术专利商：9BP（原Amoco）9INVISTA（原属ICI，后归Dupont，再独立为INVISTA）9Mitsui（三井化学）其他还有以BP技术为蓝本发展起来：9Mitsubishi（三菱化学）9DawChemical（原属INCA，后被Daw并购）其中以BP生产技术的市场占有率为最高。6PTAPTA生产工艺流程生产工艺流程PTA生产工艺技术简介氧化单元9空气压缩9进料配置9氧化反应9结晶9过滤9干燥9溶剂回收9溶剂脱水精制单元9进料配置9加氢反应9结晶9离心分离9过滤9干燥9排气洗涤和溶剂回收9母液中固体回收7PTAPTA生产工艺流程生产工艺流程PTA生产工艺技术简介工艺空气压缩催化剂配制氧化配料氧化反应闪蒸结晶真空过滤干燥尾气冷凝尾气催化氧化闪蒸汽冷凝溶剂回收蒸汽及凝水系统精制配料加氢预热加氢反应闪蒸结晶压力离心分离真空过滤产品干燥气流输送母固回收残渣回收包装储存高压蒸汽空气Co,Mn,Br-PX循环溶剂溶剂回收脱离子水蒸汽透平膨胀透平闪蒸蒸汽氢气废水催化剂残渣废水循环溶剂母液醋酸溶剂回收反应尾气HAC母液中固体排入大气废水处理装置H2O尾气洗涤典型PTA装置工艺流程示意图8PTAPTA生产工艺流程生产工艺流程PTA生产工艺技术简介工艺空气压缩2催化剂配制氧化反应2闪蒸结晶真空过滤干燥尾气冷凝1尾气洗涤和吸附1闪蒸汽冷凝洗涤共沸蒸馏溶剂回收蒸汽及凝水系统精制配料加氢预热加氢反应闪蒸结晶压力离心分离真空过滤产品干燥气流输送母固回收催化剂回收PET装置低压蒸汽及凝水空气Co,Mn,BrPX，HAC循环溶剂溶剂回收脱离子水膨胀透平1闪蒸蒸汽氢气废水催化剂废水循环溶剂母液回收的醋酸溶剂反应尾气母液中固体废水处理装置醋酸正丁酯排入大气离心分离排入大气残渣至回收WQ工艺空气压缩1氧化反应1尾气冷凝2Q尾气洗涤和吸附2膨胀透平2再生气处理排入大气W中石化百万吨级PTA装置流程示意图9PTAPTA生产工艺流程生产工艺流程PTA生产工艺技术简介四级冷凝冷却分别回收0.29、0.24、0.098和-0.029MPaG副产蒸汽四级冷凝冷却分别回收0.35和0.2MPaG副产蒸汽四级冷凝冷却分别回收0.43和0.2MPaG副产蒸汽四级冷凝冷却分别回收0.3、0.24、0.1和-0.03MPaG副产蒸汽3.反应尾气冷凝冷却系统CS／TiCS／TiCS／TiCS／Ti反应器材质下进轴锚式搅拌上进轴、涡轮式及浆式三级搅拌上进轴、涡轮式及浆式二级搅拌底进轴变速锚式搅拌氧化反应器搅拌机1台立式罐顶端设蒸馏塔1台立式罐1台立式罐2台立式罐顶部设分离塔氧化反应器气液相鼓泡反应带强烈搅拌的气液相鼓泡反应带强烈搅拌的气液相鼓泡反应气液相鼓泡反应氧化反应类型186℃1.0MPa201℃1.5MPa191℃1.26MPa185~189℃0.97~1.12MPa氧化反应条件2.氧化反应50万吨/年60万吨/年90万吨/年100万吨/年1.最大生产能力MitsuiINVISTABP中国石化项目主要PTA生产技术的特点比较10PTAPTA生产工艺流程生产工艺流程PTA生产工艺技术简介60块板1座316L／317L／Ti60块板1座316L／双相钢90块板1座316L／317L／Ti60块板1座316L／317L／Ti醋酸精馏塔共沸蒸馏设共沸剂回收塔共沸蒸馏设共沸剂回收塔直接精馏共沸蒸馏设共沸剂回收塔工艺流程7.溶剂回收系统真空鼓式2台真空鼓式2台真空鼓式2台真空鼓式4台6.真空过滤立式离心机3台无无立式离心机6台5.氧化离心立式罐带搅拌（浆料罐）立式罐带搅拌立式罐带搅拌立式罐带搅拌结晶器形式1台3台串联3台串联2台串联结晶器台数4.结晶系统MitsuiINVISTABP中国石化项目主要PTA生产技术的特点比较11PTAPTA生产工艺流程生产工艺流程PTA生产工艺技术简介13014011014512.综合能耗指标kg标油/t产品压力离心分离后真空过滤分离压力离心分离后真空过滤分离压力离心分离后真空过滤分离压力过滤分离后真空过滤分离11.产品分离系统采用结晶器闪蒸汽副产蒸汽加热直接采用结晶器闪蒸汽和蒸汽凝液加热直接采用结晶器闪蒸汽加热直接采用结晶器闪蒸汽加热10.精制预热系统蒸汽利用催化燃烧高压催化燃烧催化燃烧再生热氧化燃烧9.氧化尾气处理设置催化剂回收装置，回收催化剂水溶液，经浓缩后，送氧化反应器。残渣混在燃料油中，在热油炉烧却。设置催化级回收装置，回收催化剂水溶液中部分钴、锰，经浓缩后，送氧化反应器。残渣运出工厂处理。若PX纯度为99.7%时，母液循环率为90～95%，不设置催化剂回收装置。残渣直接排入废水中处理。设置催化剂回收装置，回收催化剂水溶液，经浓缩后，送氧化反应器。残渣由专业公司处理。8.催化剂回收系统MitsuiINVISTABP中国石化项目主要PTA生产技术的特点比较12原材料及公用工程消耗原材料及公用工程消耗PTA生产工艺技术简介0.030.034kg/tPd/C0.270.3kg/tH20.30.5kg/t共沸剂1020kg/tNaOH（100%）0.6040.494kg/t促进剂（以溴计）0.0090.06kg/tMn（以金属锰计）0.0170.021kg/tCo（以金属钴计）39.936kg/tHAC（100%）655657kg/tPX单耗B（注2）单耗A（注1）单位原材料名称注1：INVISTA技术，数据源于扬子石化扩建45万吨/年PTA项目基础工程设计。注2：中石化技术，数据源于仪征化纤100万吨/年PTA项目基础工程设计。原材料消耗指标比较表13原材料及公用工程消耗原材料及公用工程消耗PTA生产工艺技术简介145140.2kg/t综合能耗（折合标油）2.52.2t/t脱离子水0.5720.754t/t高压蒸汽0.3770.107t/t低压蒸气325378.6t/t冷却水13526.1（注3）kWh/t电单耗B（注2）单耗A（注1）单位公用工程名称注1：INVISTA技术，数据源于扬子石化扩建45万吨/年PTA项目基础工程设计。注2：中石化技术，数据源于仪征化纤100万吨/年PTA项目基础工程设计。注3：据INVISTA称，HPCCU单元依靠膨胀机和发电机回收的氧化尾气中的有机物燃烧后产生的能量理论计算可达6000kWh/h。如不回收这部分能量，装置实际电的单耗为112kWh/t。公用工程消耗比较表14主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介氧化反应器15主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介氧化反应冷凝器16主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介加氢反应器17主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介加氢预热器18主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介PTA结晶器19主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介溶剂脱水塔12c1113bN-7b1513a34000665064006bN300064001c9g1N-6aN-7a1614b12eh14af12d58009c1b12a271a9a200012bedN-5b块塔板N-4V-1a-f20主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介工艺空气压缩机组压缩机膨胀机多级低压蒸汽透平机21主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介工艺空气压缩机组22主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介工艺空气压缩机组23主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介离心机24主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介压力过滤机25主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介干燥机26主要工艺设备主要工艺设备PTA生产工艺技术简介高速泵27装置布置装置布置PTA生产工艺技术简介28装置布置装置布置PTA生产工艺技术简介29装置布置装置布置PTA生产工艺技术简介30装置布置装置布置PTA生产工艺技术简介31投资及经济效益投资及经济效益PTA生产工艺技术简介12000铺底流动资金12000～13000建设期利息13000～14000预备费1900～2000递延资产1200～1300无形资产25000~30000其他资产其他费用77000～80000安装工程175000～180000设备购置6500～7000其中：建筑工程300000～310000（其中：12000～13000万美元）固定资产330000～340000（其中：13000～14000万美元）总投资投资额（万元）项目百万吨级PTA装置投资额32投资及经济效益投资及经济效益PTA生产工艺技术简介百万吨级PTA装置投资额9.3810.7012.8016.44年投资回收期(动态)20.6218.0915.4112.54%IRR(全部投资)260240220200美元/tPTA边际毛利1456148615161546美元/tPX价格8650865086508650元/tPTA价格边际毛利单位技术指标33国内国内PTAPTA供需分析及预测供需分析及预测PTA生产工艺技术简介中国PTA生产厂家及能力统计表1068共计INVISTA2006（已停产）60浦东台湾远东纺织公司三菱化学200660浙江宁波三菱化学公司INVISTA2005120浙江逸盛石化公司INVISTA200760浙江华联三鑫石化Eastman200560浙江华联三鑫石化公司BP2003/2007135珠海BP化工有限公司台湾省东帝士2006150翔鹭石化三井化学200030天津石油化纤公司BP200030洛阳石油化纤公司ICI/INVISTA199680辽阳石油化纤公司INVISTA19958乌鲁木齐石化公司Amoco/IVISTA1995、200390仪征化纤股份有限公司三井化学199110济南化纤公司BP/INVISTA1989/2006135扬子石化股份有限公司三井化学1984、200440上海石化股份有限公司专利技术投产时间年现有产能万吨/年建设地点34国内国内PTAPTA供需分析及预测供需分析及预测PTA生产工艺技术简介中国PTA产量、进口量、表观消费量46.7%1219.7649.7570.0200542.3%992572.0420.0200446.5%849.0454.2394.8200336.4%675.2429.7245.5200241.8%525.7305.7220.0200144.7%452.9250.5202.4200051.5%318.3154.2164.1199945.8%233.672.7160.9199870.5%151.044.6106.4199655.3%101.723.278.5199432.3%83.026.856.2199256%70.030.839.21990自给率表观消费量净进口量产量年份35国内国内PTAPTA供需分析及预测供需分析及预测PTA生产工艺技术简介中国聚酯能力及增长率33%2000200519%1500200419%1260200320%1060200249%880200128%590200021%46019993801998年均增长率聚酯能力年份36国内国内PTAPTA供需分析及预测供需分析及预测P