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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PTA工艺过程

目录
一、PTA用途 二、石化产业链简介 三、反应原理
3.1、氧化反应 3.2、精制反应

四、流程说明
4.1、氧化流程 4.2、精制流程 4.3、公用工场

一、PTA用途
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)。

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



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。

尾气 PX、AA、催化剂 空气、纯氧 AA MA 醋酸甲 酯水解 CTA母 固回收 废 水 粗对苯二甲酸 CTA 输送 CTA 90KG/CM2蒸汽 PTA 能源 网络 优化 蒸汽凝液 PTA 精对苯二甲酸 PTA 超纯水 催化剂 回收 TA 溶剂 回收 分离干燥 气液分离 氧化 尾气 尾气 洗涤 排放

尾气 排放 尾气净化 (RTO)

TA

腾龙
5KG/CM2蒸汽 膨胀机 回收能量

干燥

输送 PTA

尾气净化 Catox

嵩屿污 中水 水处理 回用 沼 气

废水 处理 废 水

PTA母
废水 PTA母液 钴锰回收

固回收
氢化

腾龙

翔鹭 石化

零 排放

腾龙 翔鹭 化纤 制造纯水

掩埋

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 氧化流程
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V306、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R201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15.0 kg/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E201、E-202及E-203。反应热在E-201中被转换成5 kg/cm2G饱和蒸汽,经由V-201而回收入5 kg/cm2G蒸汽 系统。反应热再经二段冷凝器E-202中转换成2.0 kg/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10 kg/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3.8 kg/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-0.3 kg/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M311/M-311B。粗对苯二甲酸在旋转式干燥机M-311/M311B中,用5 kg/cm2G或7 kg/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/C411B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C231/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。

精制流程图

4.2 精制流程
4.2.1进料配制 取自CTA料仓S-3501A/B的成品,通过旋转阀RV3501A/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88 Kg/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88 Kg/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;V522 ----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(FLASH VAPOR),分别送至进料预热器E-514/C、E-513/B、E512/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T611A~G送入干燥机M-621/B。 湿PTA在旋转式干燥机M-621/B内利用5 Kg/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P603A/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。

4.3 公用工场
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。

水处理流程示意图
消防用水 原水池 絮凝池 反应沉淀池 砂滤池

清水池

活 性 炭

阳 离 子 塔

脱 气 塔

阴 离 子 塔

纯 水 储 罐

超 纯 水 储 罐 合 离 子 塔



4.3 公用工场
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。

罐区布置示意图
SODA PX储罐 IBA PX储罐 PX储罐 柴油

HAC

PX储罐

PX储罐

PX储罐

HAC

4.3 公用工场
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COD 40吨; UASB厌氧系统日处理废水量13500 m3,进水COD 120吨; IC反应器最高日处理废水量6000 m3,进水COD 50吨,好 氧系统日处理废水量19000 m3,处理COD 48吨。

污水处理单元流程示意图
甲烷气 IN-1 IN-2 IN-3 调节池 IC反应器 UASB 一段好氧 RTO和腾龙

生产用水

中水回收

海沧污水厂

放流池

二段好氧

谢谢!


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