PTA裝置及工藝（課堂PPT）

1、生產(chǎn)工藝方法AMOCO工藝法ICI工藝法MPC工藝法國內(nèi)國內(nèi)PTA裝置概況裝置概況概況1997年1月30日在北京中石化總公司國際事業(yè)公司和日本三井造 船株式 會社簽定了以對二甲苯為原料年生產(chǎn)能力為25萬噸的精對苯二甲酸（PTA）的生產(chǎn)裝置合同，1997年7月1日生效。PTA項目總投資：130829.4萬元、占地43050M2本裝置共有設(shè)備機械等577臺，買方供貨237臺，賣方供貨340臺設(shè)計基礎(chǔ) PTA裝置設(shè)計的年生產(chǎn)能力為25萬噸精對苯二甲酸，設(shè)計運轉(zhuǎn)時間7200小時每年，每小時產(chǎn)量35噸PTA，操作彈性在70%110%之間。 裝置組成 PTA裝置包括粗對苯二甲酸（TA）生產(chǎn)單元；精對苯二甲

2、酸（PTA）生產(chǎn)單元；輔助設(shè)施和公共設(shè)施。 1.TA單元流程 TATA單元生成單元生成PTAPTA的原料粗的原料粗TATA（CTACTA），采用），采用MPCMPC專有的液相專有的液相催化氧化對二甲苯的工藝。催化氧化對二甲苯的工藝。TATA單元主要由進料準備、氧化、單元主要由進料準備、氧化、分離和干燥、溶劑和催化劑回收四部分組成?；A(chǔ)工藝流程分離和干燥、溶劑和催化劑回收四部分組成。基礎(chǔ)工藝流程為對二甲苯（為對二甲苯（PXPX）、醋酸溶劑（）、醋酸溶劑（Q Q）和醋酸鈷、醋酸錳催化劑、）和醋酸鈷、醋酸錳催化劑、及四溴乙烷（及四溴乙烷（TBETBE）助催化劑一起進入氧化反應(yīng)器）助催化劑一起進入氧化

3、反應(yīng)器TD-201TD-201，空，空氣氣( (空氣與純氧的混合氣空氣與純氧的混合氣) )在流量控制下進入反應(yīng)器底部，三在流量控制下進入反應(yīng)器底部，三臺在線氧分析儀檢測尾氣中氧氣的濃度。臺在線氧分析儀檢測尾氣中氧氣的濃度。氧化主反應(yīng)氧化主反應(yīng)PX+O2=TA+2H2O(催化劑催化劑,醋酸溶劑）醋酸溶劑）氧化副反應(yīng)氧化副反應(yīng)PX+O2=4CBA+H2O氧化工藝簡介氧化工藝簡介 反應(yīng)溫度通過改變壓力來調(diào)節(jié)。底進軸錨反應(yīng)溫度通過改變壓力來調(diào)節(jié)。底進軸錨式攪拌器式攪拌器TJ-201TJ-201使空氣和液體有效的接觸，防使空氣和液體有效的接觸，防止氧化反應(yīng)器的內(nèi)壁結(jié)垢，并保持固體為懸浮止氧化反應(yīng)器的內(nèi)壁

4、結(jié)垢，并保持固體為懸浮狀態(tài)。氧化反應(yīng)放出的熱量通過蒸發(fā)溶劑來帶狀態(tài)。氧化反應(yīng)放出的熱量通過蒸發(fā)溶劑來帶走，反應(yīng)器的頂部有一個脫水塔用來除去氧化走，反應(yīng)器的頂部有一個脫水塔用來除去氧化反應(yīng)中生成的水。反應(yīng)中生成的水。 反應(yīng)器塔底物連續(xù)排入漿料罐反應(yīng)器塔底物連續(xù)排入漿料罐TD-203TD-203，在其中一步減壓至常壓，通過降壓閃蒸沉淀在其中一步減壓至常壓，通過降壓閃蒸沉淀TATA，將漿料送入離心機，將漿料送入離心機TM-300TM-300，分離出的濕，分離出的濕濾餅進入再打漿罐濾餅進入再打漿罐TD-300TD-300進行再打漿后送入進行再打漿后送入旋轉(zhuǎn)真空過濾機（旋轉(zhuǎn)真空過濾機（RVFRVF）TM

5、-301ATM-301A、B B，使，使TATA與母液分離，母液進入循環(huán)再作反應(yīng)溶劑。與母液分離，母液進入循環(huán)再作反應(yīng)溶劑。TATA濾餅進入干燥機濾餅進入干燥機TM-304TM-304內(nèi)干燥后得到內(nèi)干燥后得到CTACTA，利用反應(yīng)尾氣或利用反應(yīng)尾氣或N N2 2風(fēng)送至料倉風(fēng)送至料倉TTK-400TTK-400。 此加氫反應(yīng)為非均相催化反應(yīng)，包括：固相：鈀-碳催化劑液相：對苯二甲酸水溶液氣相：氫氣和水蒸汽進料加氫結(jié)晶分離過濾干燥TA冷凝水H2蒸汽母液溶劑回收PTA固體回收工藝水HAC氧化 干燥的干燥的CTACTA通過風(fēng)送系統(tǒng)從通過風(fēng)送系統(tǒng)從TATA日料倉日料倉TTK-400TTK-400送入送入

6、CTACTA料斗料斗PTK-101PTK-101，通過自動稱重進料器，通過自動稱重進料器PM-101PM-101和漿料罐和漿料罐螺旋進料器螺旋進料器PM-102PM-102以恒定的流量進入進料漿料罐以恒定的流量進入進料漿料罐PD-101PD-101，經(jīng)脫離子水（經(jīng)脫離子水（DIWDIW）打漿加壓，加熱溶解，進入加氫反）打漿加壓，加熱溶解，進入加氫反應(yīng)器應(yīng)器PD-201PD-201與與H H2 2在在287287，7.6Mpa7.6Mpa的條件下，通過鈀的條件下，通過鈀碳碳（Pd/CPd/C）催化劑床層進行加氫反應(yīng)，使）催化劑床層進行加氫反應(yīng)，使4CBA4CBA轉(zhuǎn)化成易轉(zhuǎn)化成易溶于水的對甲基苯甲

7、酸（溶于水的對甲基苯甲酸（PTAPTA）。）。 加氫主反應(yīng)加氫主反應(yīng)4CBA+H2=PT酸酸+H2O 然后將漿料依次經(jīng)過然后將漿料依次經(jīng)過PD-301PD-301、PD-302PD-302、PD-303PD-303、PD-304PD-304逐級降壓結(jié)晶，使?jié){料中析出逐級降壓結(jié)晶，使?jié){料中析出PTAPTA，然后通過，然后通過離心機離心機PM-401PM-401、旋轉(zhuǎn)真空過濾機、旋轉(zhuǎn)真空過濾機PM-402PM-402進行母固分進行母固分離，洗滌精制后的濾餅，經(jīng)螺旋輸送器進入干燥機離，洗滌精制后的濾餅，經(jīng)螺旋輸送器進入干燥機PM-404PM-404中干燥，得到合格的中干燥，得到合格的PTAPTA產(chǎn)品

8、，再用反應(yīng)尾氣產(chǎn)品，再用反應(yīng)尾氣或或N N2 2將將PTAPTA輸送至料倉輸送至料倉PTK-800APTK-800A、B B，供后面，供后面PETPET（聚（聚酯）使用或由倉儲車間打包裝置打包外售。酯）使用或由倉儲車間打包裝置打包外售。 2）如果氫氣分壓非常低時，將發(fā)生下述反應(yīng)： 干燥的粗TA通過風(fēng)送系統(tǒng)從TA日料倉TTK-400送入粗TA料斗PTK-101,之后通過自動稱重進料器PM-101和漿料罐螺旋進料器PM-102以恒定的流量進入進料漿料罐PD-101.進料漿料罐中加入循環(huán)工藝水與TA混合,進料漿料罐攪拌器PJ-101使PD-101中的固體和水混合,并使之保持為均一的懸浮液。進料漿料罐

9、下的反應(yīng)器進料提升泵101用來提升反應(yīng)進料泵102的入口壓力，102向加氫反應(yīng)器201提供經(jīng)過預(yù)熱的高壓進料。反應(yīng)器進料通過進料預(yù)熱器（101101）加熱到所需的反應(yīng)溫度。前三個預(yù)熱器101，通過蒸汽加熱，最后兩個預(yù)熱器101用熱油加熱。澄清的水溶液連續(xù)地經(jīng)過預(yù)熱器進入加氫反應(yīng)器D201，經(jīng)過催化劑床層。加氫反應(yīng)器中通入氫氣。在201發(fā)生催化加氫反應(yīng)，使中的不純物轉(zhuǎn)化成可溶于水的物質(zhì)。主要反應(yīng)為對醛基苯甲酸（4）轉(zhuǎn)化成對甲基苯甲酸（P-TA），后者通過結(jié)晶極易從中除去。加氫反應(yīng)生成物進入到四級連續(xù)攪拌閃蒸結(jié)晶器（301304），在其中逐步進行降壓。由于成功的降壓，水便閃蒸出來使剩下的溶液冷卻，

10、這樣便以期望的粒度分布結(jié)晶析出。從頭兩個結(jié)晶器（301302）閃蒸出的蒸汽通過在第一和第二結(jié)晶器排氣冷凝器（301302）中產(chǎn)生蒸汽來進行部分冷凝。結(jié)晶器間的漿料輸送利用它們之間的壓差進行。結(jié)晶器的攪拌器301至304用來保持漿料為懸浮液。從最后兩個結(jié)晶器（303304）閃蒸出的蒸汽直接送到第一預(yù)熱器101作為熱媒。第四結(jié)晶器中產(chǎn)生的 漿料送入離心機401分離成濕 餅和母液。濕 餅靠重力連續(xù)排入再打漿罐401，母液也連續(xù)地排入母液罐403。母液在液位控制下，從母液罐進入常壓下的母液閃蒸罐404。404中的母液通過廢溶劑泵404送到廢母液處理區(qū)。從401來的餅在再打漿罐401中用新鮮的熱脫離子水

11、進行再打漿。401中的PTA漿料在液位控制下排入旋轉(zhuǎn)真空過濾機的進料罐402，之后通過旋轉(zhuǎn)真空過濾機的進料泵402在液位控制下送入旋轉(zhuǎn)真空過濾機402。為防止固體沉積，提供了一條從402過濾機進料盤到402的漿料溢流管線。402過濾端的真空由真空泵403提供。濾液，洗滌液和蒸氣/惰性氣體排入濾液分離罐405，分離出的液體用泵 通過循環(huán)溶劑加熱器403送入循環(huán)溶劑罐501，分離出的蒸汽經(jīng)過過濾機的蒸氣冷凝器405送回到過濾機的真空泵。真空泵排料至真空泵分離罐406，分離出的液體送入干燥機N2洗滌塔PT-401用作洗滌液，分離出的氣體返回到過濾機，其中的一部分用來排放濾餅。濕濾餅通過流料槽403進

12、入常壓操作的干燥機404。濕濾餅中蒸發(fā)出的水蒸汽被反向一次通過的惰性氣體吹走。離開干燥機的這股氣體中夾帶有少量固體，在干燥機洗滌塔中用反向接觸的冷進行洗滌。離開洗滌塔的氣體直接排空。最后得到的干燥粉末狀晶體產(chǎn)品通過風(fēng)送系統(tǒng)送入日料倉800，然后送到產(chǎn)品料倉810或不合格料倉401或界區(qū)外車間。從第一和第二結(jié)晶器冷凝器排出的工藝排氣通過一共用的排氣集管進入排氣洗滌塔501。這股氣體中含有閃蒸時帶出的固體，其中排氣洗滌塔中用塔頂?shù)幕亓鬟M行洗滌。第一和第二結(jié)晶罐的冷凝液也進入排氣洗滌塔，旋轉(zhuǎn)真空過濾機的濾液，干燥機2洗滌塔的塔底物和排氣洗滌塔（501）的塔底物都進入到循環(huán)溶劑罐501，并最后循環(huán)到進

13、料漿料罐。工藝要求提供脫離子水作為補充水。兩股獨立的水作為溶劑補充。一部分冷的脫離子水直接進入攪拌器和泵的密封系統(tǒng)，另一部分在經(jīng)過洗滌塔排氣冷凝器501，排氣冷凝器404和工藝、沖洗水加熱器502后加入工藝水罐502。這股熱脫離子水用于離心機餅的再打漿和低壓沖洗，其中的一部分進行進一步的加熱加壓后用于高壓沖洗。廢母液處理系統(tǒng)用來提高單元排出的廢水的質(zhì)量。這個系統(tǒng)包括冷卻和過濾階段。從母液閃蒸罐來的廢母液用泵送入廢溶劑冷卻塔901。廢母液被冷卻，溶解在其中的有機物結(jié)晶析出。形成的漿料送入廢溶劑過濾機901，將懸浮的固體除去。過濾機排出的濕濾餅用醋酸進行再打漿，并循環(huán)至單元的102。分離出的水排入下水道，與和單元的其它廢水混合。精對苯二甲酸氫氣脫離子水對二甲苯（PX）液相催化氧化制對苯二甲酸（TA）是由印地安那Standard Oil公司和Scientific Design公司在五十年代開發(fā)，工藝改進后稱為Mid Century工藝。AMOCO公司由印地安那Standard Oil公司獨立出來于1956年建立了第一套生產(chǎn)粗對苯二甲酸（TA）裝置。后經(jīng)對制造工藝進行改進，1965年，AMOCO公司最先采用了加氫精制新技術(shù)的PTA示范裝置投入運轉(zhuǎn)。80年代后，該公司繼續(xù)進行改進使AMOCO工藝更加趨于成熟和完善。英國帝國化學(xué)公司（ICI）的PTA工藝