南京宝色研制全球最大PTA氧化反应器
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“中国制造”PTA装置取得双突破
佚名
【期刊名称】《石油化工应用》
【年(卷),期】2014(33)5
【摘要】我国自主研发的PTA工艺在装置规模和设备国产化方面取得双突破。
4月15日,江苏虹港石化有限公司150万吨/年PTA项目完成全部安装工程,实现装置机械竣工。
这是采用中国昆仑工程公司自主PTA工艺建设的产能规模最大的PTA装置,80%以上的国产设备也使该装置成为国产化率最高的PTA装置,标志着我国自主技术PTA装置在工艺技术、规模和装备国产化上又有新突破。
【总页数】1页(P127-127)
【关键词】PTA装置;中国制造;PTA工艺;安装工程;自主技术;设备国产化;装备国产化;自主研发
【正文语种】中文
【中图分类】TQ245.12
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各家PTA工艺技术对比评析【更新时间:2010-11-6 13:20:44文章录入:中国PTA行业网站】刖言精对苯二甲酸(purified terephthalic acid简称PTA是生产聚酯的重要原料,对苯二甲酸是无色针状结晶或无定型粉末(外观为白色粉末,无毒、有刺激性,粉尘具有爆炸性,在常温下与空气混合达到一定质量浓度时会发生爆炸,其最低爆炸浓度为0.05 克/升。
分子量166.13,密度1.510克/厘米3,比热0.2873卡/克•度,升华热23.5千卡/ 克分子,熔点(在封管中425℃,升华点402℃,能溶于碱溶液,稍溶于热乙醇,微溶于水。
我国聚酯工业的超速成长,极大地刺激了PTA投资的快速增长,从而加快了PTA 项目的工艺引进,上述成果也不同程度地在新建或改建的PTA装置中得到了应用。
我国从20世纪70年代中期开始引进PTA生产装置,目前已形成相当的生产规模。
但我国PTA装置建设的关键技术仍然依靠进口,基础研究薄弱,能耗水平与国际先进水平比较还有相当大的差距。
我国PTA装置的生产规模已经与国际接轨,在大型化方面取得了长足的进展,但在工艺优化方面,特别是基础研究方面仍然有待开发。
下面将各家PTA生产工艺技术进行对比,来分析各个工艺的优缺点。
各家PTA工艺技术比较工艺技术各专利商都拥有工业化生产PTA的专利技术,拥有近期采用最新技术的专利工厂,并生产出合格的PTA产品。
都采用回收氧化反应副产蒸汽和反应尾气用于空压机驱动等节能措施,并将尾气用于中间产品CTA和成品PTA输送。
溶剂回收:多数厂家为共沸蒸馏,优于常压蒸馏,筛板塔逐渐改为填料塔。
催化剂回收:工艺技术(二的回收技术较简单,其他几家公司流程较复杂。
精制母液回收:工艺技术(六无精制母液回收,脱盐水消耗量大,PTA损失量大,其他几家都有。
工艺条件氧化反应温度、压力趋于降低。
工艺技术(一(二(三(五(六为高温氧化工艺,工艺技术(四为中温氧化工艺。
PTA氧化反应器泄漏失效分析PTA氧化反应器作为聚酯生产中的重要设备,其失效往往会对生产造成严重影响。
其中,泄漏是一种常见的失效现象,可能会导致生产线停机、环境污染和安全事故等问题。
因此,对PTA氧化反应器泄漏失效进行深入分析,找出原因并采取相应措施,对于确保生产的持续稳定具有重要意义。
本文将从泄漏失效的原因、影响以及预防措施等方面进行探讨。
一、泄漏失效的原因1.设备老化:PTA氧化反应器作为长期运行的设备,其容器壁厚度可能会逐渐减薄,引起裂纹或漏洞,从而导致泄漏。
2.设备设计不当:设备在设计时未考虑到操作条件下的压力、温度等影响因素,导致设备无法承受实际工况,从而引起泄漏。
3.设备安装不良:设备在安装过程中存在缺陷,如螺栓未拧紧、密封圈未安装到位等,导致泄漏发生。
4.设备操作不当:操作人员在使用设备时未按规程操作,如温度、压力过高或过低,操作不稳定等,都有可能引起泄漏失效。
5.材料选择不当:设备制造材料质量不达标或选择不当,如耐压性、耐腐蚀性不足,容易导致泄漏问题。
6.设备维护保养不到位:设备长期未进行维护保养,设备零部件磨损、老化,容易导致泄漏失效。
7.环境影响:PTA氧化反应器在工作环境中受到外部因素影响,如震动、污染等,都可能导致泄漏失效。
二、泄漏失效的影响1.停机时间延长:泄漏失效会导致生产线的停机时间延长,影响生产进度,增加生产成本。
2.生产造成损失:泄漏失效可能导致产品质量问题,造成产品合格率降低,从而带来经济损失。
3.环境污染:泄漏失效可能导致有毒气体或有害物质的泄漏,对环境造成污染,影响周边居民和环境生态。
4.安全事故:泄漏失效可能会引发火灾、爆炸等重大安全事故,对人员和设备造成严重危害。
5.影响企业形象:泄漏失效会影响企业的声誉和形象,降低客户对企业的信任度,对企业的长远发展不利。
三、预防措施1.定期检查:对PTA氧化反应器进行定期检查,发现问题及时处理,确保设备的正常运行。
- 29 -第11期图1 图2承受疲劳载荷的复合板封头与裙座的连接设计王静,黄之军(南京宝色股份公司, 江苏 南京 211178)[摘 要] 某氧化反应器,由于横向交变流体载荷的作用,裙座与封头连接处承受较大的疲劳载荷。
通过多种方案对比并结合有限元分析,确定采用锻环作为过渡元件,使连接处满足疲劳设计要求。
[关键词] 氧化反应器;交变载荷;锻环;封头;裙座;有限元;疲劳评定作者简介:王静(1985—),女,江苏东台人,本科学历,工程师。
从事压力容器设计工作。
笔者曾担任国外某PTA 项目氧化反应器的设计工作。
该台设备主体材质为钛钢复合板,按ASME Ⅷ-1标准进行常规设计。
因承受了较大的流体交变载荷,还需进行疲劳分析设计,故按ASME Ⅷ-2进行应力分析和疲劳评定。
因本设备的裙座与封头连接处较难通过疲劳评定,因此参照国内的使用经验,对此处结构进行改进设计。
1 设计条件氧化反应器壳体材质为SB-265Gr.2/SA-516 Gr.70钛-钢复合板,内径6m ,总高度约63m ,轮廓图见图1,设计参数见表1。
物料通过反应器下部的喷射器进入设备,流体作用力为横向交变载荷,载荷由下至上呈线性衰减,下封头切线处载荷最大,上封头切线处载荷降为0,见图2。
表1 设计参数2 结构设计标准给出的封头与裙座连接的结构中,对接型式为优选,如图3所示,结构简单、制造方便,但连接处结构不连续,易引起应力集中产生裂纹,受力薄弱。
因本设备的物料进口位于筒体下端,流体冲力使下封头附近区域承受了较大的疲劳载荷,故封头与裙座连接结构的初始设计方案为:通过堆焊方式增长焊缝,平滑过渡以降低局部应力,满足疲劳设计要求。
通过有限元方法进行试算,焊缝长度从200mm 增至400mm ,评定结果均为不合格,见表2。
由此可以判定:此对接型式不能满足疲劳设计要求。
- 30 -论文广场石油和化工设备2018年第21卷表2 裙座与封头的一般对接型式疲劳分析结果图3 图4 图5表3 主要受压元件材料的力学性能焊缝高度X(mm)裙座处的最大应力Smax(MPa)循坏次数(108)结论20059.60.57不合格30045.9 1.52不合格400392.725不合格因国内外已有大型关键设备采用整体式裙座连接(见图4)的使用经验,在此基础上对氧化反应器的裙座与封头连接处进行改进设计。
PTA加氢反应器堆焊层腐蚀、剥离原因分析翁东山【摘要】This paper analyzes the reasons of corrosion and stripping with PTA hydrogenation reactor of surfacing layer, and puts forward the control defect treatment and process the matters needing attention.%文中分析了在役PTA加氢反应器堆焊层产生腐蚀及剥离的原因;提出了缺陷处理和工艺控制应注意的事项。
【期刊名称】《质量技术监督研究》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P29-31,36)【关键词】加氢反应器;腐蚀;剥离【作者】翁东山【作者单位】福建省特种设备检验研究院,福建福州 350008【正文语种】中文1 前言PTA是精对苯二甲酸的简称,是一种用于生产聚酯的化工原料。
目前世界上生产PTA的主流生产工艺是:首先将PX(对二甲苯)氧化成CTA(粗对苯二甲酸),再通过加氢还原法除去杂质,从而将CTA精制成PTA。
生产装置中的主要生产单元是氧化单元和精制单元。
加氢反应器是精制单元的关键设备,其内部工作环境较为复杂,产生的缺陷类型一般是:腐蚀、剥离、裂纹。
2 设备参数和缺陷概述福建某石化企业一台PTA加氢反应器于2010年投用,2013年8月进行了首次开罐全面检验。
在对其进行内表面检测时发现设备内表面上部堆焊层存在几处腐蚀和剥离现象。
设备由中国第一重型机械集团公司制造,规格φ3300×(130/66+7.5),基体材质为SA387 Gr22 Cl2,堆焊层有两层,E309L过渡层,E347盖面,堆焊层总体厚度约7.5mm。
介质是水、CTA、氢气,操作压力8.6MPa、操作温度286℃。
反应器结构见图1。
图1 加氢反应器结构示意图该加氢反应器共6个筒节,上下两个球形封头,每节有两条纵缝,氢气和CTA由上封头进气口、进料口通入,下部封头设出料口。
PTA装置氧化新型添加剂的工业化试用介绍了PTA装置氧化新型添加剂的工业化试用过程,分析了新型添加剂的试用结果。
试用结果表明,使用新型添加剂后氧化产品质量稳定可控,四溴乙烷、钴锰液体、醋酸的消耗有不同程度的降低,有一定的经济价值及环保价值。
标签:对苯二甲酸;氧化反应;新型添加剂;试用1 概述精对苯二甲酸(简称PTA)是石油化工基础有机化工原料之一,主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及后续的聚酯纤维、聚酯瓶、聚酯薄膜以及PBT 工程塑料等。
当前PTA行业针对氧化反应的深度控制方面,大多采用醋酸钴和醋酸锰以及四溴乙烷或者氢溴酸的三元催化剂完成PX转化为TA的氧化反应。
试用装置采用的是醋酸钴、醋酸锰、四溴乙烷三元催化剂。
催化剂在PX的催化氧化方面的原理,目前普遍认为PX的氧化分步执行,首先氧化PX的对位的一个甲基,其次再氧化对位的另外一个甲基,在PX的氧化过程中,重金属盐类中醋酸钴的催化效应表现突出,主要体现在3价钴离子取代甲基分子中的一个氢而起作用,因此氧化反应的深度表现在系统内3价钴离子的浓度高低,决定催化氧化效果。
三元催化剂体系中四溴乙烷的存在实际实现将二价钴离子氧化为3价钴离子的氧化反应。
目前具体的促进剂进系统后氧化反应的原理值得行业去深人研究,经过翻阅资料查证,目前大凡采用的氧化反应促进剂的反应机理,还是从替代四溴乙烷的路径,完成2价钴离子向3价钴离子的转化途径,醛类氧化溴的作用不明显,醛类氧化依赖于3价钴离子和3价锰离子的氧化作用,最终实现了促进氧化反应程度的作用。
新型添加剂,在不改变PTA装置氧化反应器现状的前提下,提高氧化反应效率和选择性,可以降低催化剂系统中的溴元素的含量。
溴浓度的降低使PTA 装置降低腐蚀,延长设备寿命,提高装置运转率都有很重要的意义;同时,由于溴元素的降低,生成的溴甲烷也会随之减少,有利于减少环境污染;另外,由于催化剂活性增加,可以减少部分物料消耗,如醋酸钴、醋酸锰、四溴乙烷、醋酸,产生一定的经济效益。