《石油化工综述及PTA装置简介》李网章

pta装置工艺技术PTA（聚对苯二甲酸酯）装置工艺技术是指用来生产聚对苯二甲酸酯的工业装置和相关工艺技术。

PTA是一种重要的聚酯原料，广泛用于纺织品、塑料、瓶装饮料等领域。

以下将介绍PTA装置工艺技术的基本原理和主要工艺流程。

PTA装置工艺技术的基本原理是通过对二甲酸和苯进行酯化反应，生成对苯二甲酸二乙酯（DEP），然后对DEP进行催化氧化反应，生成聚对苯二甲酸酯（PTA）。

PTA装置工艺技术主要包括原材料准备、反应设备、分离设备和产品收集等。

首先是原材料准备。

原材料包括苯、二甲酸和催化剂等。

苯是主要原料，需要去除杂质，提高纯度。

二甲酸也需要去除杂质，以保证反应的纯度。

催化剂通常使用锌锰酸盐，可以提高氧化反应的速度和效率。

接下来是反应设备。

反应设备通常采用连续式反应釜或固定床反应器。

连续式反应釜具有较高的反应效率和较大的产量，但操作相对复杂。

固定床反应器则适用于低温反应，操作相对简单。

反应温度一般在180-200摄氏度，反应压力为3-5兆帕。

然后是分离设备。

分离设备主要用于将反应产物中的DEP和PTA分离出来。

分离设备通常包括蒸发器、分子筛、冷凝器和萃取塔等。

通过调整温度和压力等条件，可以使DEP和PTA按照不同的沸点和溶解度进行分离。

最后是产品收集。

PTA产品需要经过冷却和固化等工序后，才能变成固体颗粒状物质，方便包装和使用。

产品收集设备通常包括过滤器、离心机和干燥机等。

通过这些设备，可以将PTA产品从反应混合液中分离出来，并得到纯度较高的PTA颗粒。

总结起来，PTA装置工艺技术是将二甲酸和苯进行酯化和氧化反应得到PTA的过程。

通过合理选择原材料、合适的反应设备、有效的分离设备和高效的产品收集设备，可以实现高效、稳定和可持续的PTA生产。

PTA装置工艺技术在化工工业中具有重要的应用价值，对于促进经济发展和提高产业竞争力具有重要意义。

在石油化工生产、加工、输送、储运中常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、深冷、有毒有害和腐蚀等危险因素，由于高温、高压、深冷能够提高生产效率，降低能源，取得更好的经济效益，石油化工的生产工艺日益向高深发展，火灾的风险也随之加大。

例如石油裂解装置内的温度高达800~900℃,生产尿素的反应压力在10MPa以上，高压聚乙烯需要在100～300MPa的压力和50～300℃的高温下才能聚合生成，乙烯生产要在～103℃的低温下才能运送和储存。

高温、高压、深冷易使设备材料损坏，金属材料发生蠕变、改变金相组织，降低机械强度，低温会使得设备材料变脆易裂。

因此事故易发、多发性、突发性和严重危害性是石油化工装置的主要特点.1987年7月8日的石化丙烯睛装置，1996年6月18日的高化苯酚丙酮装置,1996年7月19日和2002年7月23日的石化二次乙烯装置事故，以及今年9月19日的高桥精细化工厂事故，都说明了石油化工生产装置的事故多发性和危害性。

研究石油化工装置的构造特点、火灾危险性和生产过程中的工艺要求,有助于我们了解掌握石油化工装置的特征和事故发生的规律，有助于我们掌握事故处置的主动权，针对性地采取处置对策,有助于减轻或消除事故危害。

一、石油化工装置的构造特点及火灾危险性石油化工装置具有连续性、工艺过程的复杂性特特点，其装置布置高度密集，管道纵横交错,密密麻麻,让人眼花缭乱。

在错综复杂尽管石油化工装置中，我认为塔、炉、罐、槽、泵、管线是构成石油化工装置的基本要素。

因生产物料、产品工艺要求等生产要素不同，石油化工装置的工艺参数也有很大的差别。

这里重点分析以下装置：(一)蒸发与蒸馏装置蒸发与蒸馏装置是石油化工生产的重要单元，应用十分广泛，蒸发是在液体表面发性的气化现象，是石化生产中最简单的过程，一般压力不大，温度不高，相对危险性较小,蒸馏是借液体混合物中各组分沸点的不同来分离液体,将混合物分离为纯组分的操作过程。

蒸馏按操作方法分为间歇蒸馏和连续蒸馏；按压力分可分为常压蒸馏(一般蒸馏）、减压蒸馏（真空蒸馏)、加压蒸馏（高压蒸馏）、特殊蒸馏四种。

PTA装置调研报告Ξ刘毅(扬子石化公司技术处,南京210048) 摘要　简要介绍了辽化、金山、仪征、扬子4套PTA装置的工艺特点、运行状况、存在问题及解决思路和各装置的专题报告等,并针对属不同专利、引进时间不同的4套装置进行综合效果比较,提出了节能降耗和扩容改造的建议。

关键词　精对苯二甲酸　氧化　精制　扩容改造 按照第九次全国聚酯年会成都预备会的要求,受上海石化股份公司的委托,由扬子石化公司牵头,上海石化股份有限公司涤纶二厂、扬子石化公司、仪征化纤股份有限公司化工厂、辽阳石油化纤公司聚酯厂各出一人,成立精对苯二甲酸(PTA)调研小组,于1997年9月1日至5日,分别与这4套装置的技术人员进行了交流,就各厂所共同关心的装置节能降耗、扩容改造、与国际先进水平的差距及赶超的思路等问题进行座谈,并参观了各装置。

总的来说,在降低原料单耗、能量合理利用、保持高运行负荷、提高开工率方面各厂已有很大的进步,这充分说明国内PTA的生产已进入一个崭新的发展时期。

下面分别介绍4套PTA装置调研情况。

1　辽阳石油化纤公司聚酯厂PTA装置111　装置概况辽阳石油化纤公司聚酯厂2215万t/aPTA 装置是引进英国帝国化学公司(ICI)的专利技术,由美国福斯特・惠勒公司(FW)工程总承包,于1992年5月签订工程合同,总价112195亿美元。

1996年7月29日精制投外购TA开车,8月3日氧化投料,8月8日产出合格的PTA产品,取得一次开车成功,技术指标详见表2。

112　工艺特点11211　ICI氧化反应温度、压力高于AMOCO,认为201℃、115MPa是最佳操作条件,在这样的条件下,容易控制,综合效益高。

11212　ICI采用单台氧化反应器,搅拌器有专利特色。

ICI认为单台反应器操作简单,灵活性大,操作安全性高。

采用的气膜式专利搅拌器,使传质效率大大提高,使得氧化反应器在运转中不需碱洗,堵料损失仅占15%。

11213　溶剂回收单元采用共沸蒸馏塔,共沸剂为醋酸异丁酯(IBA),可以达到节约设备投资和降低能耗的目的。

PTA装置生产过程危险性分析1 装置概况1.1 概述洛阳石油化工总厂PTA装置采用美国BP—AMOCO公司的专利技术，并由该公司提供工艺包。

日本千代田公司总承包，洛阳石化工程公司负责工程详细设计，中国石化集团第五建筑公司负责施工。

工程总投资13.5亿人民币，占地面积16000平方米。

于1998年2月21日正式开工建设，并于2000年3月18日正式中交，2000年5月25日一次投料生产成功。

装置设计生产能力22.5万吨/年，小时生产量为32吨，操作弹性范围70%~100%，年开工时间7600小时。

2003年7月完成扩能改造工程，生产能力达到32.5万吨/年PTA。

小时产量42.76吨，操作时间7600小时。

1.2 装置组成PTA装置主要由氧化单元、精制单元、公用工程和辅助设施等四部分组成。

（1）氧化单元：主要包括空气压缩、进料准备、氧化反应、结晶、过滤分离、干燥、溶剂回收等。

（2）精制单元：主要包括浆料制备、加氢反应、PTA结晶、分离过滤、干燥和产品输送等。

（3）辅助设施：主要包括控制室、变配电所、MCC、化验室、原料及化工原料中间罐区、成品包装。

1.3 装置工艺概况1.3.1工艺流程简述在氧化装置中，以对二甲苯（PX）为原料，醋酸为溶剂，醋酸钴、醋酸锰为催化剂，氢溴酸为促进剂，与氢反应生成对苯二甲酸。

反应在191℃和1256KPa 条件下进行，反应过程属剧烈放热反应。

反应尾气经四级冷却进行能量回收，凝液返回反应器，不凝气体一部分进入尾气透平进一步回收能量，另一部分用于气流输送物料。

反应产物经结晶、过滤分离、干燥后得到粗对苯二甲酸（CTA ）粉末。

粗对苯二甲酸中含有氧化反应副产物对甲基苯甲酸（TOL ）和对羧基苯甲醛（4-CBA ）杂质。

过滤分离过程中大约90%以上的母液返回到催化剂配制系统，其余送入残渣蒸发器，固体残渣送污水处理装置。

装置所有尾气进入溶剂回收单元，用以回收醋酸溶剂。

精制装置采用加氢还原法除去氧化反应副产物。

- --一、装置概况〔一〕概况本装置是以对二甲苯为原料生产纤维级精对苯二甲酸的成套装置，简称精对苯二甲酸(PTA)装置。

PTA为精对苯二甲酸的英文名称Purified Terephthalic Acid的缩写。

本装置是成套引进装置，合同情况如下：合同号：CGD—78416签字日期：1978年12月22日生效日期：1979年1月22日承包商：西德法兰克福/(梅因)鲁奇矿物油技术专利商：美国标准油公司(印第安那)的阿莫柯化学公司生产规模：年产45万吨精对苯二甲酸价格：设备材料及技术效劳费305,495,200DM专利费 19,466,667US$工程投资 61105.46万元本装置产品主要作为聚酯原料，与仪征化纤公司同期向西德吉玛公司引进的54万吨/年聚酯装置相配套。

由于1981年国民经济调整，装置一度停缓建，1983年11月我方与卖方签订了"修改合同协议书"，延续合同关系至1985年10月。

1985年6月装置正式开工兴建，并于89年9月试车一次成功。

1995年PTA装置逐步实施改造至1997年形成了60万吨/年的规模并达标。

2012年3月，新一轮的PTA节能改造工程正式开工。

PTA装置由精对苯二甲酸生产装置区、公用区及灰浆沉降区三局部组成。

生产装置区包括中央控制室、总降变配电站、贮罐区、脱离子水生产系统、氢氮压缩及贮存系统等设施。

公用区包括循环冷却水系统、设备维修站、综合维修站、化学品仓库、压缩空气站、堆场等。

装置占地总面积17.9万平方米。

PTA装置共引进设备1202台，工艺管道22.4万米，引进仪表9568台(件)，调节控制回路630余套。

PTA60万吨改造时，改造和新增设备290台件，增加工艺配管2万米，阀门700台，铺设电缆50000米，增加仪表调节回路100条，电气设备200台。

经改造后仪表控制系统全部改为DCS控制。

新一轮的PTA节能改造工程，改造和新增设备122台〔套〕，增加工艺配管16263米，阀门1407台，铺设电缆、光缆125610米，增加仪表设备757台。