PTA装置及工艺PPT课件.ppt
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1、PTA装置及加氢精制工艺简介1 1.PTAPTA装置概况装置概况PTAPTA技术简介技术简介生产工艺方法AMOCO工艺法ICI工艺法MPC工艺法2 2.国内PTA装置概况燕山石化公司燕山石化公司3.63.6万吨万吨/年年AMOCOAMOCO19811981年投产年投产上海石化股份有限公司上海石化股份有限公司22.522.5万吨万吨/年年MPCMPC19851985年投产年投产扬子石化公司扬子石化公司4545万吨万吨/年年AMOCOAMOCO19891989年投产年投产济南化纤总厂济南化纤总厂7.57.5万吨万吨/年年MPCMPC19911991年投产年投产仪征化纤股份有限公司仪征化纤股份有限公
2、司2525万吨万吨/年年AMOCOAMOCO19951995年投产年投产乌鲁木齐石化总厂乌鲁木齐石化总厂7.57.5万吨万吨/年年ICIICI19951995年投产年投产辽阳石油化纤公司辽阳石油化纤公司22.522.5万吨万吨/年年ICIICI19961996年投产年投产天津石化公司天津石化公司2525万吨万吨/年年MPCMPC20002000年投产年投产3 3.天津天津PTAPTA装置概况装置概况概况1997年1月30日在北京中石化总公司国际事业公司和日本三井造 船株式 会社签定了以对二甲苯为原料年生产能力为25万吨的精对苯二甲酸(PTA)的生产装置合同,1997年7月1日生效。PTA项目总
3、投资:130829.4万元、占地43050M2本装置共有设备机械等577台,买方供货237台,卖方供货340台4 4.设计基础 PTA装置设计的年生产能力为25万吨精对苯二甲酸,设计运转时间7200小时每年,每小时产量35吨PTA,操作弹性在70%110%之间。装置组成 PTA装置包括粗对苯二甲酸(TA)生产单元;精对苯二甲酸(PTA)生产单元;辅助设施和公共设施。5 5.1.TA单元流程6 6.TATA单元生成PTAPTA的原料粗TATA(CTACTA),采用MPCMPC专有的液相催化氧化对二甲苯的工艺。TATA单元主要由进料准备、氧化、分离和干燥、溶剂和催化剂回收四部分组成。基础工艺流程为
4、对二甲苯(PXPX)、醋酸溶剂(Q Q)和醋酸钴、醋酸锰催化剂、及四溴乙烷(TBETBE)助催化剂一起进入氧化反应器TD-201TD-201,空气(空气与纯氧的混合气)在流量控制下进入反应器底部,三台在线氧分析仪检测尾气中氧气的浓度。氧化主反应PX+O2=TA+2H2O(催化剂,醋酸溶剂)氧化副反应PX+O2=4CBA+H2O氧化工艺简介7 7.反应温度通过改变压力来调节。底进轴锚式搅拌器TJ-201TJ-201使空气和液体有效的接触,防止氧化反应器的内壁结垢,并保持固体为悬浮状态。氧化反应放出的热量通过蒸发溶剂来带走,反应器的顶部有一个脱水塔用来除去氧化反应中生成的水。8 8.反应器塔底物连
5、续排入浆料罐TD-203TD-203,在其中一步减压至常压,通过降压闪蒸沉淀TATA,将浆料送入离心机TM-300TM-300,分离出的湿滤饼进入再打浆罐TD-300TD-300进行再打浆后送入旋转真空过滤机(RVFRVF)TM-301ATM-301A、B B,使TATA与母液分离,母液进入循环再作反应溶剂。TATA滤饼进入干燥机TM-304TM-304内干燥后得到CTACTA,利用反应尾气或N N2 2风送至料仓TTK-400TTK-400。9 9.加氢精制工艺技术概述uu反应原理反应原理1010.此加氢反应为非均相催化反应,包括:固相:钯-碳催化剂液相:对苯二甲酸水溶液气相:氢气和水蒸汽1
6、111.1212.PTAPTA单元工艺流程总貌图1313.干燥的CTACTA通过风送系统从TATA日料仓TTK-400TTK-400送入CTACTA料斗PTK-101PTK-101,通过自动称重进料器PM-101PM-101和浆料罐螺旋进料器PM-102PM-102以恒定的流量进入进料浆料罐PD-101PD-101,经脱离子水(DIWDIW)打浆加压,加热溶解,进入加氢反应器PD-201PD-201与H H2 2在287287,7.6Mpa7.6Mpa的条件下,通过钯碳(Pd/CPd/C)催化剂床层进行加氢反应,使4CBA4CBA转化成易溶于水的对甲基苯甲酸(PTAPTA)。加氢主反应4CBA
7、+H2=PT酸+H2O1414.然后将浆料依次经过PD-301PD-301、PD-302PD-302、PD-303PD-303、PD-304PD-304逐级降压结晶,使浆料中析出PTAPTA,然后通过离心机PM-401PM-401、旋转真空过滤机PM-402PM-402进行母固分离,洗涤精制后的滤饼,经螺旋输送器进入干燥机PM-PM-404404中干燥,得到合格的PTAPTA产品,再用反应尾气或N N2 2将PTAPTA输送至料仓PTK-800APTK-800A、B B,供后面PETPET(聚酯)使用或由仓储车间打包装置打包外售。1515.加氢过程中的付化学反应:加氢过程中的付化学反应:1 1
8、)当使用新鲜的钯)当使用新鲜的钯-碳催化剂时,有可能发生下述反应,碳催化剂时,有可能发生下述反应,但很快就停止但很快就停止2)如果氢气分压非常低时,将发生下述反应:1616.进料部分进料部分 干燥的粗TA通过风送系统从TA日料仓TTK-400送入粗TA料斗PTK-101,之后通过自动称重进料器PM-101和浆料罐螺旋进料器PM-102以恒定的流量进入进料浆料罐PD-101.进料浆料罐中加入循环工艺水与TA混合,进料浆料罐搅拌器PJ-101使PD-101中的固体和水混合,并使之保持为均一的悬浮液。进料浆料罐下的反应器进料提升泵101用来提升反应进料泵102的入口压力,102向加氢反应器201提供
9、经过预热的高压进料。反应器进料通过进料预热器(101101)加热到所需的反应温度。前三个预热器101,通过蒸汽加热,最后两个预热器101用热油加热。1717.进料部分流程图1818.常见问题常见问题PM-104PM-104袋滤器压差高,呼吸阀起跳袋滤器压差高,呼吸阀起跳n n现象:现象:PI-2105PI-2105压力高并达到高值,压力高并达到高值,PDI-2104PDI-2104压差高并达到高值;呼压差高并达到高值;呼吸阀起跳吸阀起跳n n原因:原因:CTACTA进料中湿含量大;进料中湿含量大;CTACTA进料中杂质含量超标;进料中杂质含量超标;PZ-100PZ-100转阀损转阀损坏坏n n
10、处理:热水运转或切浆料运转时对处理:热水运转或切浆料运转时对PM-04PM-04进行更换滤袋进行更换滤袋PTAPTA进料系统波动进料系统波动n n现象:现象:PD-101PD-101中的浆料密度控制不稳,波动较大;中的浆料密度控制不稳,波动较大;FC-2101AFC-2101A进料量指进料量指示波动较大示波动较大n n原因:原因:PM-101-1PM-101-1的排气线堵塞;的排气线堵塞;KCV-2101KCV-2101故障,气动膜头损坏故障,气动膜头损坏n n处理:用木榔头敲击处理:用木榔头敲击PM-101-1PM-101-1的排气线,使其畅通;调大的排气线,使其畅通;调大PM-101-1P
11、M-101-1排气线的氮气吹扫量,使氮气正常通入;仪表人员进行检查、维修。排气线的氮气吹扫量,使氮气正常通入;仪表人员进行检查、维修。1919.工艺切工艺切RSRS运转运转uu原因:原因:FC-2601FC-2601低流量联锁(低流量联锁(200kg/h200kg/h););PP-101PP-101泵停;泵停;PP-102PP-102双双运中突然一台故障自停;运中突然一台故障自停;PD-201PD-201压力压力PS-2203PS-2203高联锁(高联锁(8.33MPa)8.33MPa);PE-01PE-01换热器堵,换热器堵,FC-2201FC-2201流量突然降低流量突然降低uu处理:程序
12、自动切处理:程序自动切RSRS运转;内操操作运转;内操操作DCSDCS软开关切软开关切RSRS运转运转uu动作:动作:SDV-2103SDV-2103、SDV-2105SDV-2105关闭,关闭,SDV-2104SDV-2104打开打开2020.加氢部分加氢部分澄清的水溶液连续地经过预热器进入加氢反应器D201,经过催化剂床层。加氢反应器中通入氢气。在201发生催化加氢反应,使中的不纯物转化成可溶于水的物质。主要反应为对醛基苯甲酸(4)转化成对甲基苯甲酸(P-TA),后者通过结晶极易从中除去。2121.加氢部分流程图2222.常见问题常见问题PC-201PC-201油路断流油路断流n n现象:
13、调压阀油路断流;现象:调压阀油路断流;PD-201PD-201进氢压力波动较大,造成进氢压力波动较大,造成PD-201PD-201的液的液位波动位波动n n原因:原因:PC-201PC-201设备本身故障设备本身故障n n处理:切换氢压机处理:切换氢压机PE-101B/CPE-101B/C疏水器故障疏水器故障n n现象:现象:PE-101BPE-101B和和PE-101CPE-101C的出口温度降低,的出口温度降低,PE-101D/EPE-101D/E的加热热油的加热热油(HOHO)用量增大)用量增大n n原因:原因:PE-101BPE-101B和和PE-101CPE-101C的疏水器直跑,不
14、能正常憋压,造成换热效的疏水器直跑,不能正常憋压,造成换热效果不好果不好n n处理:更换新疏水器;关闭该疏水器的后手阀,根据其出口温度调整手处理:更换新疏水器;关闭该疏水器的后手阀,根据其出口温度调整手阀开度大小阀开度大小2323.结晶部分结晶部分加氢反应生成物进入到四级连续搅拌闪蒸结晶器(301304),在其中逐步进行降压。由于成功的降压,水便闪蒸出来使剩下的溶液冷却,这样便以期望的粒度分布结晶析出。从头两个结晶器(301302)闪蒸出的蒸汽通过在第一和第二结晶器排气冷凝器(301302)中产生蒸汽来进行部分冷凝。结晶器间的浆料输送利用它们之间的压差进行。结晶器的搅拌器301至304用来保持
15、浆料为悬浮液。从最后两个结晶器(303304)闪蒸出的蒸汽直接送到第一预热器101作为热媒。2424.结晶部分流程图2525.常见问题常见问题产品质量中粒径偏大或偏小产品质量中粒径偏大或偏小n n处理:改变处理:改变PD-301PD-301的液位控制,由的液位控制,由35%35%提至提至38%38%或由或由35%35%降至降至32%32%;改变;改变PD-301PD-301的压力控制,由的压力控制,由4.21MPA4.21MPA提至提至4.3MPA4.3MPA或由或由4.21MPA4.21MPA降降至至4.1MPA4.1MPA;检查现场工艺管线的保温情况;改变;检查现场工艺管线的保温情况;改变
16、PV-2201PV-2201的阀开度的阀开度排料线出现堵塞排料线出现堵塞n n现象:前面的结晶罐液位升高;排料线上的液位调节阀异常开大现象:前面的结晶罐液位升高;排料线上的液位调节阀异常开大n n原因:液位调节阀卡料原因:液位调节阀卡料n n处理:活动液位调节阀(处理:活动液位调节阀(0%100%0%100%);投用);投用MPWMPW冲洗程序进行冲洗冲洗程序进行冲洗2626.PD-301PD-301、302302的压力出现较大波动的压力出现较大波动n n现象:压力控制不稳,波动较大;现象:压力控制不稳,波动较大;PT-501PT-501的压力波动较大的压力波动较大n n原因:原因:10BW1
17、0BW用量波动(用量波动(TP-1210TP-1210泵故障);泵故障);PE-301PE-301、302302的液位调的液位调节阀滞后;节阀滞后;PE-301PE-301换热器出现堵塞换热器出现堵塞n n处理:切换处理:切换TP-1210TP-1210泵;仪表检查泵;仪表检查PE-301PE-301、302302的液位调节阀;打开的液位调节阀;打开 现场现场MPWMPW手阀对手阀对PE-301PE-301的管程进行冲洗的管程进行冲洗PM-301PM-301、303303、304304下料线堵下料线堵n n现象:现象:PM-301PM-301、303303、304304的下料温度降低的下料温度
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