PTA装置及工艺课件.ppt

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1、PTA装置及加氢精制工艺简介,PTA装置概况,PTA技术简介,国内PTA装置概况,1.TA单元流程,TA单元生成PTA的原料粗TA（CTA），采用MPC专有的液相催化氧化对二甲苯的工艺。TA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。基础工艺流程为对二甲苯（PX）、醋酸溶剂（Q）和醋酸钴、醋酸锰催化剂、及四溴乙烷（TBE）助催化剂一起进入氧化反应器TD-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,反应温度通过

2、改变压力来调节。底进轴锚式搅拌器TJ-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。,反应器塔底物连续排入浆料罐TD-203，在其中一步减压至常压，通过降压闪蒸沉淀TA，将浆料送入离心机TM-300，分离出的湿滤饼进入再打浆罐TD-300进行再打浆后送入旋转真空过滤机（RVF）TM-301A、B，使TA与母液分离，母液进入循环再作反应溶剂。TA滤饼进入干燥机TM-304内干燥后得到CTA，利用反应尾气或N2风送至料仓TTK-400。,加氢精制工艺技术概述,反应原理,PTA单

3、元工艺流程总貌图,干燥的CTA通过风送系统从TA日料仓TTK-400送入CTA料斗PTK-101，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，经脱离子水（DIW）打浆加压，加热溶解，进入加氢反应器PD-201与H2在287，7.6Mpa的条件下，通过钯碳（Pd/C）催化剂床层进行加氢反应，使4CBA转化成易溶于水的对甲基苯甲酸（PTA）。加氢主反应4CBA+H2=PT酸+H2O,然后将浆料依次经过PD-301、PD-302、PD-303、PD-304逐级降压结晶，使浆料中析出PTA，然后通过离心机PM-401、旋转真空过滤机PM-402进

4、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-404中干燥，得到合格的PTA产品，再用反应尾气或N2将PTA输送至料仓PTK-800A、B，供后面PET（聚酯）使用或由仓储车间打包装置打包外售。,加氢过程中的付化学反应：1）当使用新鲜的钯-碳催化剂时，有可能发生下述反应，但很快就停止,2）如果氢气分压非常低时，将发生下述反应：,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-10

5、1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。,进料部分流程图,常见问题,PM-104袋滤器压差高，呼吸阀起跳现象：PI-2105压力高并达到高值，PDI-2104压差高并达到高值；呼吸阀起跳原因：CTA进料中湿含量大；CTA进料中杂质含量超标；PZ-100转阀损坏处理：热水运转或切浆料运转时对PM-04进行更换滤袋PTA进料系统波动现

6、象：PD-101中的浆料密度控制不稳，波动较大；FC-2101A进料量指示波动较大原因：PM-101-1的排气线堵塞；KCV-2101故障，气动膜头损坏处理：用木榔头敲击PM-101-1的排气线，使其畅通；调大PM-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。,工艺切RS运转原因：FC-2601低流量联锁（200kg/h）；PP-101泵停；PP-102双运中突然一台故障自停；PD-201压力PS-2203高联锁（8.33MPa)；PE-01换热器堵，FC-2201流量突然降低处理：程序自动切RS运转；内操操作DCS软开关切RS运转动作：SDV-2103、SDV-21

7、05关闭，SDV-2104打开,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。,加氢部分流程图,常见问题,PC-201油路断流现象：调压阀油路断流；PD-201进氢压力波动较大，造成PD-201的液位波动原因：PC-201设备本身故障处理：切换氢压机PE-101B/C疏水器故障现象：PE-101B和PE-101C的出口温度降低，PE-101D/E的加热热油（HO）用量增大原因：PE-101B和PE

8、-101C的疏水器直跑，不能正常憋压，造成换热效果不好处理：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,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。,结晶部分流程图,

9、常见问题,产品质量中粒径偏大或偏小处理：改变PD-301的液位控制，由35%提至38%或由35%降至32%；改变PD-301的压力控制，由4.21MPA提至4.3MPA或由4.21MPA降至4.1MPA；检查现场工艺管线的保温情况；改变PV-2201的阀开度排料线出现堵塞现象：前面的结晶罐液位升高；排料线上的液位调节阀异常开大原因：液位调节阀卡料处理：活动液位调节阀（0%100%）；投用MPW冲洗程序进行冲洗,PD-301、302的压力出现较大波动现象：压力控制不稳，波动较大；PT-501的压力波动较大原因：10BW用量波动（TP-1210泵故障）；PE-301、302的液位调节阀滞后；PE-

10、301换热器出现堵塞处理：切换TP-1210泵；仪表检查PE-301、302的液位调节阀；打开 现场MPW手阀对PE-301的管程进行冲洗PM-301、303、304下料线堵现象：PM-301、303、304的下料温度降低原因：各结晶罐的压力波动造成闪蒸蒸汽中夹带固含量大，从而堵塞其下料线。处理：用LPW或MPW对其下料线进行冲洗,分离和干燥部分,第四结晶器中产生的 浆料送入离心机401分离成湿 饼和母液。湿 饼靠重力连续排入再打浆罐401，母液也连续地排入母液罐403。母液在液位控制下，从母液罐进入常压下的母液闪蒸罐404。404中的母液通过废溶剂泵404送到废母液处理区。从401来的饼在再

11、打浆罐401中用新鲜的热脱离子水进行再打浆。401中的PTA浆料在液位控制下排入旋转真空过滤机的进料罐402，之后通过旋转真空过滤机的进料泵402在液位控制下送入旋转真空过滤机402。为防止固体沉积，提供了一条从402过滤机进料盘到402的浆料溢流管线。402过滤端的真空由真空泵403提供。滤液，洗涤液和蒸气/惰性气体排入滤液分离罐405，分离出的液体用泵,通过循环溶剂加热器403送入循环溶剂罐501，分离出的蒸汽经过过滤机的蒸气冷凝器405送回到过滤机的真空泵。真空泵排料至真空泵分离罐406，分离出的液体送入干燥机N2洗涤塔PT-401用作洗涤液，分离出的气体返回到过滤机，其中的一部分用来排

12、放滤饼。湿滤饼通过流料槽403进入常压操作的干燥机404。湿滤饼中蒸发出的水蒸汽被反向一次通过的惰性气体吹走。离开干燥机的这股气体中夹带有少量固体，在干燥机洗涤塔中用反向接触的冷进行洗涤。离开洗涤塔的气体直接排空。最后得到的干燥粉末状晶体产品通过风送系统送入日料仓800，然后送到产品料仓810或不合格料仓401或界区外车间。,离心和干燥部分流程图,离心和干燥部分流程图,离心和干燥部分流程图,常见问题,离心机碱洗频繁现象：现场离心机主体躁声大；DCS震动、扭矩指示值增大，VI-2400超过120UM；油泵躁声大原因：主体皮带松；设备内部组件损坏；离心机超负荷运转；油泵出现故障处理：将离心机切出进

13、行泄压、碱洗、维修；检修油泵RVF工作状况不好现象：真空度偏低；抽出滤液量低；PD-402的液位高；RVF转速高原因：工艺系统中浆料的粒径偏小；PP-402出口的温度偏高；PE-405换热器管程部分堵塞；RVF工艺系统泄漏；滤布脏,处理：降低离心机的打浆水量；调整PP-402出口补入DIW的量；更换滤布；清扫PE-405的列管；紧固工艺系统的各道法兰；调整结晶器系统增大粒径 RVF电流高，过载现象：RVF电流波动且逐渐偏高，最后过载停原因：RVF运转时间长；滤布脏，滤桥堵料处理：通入碱液进行浸泡，然后排放，循环处理数次PM-404内压高原因：RVF下料湿含量大；PM-404排料少，主体内积料；

14、PM-403下料端LPW喷淋故障，循环氮进PT-401的入口处堵料；PM-404加热疏水器故障；PM-403的LPW冲洗未关闭。,处理：调整离心、过滤系统，降低下料湿含量；检查PM-404风送线的过滤网是否堵塞；检查PM-403的LPW的喷淋阀是否关闭；仪表确认进入PM-403端的LPW喷淋程控阀及程序是否正常；检查干燥机疏水器是否直跑，造成物料干燥效果不好；调整干燥机下料。PZ-403停现象：PM-404-1、PM-404-2停；RVF破坏真空即PV-2405全开，PV-2402全开原因：TS-2415联锁（低于132）；PZ-403密封氮气堵，故障停；块料落下堵塞转阀，过载停处理：SD-2

15、404挂旁路侧；启动PZ-403、PM-404-1、PM-404-2；RVF抽真空，恢复进料,溶剂部分,从第一和第二结晶器冷凝器排出的工艺排气通过一共用的排气集管进入排气洗涤塔501。这股气体中含有闪蒸时带出的固体，其中排气洗涤塔中用塔顶的回流进行洗涤。第一和第二结晶罐的冷凝液也进入排气洗涤塔，旋转真空过滤机的滤液，干燥机2洗涤塔的塔底物和排气洗涤塔（501）的塔底物都进入到循环溶剂罐501，并最后循环到进料浆料罐。工艺要求提供脱离子水作为补充水。两股独立的水作为溶剂补充。一部分冷的脱离子水直接进入搅拌器和泵的密封系统，另一部分在经过洗涤塔排气冷凝器501，排气冷凝器404和工艺、冲洗水加热器

16、502后加入工艺水罐502。这股热脱离子水用于离心机饼的再打浆和低压冲洗，其中的一部分进行进一步的加热加压后用于高压冲洗。,溶剂部分流程图,常见问题,PT-501的压力高现象：PS-2510指示压力高联锁，SDV-2510B阀打开泄压原因：PTA装置的排气量偏大；PE-501换热器列管部分堵塞；PD-301、PD-302的压力调节阀B阀不严，内漏；结晶器系统控制不稳，排气量过大。处理：调整装置各个 排气的喷淋量；清扫PE-501的换热器列管（大修）；仪表校验、维修，必要时可关闭其手阀（做好工艺预案）；调整结晶系统，稳定控制。,废母液处理部分,废母液处理系统用来提高单元排出的废水的质量。这个系统

17、包括冷却和过滤阶段。从母液闪蒸罐来的废母液用泵送入废溶剂冷却塔901。废母液被冷却，溶解在其中的有机物结晶析出。形成的浆料送入废溶剂过滤机901，将悬浮的固体除去。过滤机排出的湿滤饼用醋酸进行再打浆，并循环至单元的102。分离出的水排入下水道，与和单元的其它废水混合。,常见问题,PM-901碱洗频繁现象：PM-901超压（大于294Kpa)原因：PM-901的皮带断；PM-901的下料处积料，不能及时排走；PM-901进料超负荷运转；PM-901的程序操作间歇处理时间过长处理：更换皮带；碱洗PM-901时，碱洗其下料线；降低PM-901的进料负荷；调整PM-901的间歇处理时间2.6.1.2

18、PM-901的销子断原因：PZ-903积料，导致PM-902残渣排不出去销子断；下料湿，导致PM-902内的残渣排不出去销子断处理：更换PM-902销子；PM-901进行碱洗；仪表维修PM-901的下料阀,常见问题,PM-901碱洗频繁现象：PM-901超压（大于294Kpa)原因：PM-901的皮带断；PM-901的下料处积料，不能及时排走；PM-901进料超负荷运转；PM-901的程序操作间歇处理时间过长处理：更换皮带；碱洗PM-901时，碱洗其下料线；降低PM-901的进料负荷；调整PM-901的间歇处理时间2.6.1.2 PM-901的销子断原因：PZ-903积料，导致PM-902残渣

19、排不出去销子断；下料湿，导致PM-902内的残渣排不出去销子断处理：更换PM-902销子；PM-901进行碱洗；仪表维修PM-901的下料阀,产品及原料控制,精对苯二甲酸,氢气,脱离子水,谢谢大家!,对二甲苯（PX）液相催化氧化制对苯二甲酸（TA）是由印地安那Standard Oil公司和Scientific Design公司在五十年代开发，工艺改进后称为Mid Century工艺。AMOCO公司由印地安那Standard Oil公司独立出来于1956年建立了第一套生产粗对苯二甲酸（TA）装置。后经对制造工艺进行改进，1965年，AMOCO公司最先采用了加氢精制新技术的PTA示范装置投入运转。80年代后，该公司继续进行改进使AMOCO工艺更加趋于成熟和完善。,返回,