【正文】 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 I 年產(chǎn) 44 萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 摘 要 本文以 44 萬噸 PTA 生產(chǎn)裝置氧化工段流程為對象，建立了氧化工段核心流程以及氧化工段全流程的嚴(yán)格機理模型。 PTA（ 精對苯二甲酸）是合成聚酯纖維和塑料的重要原料，主要采用對二甲苯（ PX）空氣氧化法和加氫精制生產(chǎn)。復(fù)雜工業(yè)過程的建設(shè)，模擬和優(yōu)化一直是過程系統(tǒng)工程（ PSE)領(lǐng)域的核心研究內(nèi)容。本文詳細論述了工藝路線論證，工藝流程設(shè)計，全流程的物料衡算，熱量衡算，主要設(shè)備的選型，車間布置設(shè)計，自動控制與優(yōu)化，公用工程（勞動保護、安全生產(chǎn)、三廢處理） ,工程 設(shè)計概算，以及在本設(shè)計過程中所遇到的問題和針對問題提出的建議等內(nèi)容。 關(guān)鍵詞 ： PTA 工段設(shè)計 加氫精制 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 II Annual output of 44 tons of purified terephthalic acid (PTA) Section of Design ABSTRACT In the thesis,the steady state simulation and oplimization of PTA oxidation process are studied. PTA(purified terephthalic acid ) is producing pound polyester pibre and plastic importance materials, mainly paraxylene(PX) production by air oxidation and by hydrorefining .Modeling,simulation and optimization are the key to process systems engineering. This article discusses in detail the expound of technological line, the design of the process flows, the whole process of material balance,energybalance, the selection of the main equipment, general layout of the shop, automatic control and optimization, utilities system(labor protection, safety in production, waste treatment), engineering estimates, along with the problems in the design process and some suggestions for these problems are made. Keywords: purified terephthalic acid the design of the section hydrorefining 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 III 目 錄 摘 要 ............................................. I ABSTRACT .......................................... II 目 錄 ........................................... III 1 緒論 ............................................ 1 設(shè)計依據(jù) .......................................... 1 項目概況 .......................................... 1 PTA 的概況 ........................................ 1 PTA 生產(chǎn)原理 ...................................... 2 精 PTA 生產(chǎn)工藝 ............................... 2 PTA 生產(chǎn)技術(shù)選擇 ............................. 2 PTA 工藝路線論證 ............................. 3 工藝流程 設(shè)計 ...................................... 4 工藝流程簡述 ................................. 4 工藝流程簡圖 ................................. 5 國內(nèi)外市場情況 .................................... 5 國外市場情況 ................................. 5 國內(nèi)市場情況 ................................. 6 PTA 國內(nèi)外生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展情況 ..................... 7 國外生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展情況 ...................... 7 國內(nèi)生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展情況 ...................... 8 三廢處理 .......................................... 8 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 IV 2 物料衡算 ...................................... 10 反應(yīng)方程中的各物質(zhì)的物料衡算 ...................... 10 有關(guān)物料衡算技術(shù)數(shù)據(jù) ........................ 10 氧化部分物料衡算 ............................ 10 反應(yīng)主要副產(chǎn)物的分配 ........................ 12 母液循環(huán)的組成 .............................. 12 加氫精制物料衡算 ............................ 12 3 熱量衡算 ....................................... 14 反應(yīng)方程中的各物質(zhì)的熱量衡算 ...................... 14 4 工藝設(shè)備技術(shù)方案 ................................ 16 概述 ............................................. 16 關(guān)鍵設(shè)備選擇 ..................................... 16 反應(yīng)器的選型 ................................ 16 關(guān)鍵設(shè)備的選擇 .............................. 16 主要設(shè)備一覽表 ................................... 17 5 工段工藝流程優(yōu)化 ................................ 19 優(yōu)化氧化反應(yīng)條件 ................................. 19 改善加氫精制反應(yīng)條件 ........................ 19 增大母液循環(huán)，降低原料和能量消耗 ............. 19 PTA 母液固體回收利用 ........................ 19 節(jié)能改進 .................................... 19 優(yōu)化工藝、改進設(shè)備 ............................... 20 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 V 改進氧化反應(yīng)器 .............................. 20 工藝流程改進 ................................ 20 提高儀表控制水平 ............................ 20 6 車間布置設(shè)計 .................................... 21 車間布置設(shè)計依據(jù) ................................. 21 車間布置設(shè)計概述 ................................. 21 車間布置設(shè)計方案 ................................. 21 分區(qū)說明 .................................... 21 布置概念 .................................... 22 7 自動控制與優(yōu)化 .................................. 23 概述 ............................................. 23 涉及范圍 ......................................... 23 生產(chǎn)裝置對自動控 制的要求 ......................... 23 8 公用工程 ....................................... 24 勞動保護 ......................................... 24 勞動保護的目的 .............................. 24 勞動保護的基本內(nèi)容 .......................... 24 安全生產(chǎn) ......................................... 25 安全生產(chǎn)基本簡介 ............................ 25 安全生產(chǎn)的本質(zhì) .............................. 25 安全生產(chǎn)的基本原則 .......................... 25 三廢排放及處理 ................................... 26 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 VI 9 工程設(shè)計概算 .................................... 27 物料的費用 ....................................... 27 投資總額 ......................................... 27 10 結(jié)束語 ........................................ 28 參考文獻 .......................................... 29 附錄一 ............................................ 30 附錄二 ............................................ 31 附錄三 ............................................ 32 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 VII 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 1 1 緒論 設(shè)計依據(jù) 本設(shè)計依據(jù)材料下達任務(wù)書進行編制。參照松 — 三菱 PX 高溫氧化技術(shù)，英國石油（ BP）、美國 Amoco 公司、英國 ICI 公司和日本三井油化公司的有關(guān)資料設(shè)計而成。 項目概況 本項目為精對苯二甲酸（簡稱 PTA）的合成設(shè)計，年產(chǎn)量為 44 萬噸。制取精對苯二甲酸根據(jù)氧化反應(yīng)溫度不同， PTA 生產(chǎn)工藝可分為三種：高溫液相氧化工藝、中溫液相氧化工藝、低 溫液相氧化工藝。 PTA 的概況 PTA 是精對苯二甲酸（ Pure Terephthalic Aicd）的英文縮寫， 相對分子量為 ，結(jié)構(gòu)式 HOOC[C6H4]COOH， 常溫下是白色晶體，常壓下在 300℃以上升華，無毒、無味，是重要的大宗化工原料之一。 PTA是聚酯纖維和非纖維聚合物的重要基礎(chǔ)原料， PTA 的下游加工產(chǎn)品主要是聚酯，也就是其主要用途是生產(chǎn)聚酯纖維（滌綸）、聚酯瓶片和聚酯薄膜，在生產(chǎn)和日常生活中發(fā)揮