【正文】 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(hù) ......................................... 24 勞動保護(hù)的目的 .............................. 24 勞動保護(hù)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(xiàn) .......................................... 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(dá)任務(wù)書進(jìn)行編制。 15 DPT Method 390 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 2 PTA 生產(chǎn)原理 精 PTA 生產(chǎn)工藝 采用催化氧化法將對二甲苯（ PX）氧化成粗 TA，再以加氫還原法除去雜質(zhì)，將 CTA 精制成 PTA。 PX 氧化是 PTA 生產(chǎn)的核心部分，也是各專利商競爭的焦點所在，氧化部分直接決定 TA 生產(chǎn)的產(chǎn)質(zhì)耗水平。 Invista 工藝裝置操作更穩(wěn)定，能耗和物耗更低，單套裝置生產(chǎn)能力更大，使其更具有競爭力近期國內(nèi)新建裝置所選擇的專利技術(shù)大部分為 Invista 工藝。從氧化反應(yīng)器出來的產(chǎn)物經(jīng)結(jié)晶、過濾分離、干燥后得到粗對苯二甲酸 (TA)粉末。 PTA 產(chǎn)品經(jīng)分析合格后進(jìn)人日料倉，項目 單位 氧化反應(yīng)條件 ℃ 198205 氧化反應(yīng)壓力 MPa Co/Mn 摩爾比 1： 2 Br/(Co+Mn) 摩爾比 n(溶劑比 ):n(PX) 摩爾比 :1 反應(yīng)時間 min ～ 80 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 5 再經(jīng)氣流輸送往料倉或小包裝。 目前 BP 公司為全球最大的 PTA生產(chǎn)商在全球擁有 21 家生產(chǎn)廠，占世界總產(chǎn)能的25%以上。近幾年我國 PTA 產(chǎn)量和消費量統(tǒng)計見表 16。在常規(guī)的對二甲苯在醋酸中氧化生產(chǎn)對苯二甲酸的路線中，水的存在降低了溴化錳催化劑的活性。干燥后的粗對苯二甲酸（ CTA）送到加氫單元進(jìn)行精制得到精對苯二甲酸（ PTA）。加氫后物料中 4CBA 含量優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。另外還要加快相關(guān)技術(shù)的研究，以早日降低成本，提高利潤空間。 (3)裝置內(nèi)大部分介質(zhì)中含有醋酸、四溴乙烷和氫溴酸等腐蝕性極強的物料，另外生產(chǎn)過程中對 PTA 產(chǎn)品有較高的潔凈度要求，對金屬雜質(zhì)特別是鐵離子含量有嚴(yán)格的控制要求，因此對 PTA 主裝置中的設(shè)備用材有很高的要求。反應(yīng)器底部裝有防止催化劑流失的過年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 17 濾裝置，材料為哈氏合金。 過濾機 — 旋轉(zhuǎn)真空過濾機、旋轉(zhuǎn)壓力過濾機 主要設(shè)備一覽表 主要設(shè)備一覽表 41 序號 設(shè)備位號 數(shù)量 設(shè)備名稱 主要規(guī)格 材質(zhì) 尺寸 1 YC201 2 空氣壓縮機 Q=494t/h 88 2 YD201 1 氧化反應(yīng)器 CPTI/C8 D9920,9800T/T 3 YD203A 1 第一 CTA結(jié)晶罐 300m3 CPTI/C8 D5900,9000T/T 4 YD203B 1 第二 CTA結(jié)晶罐 346 m3 CPTI/C8 D5900/9000T/T 5 YD300 1 第三 CTA結(jié)晶罐 312 m3 2205D88 D6000/9000T/T 6 YD301 1 母液罐 280 m3 316L88 7 YT521 1 回收塔 316L88 D3200,23100T/T 8 JD101/JD401 2 進(jìn)料打漿罐 155 m3 304L88 D5650,4300T/T 9 JE101A 1 第三結(jié)晶器預(yù)熱器 266 m2 殼程 304L 10 JE101B 1 第二結(jié)晶器預(yù)熱器 742 m2 殼程 304L 程 2RK65 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 18 11 JE101C 1 第一結(jié)晶器預(yù)熱器 1176m2 殼程 304L 管程 CPTI 12 JD201 1 加氫反應(yīng)器 211 m3 304L88 D4100,14000T/T 13 JD301 1 第一 PTA結(jié)晶器 217 m3 304L88 D5500,7500T/T 14 JD302 1 第二 PTA結(jié)晶器 m3 304L88 D5200,7500T/T 15 JD303 1 第三 PTA結(jié)晶器 m3 304L88 D5500,7500T/T 16 JD304 1 第四 PTA結(jié)晶器 m3 304L88 D5700,7500T/T 17 JM402 1 旋轉(zhuǎn)壓力過濾機 13 m2 304L88 18 JM402 1 PTA干燥劑 168t/h 304L88 19 YM301ABC 1 真空過濾機 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 19 5 工段工藝流程 優(yōu)化 優(yōu)化氧化反應(yīng)條件 對二甲苯氧化是 PTA 裝置的核心，選擇適宜的氧化反應(yīng)條件，對降低原輔材料消耗、減少副產(chǎn)品生成和提高產(chǎn)品質(zhì)量、以及整個工藝流程的布局和主要設(shè)備材質(zhì)的選擇等影響很大。由于 PX純度的提高， TA單元產(chǎn)品 CTA中 4－ CBA和 PT 酸含量降低，使得 PTA單元的脫離子水循環(huán)率高，減少消耗。其次是加氫精制部分的閃蒸蒸汽，過去一直沒有直接有效利用。 Invista 公司新工藝取消了氧化反應(yīng)進(jìn)料混合罐，原料混合在管道中進(jìn)行，加氫反應(yīng)器材質(zhì)采用 304L 與低合金鋼的復(fù)合材料。二者總稱車間布置設(shè)計。 行政區(qū)布置 主要包括行政管理部門、娛樂室、保健室等。 （ 4）行政區(qū)主要布置在廠內(nèi)的中部，有利于管理人員、技術(shù)人員在最短時距離到達(dá)廠內(nèi)的各區(qū)。 生產(chǎn)裝置對自動控制的要求 PTA 裝置是石油化工裝置中工藝過程復(fù)雜、介質(zhì)特殊、工藝流程長、設(shè)備臺件數(shù)多、控制和聯(lián)鎖系統(tǒng)復(fù)雜、儀表種類多、選型難度大、對自動化水平要求高的裝置之一。工藝 空氣壓縮機組 (PAC)的控制采用 PLC 系統(tǒng)（隨機組成套），其全部操作參數(shù)通過遠(yuǎn)程通訊（ MODBUS485RTU）傳送到設(shè)在控制室內(nèi)的 PAC VDU 上顯示。 4) 配合衛(wèi)生管理部門做好新職工從業(yè)前的衛(wèi)生健康檢查。在搞好勞動保護(hù)用品發(fā)放的同時，要對使用情況進(jìn)行調(diào)研工作，及時改進(jìn)、改善。 3） 突出了在生產(chǎn)過程中的保護(hù)。 5） “四不放過”原則事故原因未查清不放過，當(dāng)事人和群眾沒有受到教育不放過，事故責(zé)任人未受到處理不放過，沒有制訂切實可行的預(yù)防措施不放過。而 PTA 是聚酯的原料，聚酯又是滌綸的原料，而化纖中 80%為滌綸，化纖占紡織業(yè)原料 36%的份額 。 [4]天津市臨港工業(yè)區(qū)管理委員會 .年產(chǎn) 80 萬噸精對苯二甲酸（ PTA）項目投資說明書 [EB/OL]，百度文庫 2021 年。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。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。 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 32 附錄三 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。 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 30 附錄一 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。 [2]安全管理網(wǎng) .精對苯二甲酸裝置簡介和重點部位及設(shè)備 [EB/OL],安全管理網(wǎng)2021 年。 精對苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯纖維、樹脂、膠片及容器樹脂的主要原料，被廣泛應(yīng)用于化纖、容器、包裝、薄膜生產(chǎn)等領(lǐng)域。 3） “三同時”原則基本建設(shè)項目中的職業(yè)安全、衛(wèi)生技術(shù)和環(huán)境保護(hù)等措施和 設(shè)施，必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用的法律制度的簡稱。 2） 突出強調(diào)了最大限度的保護(hù)。 8）根據(jù)工作性質(zhì)和勞動條件，按有關(guān)規(guī)定為職工配備必需的勞動保護(hù)用品。 2) 及時向職工群眾宣傳黨和國家勞動保護(hù)政策及企業(yè)安全衛(wèi)生規(guī)章制度，對職工群眾進(jìn)行遵章守紀(jì)和勞動保護(hù)科學(xué)技術(shù)知識的教育。 SIS 系統(tǒng)的報警、聯(lián)鎖信號可以同時在 DCS 及輔助操作臺上重復(fù)報警顯示，并在輔助操作臺（盤）上設(shè)置操作聯(lián)鎖旁路、復(fù)位按鈕。過程接口，如控制器，過程接口單元及輔助儀表系統(tǒng)安裝在鄰近中央控制室的機柜室。中間儲罐和 PX 儲罐的安全距離為 25m， PTA 量大，安全防火距為 60m。 精制車間主要有加氫反應(yīng)器、結(jié)晶器。 車間布置設(shè)計概述 車間布置設(shè)計包括車間各工段、各設(shè)施在車間廠地范圍內(nèi)的布置和車間設(shè)備在車間中的布置兩部分。另外， Invista 還改進(jìn)攪拌器的葉片曲線和角度，以保證良好的氣流攪動及維持顆粒 懸浮，從而大幅度提高了氧化反應(yīng)器效率。尾氣膨脹機主要利用氧化反應(yīng)器的排出廢氣，反應(yīng)尾氣經(jīng)接觸反應(yīng)燃燒器加熱后在尾氣膨脹機中膨脹 ,富余的能量送入到發(fā)電機發(fā)電。在正常情況下，只抽出少量反應(yīng)母液進(jìn)行脫除雜質(zhì)的處理，就可維持系統(tǒng)總的副產(chǎn)物平衡，使得母液直接循環(huán)量大大提高。材料為雙相不銹鋼，其余為奧氏體不銹鋼。 （ 2）加氫反應(yīng)器（ JD201） 加氫反應(yīng)器的設(shè)計溫度為 350℃，設(shè)計壓力為 ，反應(yīng)器為立式圓筒形，規(guī)格為Φ 4100 14000(T/T)mm，殼體材料為 ASTM SA387 Cr11CL2 與 304L 的復(fù)合鋼板。本裝置的設(shè)備具有如下特點： (1)裝置中的轉(zhuǎn)動設(shè)備多。 年產(chǎn) 44萬噸精對苯二甲酸（ PTA）工段設(shè)計 9 廢氣主要為對二甲苯氧化反應(yīng)器排放的工藝尾氣，及過濾器、干燥氣和催化系統(tǒng)排出的廢氣，國內(nèi)很少有企業(yè)對廢氣進(jìn)行處理的。 轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機的國產(chǎn)化研究、小流量高溫高壓高速離心泵研究，填 補了PTA 精制生產(chǎn)中國產(chǎn)化轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機的空白。原料