【導(dǎo)讀】是以對(duì)二甲苯為原料，液相氧化生成粗對(duì)苯二甲酸，再經(jīng)加氫精制，結(jié)晶，分離，干燥，得到精對(duì)苯二甲酸。白色針狀結(jié)晶或粉末，約在300℃升華，自燃點(diǎn)680℃。能溶于熱乙醇，微溶。于水，不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。其粉塵與空氣形成爆炸性混。合物，爆炸極限～。精對(duì)苯二甲酸是重要的大宗有機(jī)原料之一，其主要用途是。建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面，與人民生活水平的高低密切相關(guān)。我國(guó)精對(duì)苯二甲酸工業(yè)概貌························································-3-. 第二章精對(duì)苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈··············&#1

　　

【正文】 2 的閃蒸蒸汽至 2E5121/2 2V5241/2 的閃蒸蒸汽至 2E5111/2 2V5251/2 的閃蒸蒸汽至 2E5101/2 2E5151/2 及 2E5161/2 所需熱源，則使用的界外來(lái)的 88 Kg/cm2G 的超高壓蒸汽。 經(jīng)七臺(tái)換熱器加熱后的 TA 溶液約含 ~30WT%（根據(jù)工藝需要調(diào)節(jié)）TA，溫度 285℃，進(jìn)入加氫反應(yīng)器 2R5201/2 與加熱后的氫氣反應(yīng)。（ 90 Kg/cm2G 的 氫氣在高壓蒸汽混合加熱器中與 88 Kg/cm2G 的超高壓蒸汽 混合成高溫含飽和水蒸汽的氫氣）。加氫反應(yīng)器 2R5201/2 內(nèi)填裝 Pd/C 催化劑，作用是有選擇的進(jìn)行加氫反應(yīng)。 TA 溶液與氫氣由反應(yīng)器頂部經(jīng)分配器注入，經(jīng)過滿液位浸泡 Pd/C 固定催化劑床，將 CTA 中所含的 4羧基苯甲醛（ 4CBA）還原成易溶于水的對(duì)甲基苯甲酸（ PTOLUIC ACID），再進(jìn)入后序結(jié)晶器單元 。 加氫反應(yīng)器 2R5201/2 的操作條件為 283~285℃及 7582 Kg/cm2G，視工藝需要而設(shè)定 2TIC54021/2 與 2PIC54031/2。 由 加氫反應(yīng)器出來(lái)的 PTA 溶液，經(jīng)過 5 個(gè)連續(xù)帶有攪拌器（防止?jié){料沉積）結(jié)晶器 2V5211/2~2V5251/2 降壓降溫后，除可產(chǎn)生合乎規(guī)格的 PTA 之外，并可分離部分雜質(zhì)。 5 個(gè)結(jié)晶器操作條件如下： 2V5211/2 Kg/cm2G 265℃ 2V5221/2 Kg/cm2G 235℃ 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 2V5231/2 Kg/cm2G 201℃ 2V5241/2 Kg/cm2G 172℃ 2V5251/2 Kg/cm2G 151℃ 到第五結(jié)晶器時(shí) , 對(duì)苯二甲酸即可完全結(jié)晶出來(lái)。 2V5211/ 2V5221/2V5231/ 2V5241/2 及 2V5251/2 所產(chǎn)生的閃蒸蒸汽（ FLASH VAPOR），分別送至進(jìn)料預(yù)熱器 2E5141/ 2E5131/ 2E5121/ 2E5111/2 及2E5101/2 冷凝以回收熱量。多余的蒸汽進(jìn)入 2C530 進(jìn)一步回收能量。 來(lái)自 500 區(qū) 2V5211/2~2V5251/2 和 2V5101/2~2V5141/2 以及2V6031/2/3 2V6051/2 各個(gè)罐的凝液和閃蒸汽因帶有一定的熱量和一些固體顆粒，閃蒸汽被收集后進(jìn)入閃蒸汽洗滌塔 2C530，通過 2E533 回收熱量，并用 2E532 冷卻降溫，以及用脫鹽水洗滌氣體中的固體顆粒，防止污染環(huán)境，并回收 TA。 （ 1） 進(jìn)料配制 來(lái)自氧化干燥機(jī)的粗 CTA 和來(lái)自 2V613 回收的工藝水進(jìn)入 2V3111/2，在 2A3111/2 攪拌后形成一定濃度的混合漿料，經(jīng)過 2P311A/B/C 和來(lái)自粗CTA 料倉(cāng) 2S3501 的粉料，連續(xù)進(jìn)入配料罐 2V501，并與工藝溶劑罐 2V613 回收的工藝水（固體含量約 %TA）混合，配制成漿料濃度約為 ~30WT%（根據(jù)工藝需要調(diào)節(jié)） TA 的漿料。此混合漿料由 PTA 增壓泵 2P501A/B/C 輸入高速離心泵 2P502A~H1/2 進(jìn)口。 （ 2） 反應(yīng)進(jìn)料預(yù)熱 通過 2P501A/B/C打出的漿料，進(jìn)入 2P502A~H1/2升壓到 107 Kg/cm2G后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器之前，此混合漿料經(jīng)過 7個(gè)串聯(lián)的熱交換器，將漿料溫度加熱至285～ 288℃，再送入溶解罐，在此對(duì)苯二甲酸已完全溶解在高溫的水中。加熱溶解所需熱源，大部分回收自 PTA 結(jié)晶器在降溫、降壓中所產(chǎn)生的閃蒸蒸汽，最后兩級(jí)換熱器則由來(lái)自熱電廠的高壓蒸汽作加熱介質(zhì)。 （ 3） 加氫反應(yīng) 由溶解罐來(lái)的 TA溶液約含 26～ 30WT%TA，溫度 285～ 288℃，進(jìn)入加氫反應(yīng)器與來(lái)自氫氣壓機(jī)的高壓氫氣反應(yīng)。加氫反應(yīng)器內(nèi)填裝 Pd/C固定催化劑床。 TA 溶液與氫氣由反應(yīng)器頂部注入，滿液位浸 泡 Pd/C固定催化劑床，將 CTA中所含的 4吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 19 羧基苯甲醛（ 4CBA）還原成水溶性的對(duì)甲基苯甲酸（ PTOLUIC ACID），再進(jìn)入結(jié)晶器中。 （ 4） 結(jié)晶 由加氫反應(yīng)器出來(lái)的 PTA 溶液，經(jīng)過 5 個(gè)連續(xù)攪拌結(jié)晶器降壓降溫后，除可產(chǎn)生合乎規(guī)格的 PTA 之外，并可分離部分雜質(zhì)。 到第五結(jié)晶器時(shí) , 對(duì)苯二甲酸即可完全結(jié)晶出來(lái)。第一至第五結(jié)晶器所產(chǎn)生的閃蒸蒸汽，分別送至進(jìn)料預(yù)熱器以回收熱量。經(jīng)預(yù)熱器冷凝后的閃蒸蒸汽凝液用于加熱壓力過濾機(jī)濾餅 再打漿水，進(jìn)一步回收熱量。 600 單元 — 過濾、干燥 （一）、工藝簡(jiǎn) 介 600 單元包括：壓濾機(jī)系統(tǒng)、干燥機(jī)系統(tǒng)等工序。 來(lái)自 PTA第五結(jié)晶器 2V5251/2的 PTA漿料經(jīng)過 2P525A/B1/2送往壓力過濾機(jī)進(jìn)料罐 2V6031/2/3。 壓力過濾機(jī)使?jié){料脫水，產(chǎn)生約含水 10％ w/w 的濾餅以及約含 ～%w/w 懸浮固體的濾液。 PTA 濾餅被升溫后的氮?dú)獯敌断聛?lái)，重力落至壓濾機(jī)出料螺旋2T601A/B/C1/3 和 2T601A/B2。其中 2T601A/B 1/2/3 將濕的 PTA 物料送至 2T602A/B1/2/3 后送入 PTA 干燥機(jī)煙囪上部；而 2T601C1 將濕的 PTA 物料送至雙向螺旋，經(jīng)過 2T603/4/5C1 將濕的 PTA 送至一線干燥煙囪上部；經(jīng)過 2T603/4C2/將濕的 PTA 送至二線干燥煙囪上部； 2T601C3 將濕的 PTA 物料送至 2T602/3C3 后送入 PTA 三線干燥機(jī)煙囪上部。 從煙囪上部落下的 PTA濕料由 PTA干燥機(jī)進(jìn)料螺旋 2T6211/2/3將濾餅送入 PTA 干燥機(jī) 2M6211/2/3。如果壓濾機(jī)跳閘，有相應(yīng)設(shè)施在需要時(shí)旁通壓力過濾機(jī)，把漿料循環(huán)送回進(jìn)料打漿罐。 （ 1） 過濾 由結(jié)晶單元來(lái)的 PTA 漿料，用泵送至壓力 過濾機(jī)，壓力過濾機(jī)系統(tǒng)處理。壓力過濾機(jī)所分離出的約含濕 10WT%PTA 的濾餅則入干燥機(jī)。 （ 2） 母液固體回收系統(tǒng) 壓力過濾機(jī)的母液約含 %的懸浮 PTA 固體，經(jīng)過兩段冷卻后，懸浮固吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 體可達(dá)到 %，將其溶液經(jīng)過過濾器后 PTA 固體即可與母液分離。已脫除懸浮固體后之母液送至廢水處理廠分解其所含之 COD 及 SS。由過濾器濾出的濾餅用醋酸溶解送回氧化進(jìn)料配置系統(tǒng) / PTA工藝流程框圖 —— 精制單元 PTA 產(chǎn)品之儲(chǔ)存裝袋及出料 PTA 干燥機(jī)出口的 PTA 產(chǎn)品，經(jīng)由尾氣輸送系統(tǒng)送成品料倉(cāng)，并適時(shí)取樣分析各質(zhì)量控制項(xiàng)目。如果合于規(guī)范，則直接打包或裝車成成品。如果分析結(jié)果未能符合成品規(guī)范，或是有工藝參數(shù)可預(yù)知產(chǎn)品質(zhì)量可能超出控制范圍，則需及時(shí)切換料倉(cāng)，將與合格料摻配以達(dá)到合格范圍或返回配料系統(tǒng)重?zé)挕? 成品料倉(cāng)下設(shè)置打包機(jī)，打包后裝運(yùn)出售。 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 PTA 裝置工藝流程框圖詳見圖 和圖 。 所分離出的母液匯集于母液罐中，由泵送至母液固體回收 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 第八章 精對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備及其特點(diǎn) 精對(duì)苯二甲酸氧化單元的關(guān)鍵設(shè)備 —— 氧化反應(yīng)器 氧化反應(yīng)器是鈦復(fù)合碳鋼容器， 45 萬(wàn)噸 PTA 裝置的氧化反應(yīng)器直徑為7620mm，高為 8600mm，容器上下封頭為橢圓形，內(nèi)有 4 塊等間距擋板，從底部封頭延伸至頂部切線。反應(yīng)器的所有內(nèi)件都為鈦材，反應(yīng)器的容積約為 508 立方米，正常工作容積為 360 立方米。反應(yīng)器設(shè)計(jì)壓力為 ,設(shè)計(jì)溫度為 281攝氏度，正常操作溫度和壓力為 200 攝氏度、 。空氣通過分布器供給氧化器，它們以 90 度間距分布，靠近于氧化反應(yīng)器的底部，內(nèi)部管線出口與徑向攪拌葉片 處在同一高度。 精對(duì)苯二甲酸精制單元的關(guān)鍵設(shè)備 結(jié)晶器 操作時(shí) ,料液自循環(huán)管下部加入，與離開結(jié)晶室底部的晶漿混合后，由泵送往加熱室。晶漿在加熱室內(nèi)升溫（通常為 2～ 6℃ ），但不發(fā)生蒸發(fā)。熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室后沸騰，使溶液達(dá)到過飽和狀態(tài)，于是部分溶質(zhì)沉積在懸浮晶粒表面上，使晶體長(zhǎng)大。作為產(chǎn)品的晶漿從循環(huán)管上部排出。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器生產(chǎn)能力大，但產(chǎn)品的粒度分布較寬。 如下圖兩個(gè)結(jié)晶器： 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 第九章 結(jié)論 PTA 裝置原料為 PX、 HAC、 H2 等易燃易爆、有毒有害的介質(zhì)，工藝過程有激烈的氧化反應(yīng)和臨氫操作。 PTA 生產(chǎn)的物料多為漿料，易堵塞，介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)。因此裝置內(nèi)設(shè)備類型多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械多、規(guī)格大、材質(zhì)耐腐蝕要求高是該裝置硬件設(shè)施的一大特點(diǎn)。如有原動(dòng)機(jī)功率 (1～ 1． 2)X104kW 的大型空氣壓縮機(jī)， 54078m3／ h 流量的尾氣膨脹機(jī)及 53t／ h 的凝氣背壓式蒸汽透平機(jī)組成的工藝空氣壓縮機(jī)組。有大負(fù)荷的壓力離心機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、回轉(zhuǎn)式大型干燥機(jī)。裝置內(nèi)有每分鐘幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速離心泵、耐強(qiáng)腐蝕的耐酸泵，以及類型近 10 種之多的機(jī)泵等。另 外在工藝設(shè)備上有鈦復(fù)合鋼板(SA516Cr． 70+T1Cr。 1)制作帶鈦攪拌器的氧化反應(yīng)器和 SA516Gr． 70+304L 復(fù)合鋼板制作的加氫反應(yīng)器等制造難度高的承廈設(shè)備。 除上述材料外， PTA 工藝生產(chǎn)設(shè)備中尚采用了一些特殊的材料，如、 30 304L、31 316L、玻璃鋼 2205 等。 為防止工藝設(shè)備、管理系統(tǒng)的超溫、超壓事故發(fā)生， PTA 裝置內(nèi)設(shè)備安全閥、防爆膜，給安全生產(chǎn)提供了有力的保證。 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 參考文獻(xiàn) [1]田鐵牛主編，《化工工藝》；北京化學(xué)工業(yè)出版社 [2]《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書》 編輯委員會(huì) 邵國(guó)華 魏兆燦 等編 由原化學(xué)工業(yè)部化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站組織全國(guó)高校、科研、設(shè)計(jì)、制造近百家單位參與編寫 2021 年 8 月 [3]《化工機(jī)械與設(shè)備》 匡照忠 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 [4]田鐵牛主編，《化工工藝》北京；化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [5]曾之平，王扶明?！痘すに噷W(xué)》 — 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 致 謝 此片論文得以完成，首先感謝 馬長(zhǎng)捷 老師的細(xì)心指導(dǎo)。老師開闊的視野，為我提供了極大的發(fā)揮空間，在這段時(shí)間里讓我明白了做任何事情要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍，對(duì)人要寬容，寬厚。 馬 老師寬 厚待人更是令我無(wú)比感動(dòng)。感謝各位老師在這幾年一直在生活中，組織上給予我的教導(dǎo)和無(wú)私的幫助，讓我在吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院這個(gè)大舞臺(tái)上有鍛煉的能力，自我完善的平臺(tái)。在此文即將完成之際，我衷心的感謝幫助過我的每一個(gè)人，在這里請(qǐng)接收我誠(chéng)摯的謝意。由于時(shí)間倉(cāng)促。自身等原因，文章錯(cuò)誤疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)老師斧正。