180萬(wàn)噸pta生產(chǎn)裝置氧化工段流程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-展示頁(yè)
2025-04-16 04:31本頁(yè)面
【正文】 甲酸(以副產(chǎn)物出售)，苯甲酸塔底部物料在回收PT酸(返回至氧化母液罐)后，剩余廢水收集在廢水收集罐中，排入污水站進(jìn)行生化處理；而從清晰器出來(lái)的水相，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)PH值、中和沉淀，首先過(guò)濾去除干擾金屬(鐵、鎳等)；然后進(jìn)入金屬過(guò)濾器回收鈷錳催化劑(返回至氧化母液罐)后，廢水收集在廢水收集罐中，排入污水站進(jìn)行生化處理。溶劑脫水塔采用共沸蒸餾，進(jìn)料包括氧化反應(yīng)器冷凝器抽出冷凝液、高壓吸收塔洗滌液、常壓洗滌塔洗滌液、結(jié)晶器冷凝液、溶劑汽提塔塔頂蒸汽。 氧化單元使用的醋酸溶劑大部分在系統(tǒng)中循環(huán)利用，只需要補(bǔ)充少量新鮮醋酸以抵消系統(tǒng)中的損耗。氧化反應(yīng)器底部排出的產(chǎn)品漿料經(jīng)過(guò)三臺(tái)串聯(lián)結(jié)晶器逐級(jí)降壓降溫，水和溶劑被蒸發(fā)、CTA（4）CTA結(jié)晶、壓力過(guò)濾單元 氧化反應(yīng)在設(shè)有攪拌器的氧化反應(yīng)器中發(fā)生，～，溫度為185～200℃。 來(lái)自罐區(qū)的對(duì)二甲苯(PX)、醋酸(HAC)、循環(huán)醋酸和配置好的鈷－錳－溴催化劑，按照一定的流量比例經(jīng)過(guò)在線混合器混合均勻后進(jìn)入氧化反應(yīng)器。少部分進(jìn)入第一CTA結(jié)晶器進(jìn)行二次氧化。（1）空氣壓縮單元 本單元采用對(duì)二甲苯(PX)液相空氣催化氧化法，生產(chǎn)粗對(duì)苯二甲酸(CTA)，主要包括六個(gè)子單元：空氣壓縮單元、進(jìn)料準(zhǔn)備單元、氧化反應(yīng)單元、CTA結(jié)晶、壓力過(guò)濾及溶劑置換、溶劑回收與催化劑回收單元以及R2R殘?jiān)厥諉卧?。工藝流程說(shuō)明 PX氧化過(guò)程中因副反應(yīng)常有一些副產(chǎn)物產(chǎn)生，但是其中最主要的是氧化過(guò)程中的中間物4羧基苯甲醛(4CBA)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響大，因?yàn)檫@種中間物常以TA共結(jié)晶存在，帶入聚酯產(chǎn)品影響纖維的成纖性。 氧化主反應(yīng)： 但是，PX氧化反應(yīng)不是一步即能完成，而是按下列步驟分步進(jìn)行： 對(duì)苯二甲醛副反應(yīng)：（1）PX氧化反應(yīng)過(guò)程180萬(wàn)噸PTA生產(chǎn)裝置氧化工段流程設(shè)計(jì)說(shuō)明書第1章 工藝流程設(shè)計(jì)1生產(chǎn)工藝流程 項(xiàng)目采用PTA生產(chǎn)工藝的兩步法，即以PX為原料，以醋酸鈷和酸酸錳為催化劑，以溴化物為助催化劑，在醋酸溶劑中通入空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)使其生成TA，再將TA通過(guò)加氫反應(yīng)去除其中所含雜質(zhì)4CBA，最后制得高純度的PTA產(chǎn)品。 是以PX為原料，以醋酸為溶劑，以醋酸鈷和醋酸錳為催化劑，以溴化物為促進(jìn)劑，在設(shè)計(jì)壓力和溫度條件下，通入壓縮空氣使其發(fā)生氧化反應(yīng)，把PX氧化成TA。（2）加氫還原精制反應(yīng)過(guò)程因此，在PTA生產(chǎn)中需經(jīng)在精制過(guò)程中把4CBA加氫還原為易溶于水的甲基苯甲酸(PT酸)而分離出去。2 空壓機(jī)系統(tǒng)由“壓縮機(jī)、蒸汽透平、尾氣膨脹機(jī)和電機(jī)/發(fā)電機(jī)”組成。（2）進(jìn)料準(zhǔn)備單元（3）氧化反應(yīng)單元氧化反應(yīng)所需的工藝壓縮空氣由空氣壓縮機(jī)提供，通過(guò)噴嘴送入反應(yīng)器，為保證氧化反應(yīng)器安全生產(chǎn)，反應(yīng)尾氣中的O2含量由在線氧分析儀連續(xù)監(jiān)測(cè)記錄。氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量通過(guò)醋酸溶劑和反應(yīng)生成水的蒸發(fā)而移走。 結(jié)晶單元的主要作用是二次氧化、降壓降溫結(jié)晶。被充分結(jié)晶，分離出的CTA濾餅直接進(jìn)入精制打漿罐進(jìn)行打漿。（5）溶劑回收與催化劑回收單元 母液罐主要接收壓濾機(jī)的母液，90%以上進(jìn)入母液回收罐，然后循環(huán)回氧化單元進(jìn)料，這樣可以減少新鮮催化劑補(bǔ)充量、減輕溶劑回收系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。（6）R2R殘?jiān)厥障到y(tǒng) 本項(xiàng)目配套建設(shè)1套2500Nm3/h制氫系統(tǒng)，由甲醇催化重整制氫系統(tǒng)、導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)和變壓吸附氫氣純化系統(tǒng)組成。 第2章 反應(yīng)工段塔設(shè)計(jì) 物料衡算 有關(guān)物料衡算技術(shù)數(shù)據(jù)（1） 生產(chǎn)能力：180w噸/年（2） 生產(chǎn)時(shí)間：全年7200小時(shí)（3） 產(chǎn)品要求：精對(duì)苯二甲酸=%(mol/h)（4） %的PTA（mol/h）（5） 原料規(guī)格：%（含鄰，%）%（%）%（%）%（%）（6） 對(duì)二甲苯的單程轉(zhuǎn)化率92%（7） 對(duì)二甲苯生成對(duì)苯二甲酸的單程吸收率90%（8） %（mol%）（9） n（溶劑比）：n（PX）=:1（10） （11） Co/Mn=1：2(%（質(zhì)量）) 氧化部分物料衡算母液循環(huán)PTA干燥粗對(duì)苯二甲酸氧 化結(jié)晶分離過(guò)濾對(duì)二甲苯溶劑回收 如圖氧化部分流程示意 主反應(yīng)：C8H10+3O2 C6H4(COOH)2+2H2O 4CBA+2H2 CH3C6H4COOH+H2O 副反應(yīng)：C8H10+21/2O2 8CO2+5H2O CH3COOH+2O2 2CO2+2H2O（1）按生成能力需求每小時(shí)生成精對(duì)苯二甲酸是： 1800000*1000/7200/166/=（2）要求反應(yīng)的每小時(shí)生產(chǎn)生產(chǎn)粗對(duì)苯甲酸是： （%）/=（3）生成粗對(duì)苯二鉀酸消耗對(duì)二甲苯的量是： C8H10+3O2 C6H4(COOH)2=1 (4) 生成粗對(duì)苯二甲酸耗氧量是 *3=（5）加入反應(yīng)器的對(duì)二甲苯總量是： *106=（6）生成副產(chǎn)物消耗對(duì)二甲苯的量： %x(190%/92%)=(7)對(duì)二甲苯循環(huán)量是：=（8）生成副產(chǎn)物消耗氧的量：C8H10+21/2O2 8CO2+5H2O=*21/2=（9） 由n（溶劑比）：n（PX）=:1，即加入反應(yīng)器醋酸的總量是。（設(shè)氧化耗掉4%） *=（11）溶劑醋酸循環(huán)量是 =（12）生成副產(chǎn)物消耗氧的量CH3COOH+2O2 2CO2+2H2O=*2=（13）進(jìn)入反應(yīng)器的空氣量為： (++)**105m3/h (14)氧化過(guò)程生成氧的量是： (*2+*5+) *28/1000= (15)氧化過(guò)程生成二氧化碳的量是。設(shè)250C 的1930kmol/h C8H10和27991kmol/h空氣進(jìn)入反應(yīng)器,C8H10的轉(zhuǎn)化率為92%,產(chǎn)物在2000C 離開(kāi)反應(yīng)器。Cp (C6H4(COOH) )=(mol*k), Cp(O2)=(mol*k)Cp (H2O)=(mol*k), Cp (N2)= KJ/(mol*k)Cp ( C8H10)=(mol*k)ΔH( C6H4( COOH)2 )=nCp ( C6H4( COOH)2 )(20025)=368*103**175=*107 KJ/hΔH(O2)=n Cp (O2)(20025)= *103**175=*105 KJ/hΔH(H2O)=n Cp(H2O)(20025)=*103**175=*107KJ/hΔH(N2)=n Cp (N2)(20025)=22113*103**
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