流量为主比例来控制醋酸溶剂及催化剂的加入量。
7.2.3 200 单元--氧化反应、结晶、高压吸收及常压吸收。
（1） 氧化反应
对二甲苯在装有搅拌机的二台并联氧化反应器中，被氧化成对苯二甲酸，来自空压机的空气则由一组特殊设计的进料管线送入反应器，空气流量由一组氧分析仪连续分析来自反应器废气中的氧含量来加以控制。反应操作条件为195℃及14～15kg/cm2G。
反应热由溶剂及反应生成水蒸发带走。反应器的闪蒸蒸汽进入反应器顶部的冷凝系统中，几乎所有的溶剂及水分都在此被冷凝。每台反应器各有一套冷凝系统，由五个串联的冷凝器组成。第一、第二、第三冷凝器中分别副产4.5 kg/cm2G 饱和蒸汽、2.5kg/cm2G 饱和蒸汽和1kg/cm2G 饱和蒸汽，在第四冷凝器中以空压机组冷凝液回收部份残余反应热。
抽出部分冷凝液至溶剂回收系统，以控制反应器内水浓度，保证反应体系的正常运转。
氧化反应生成的氧化中间物及副产品，在二次反应器中进一步反应成对苯二甲酸，以提高转化率及品质。二次反应器压力约10～11 kg/cm2G，温度约186℃，反应闪蒸蒸汽及尾气，送到冷凝器副产2.5 kg/cm2G饱和蒸汽。一部份冷凝液回流到二次反应器中，其余则送到溶剂脱水塔。
（2） 结晶
二次反应器之出料，经过二个装有搅拌机的结晶器依序降压降温，对苯二甲酸在此过程中完全结晶析出。第一结晶罐操作压力约4 kg/cm2G，温度约163.5℃，闪蒸蒸汽直接进入溶剂脱水塔中。第二结晶器操作压力约-0.5kg/cm2G，温度约93℃，闪蒸蒸汽用冷凝器冷凝后回流到结晶器。对苯二甲酸浆料用泵送入真空过滤机进料罐。
（3） 高压吸收
来自氧化反应器尾气冷凝器的未凝结气，进入高压吸收塔1。先用醋酸洗涤吸收对二甲苯及醋酸甲酯，再以纯水洗涤，以吸收醋酸。高压吸收塔1塔顶排放的废气进入高压吸收塔2再次进行洗涤吸收有机物，高压吸收塔2顶排放废气送到膨胀机。另设一小高压吸收塔用相同流程吸收后氧化反应器的尾气，吸收后
- 13 -
的尾气送尾气干燥系统。
（4） 常压吸收
TA 单元设备所排放的含有醋酸的常压尾气及二次反应器之尾气，被收集引入常压吸收塔下层。纯水进入下塔上方，作为洗涤液。吸收塔塔底循环泵提供下塔内循环所需的流量，同时液位控制下将过剩的洗涤液送到溶剂脱水塔，回下塔的回流经换热器被冷却水冷却。下塔尾气进入上层塔中，以碱液洗涤后通过风机排放到尾气燃烧室时行燃烧，以避免醋酸的污染。吸收塔上层循环泵提供上层塔内循环所需的流量，同时将过剩的洗涤液排入废水系统。
7.2.4 300 单元－－分离、干燥
（1） 分离
真空过滤机将固态的对苯二甲酸从浆料中分离出来，过滤机正常六台同时在线。过滤机分离出来的固体进入三台并联的干燥机，母液、洗液进入母液罐。
（2） 干燥
粗对苯二甲酸在旋转式干燥机中，以中压的4.5 kg/cm2G蒸汽作加热介质进行干燥。干燥系统有一密闭的氮气循环回路，以带走干燥机蒸发的溶剂气体。此回路包括洗涤回收冷却器、循环气体鼓风机、循环氮气加热器、及洗涤塔。循环氮气所含的溶剂蒸汽在洗涤塔中被洗涤下来，而进入系统中的固体微粒亦一并被收集回收。塔底液回收到反应器混合溶剂进料罐。干燥的粗对苯二甲酸固体离开干燥机后，用气送螺旋输送送入CTA 料仓中、另一部分通过螺旋输送至打浆罐进行打浆后输送至精制配料罐。
7.2.5 400 单元－－溶剂及催化剂回收、残渣蒸发、溶剂脱水、萃取、常压汽提系统。
（1） 溶剂汽提系统及催化剂回收
真空过滤机分离出来的母液，一部分由母液泵送入汽提塔中。汽提塔的酸汽提到脱水塔。汽提塔塔底残渣液中含有氧化反应所需之催化剂，则流至蒸发罐中，进一步浓缩出所含之醋酸及水份。
（2） 残渣蒸发及催化剂回收系统
汽提塔蒸发罐内溶液，用泵泵入88kg/cm2G超高压蒸汽加热的薄膜蒸发器中，以回收其中所含之溶剂。薄膜蒸发器出来的醋酸蒸汽回汽提塔，高浓度的
- 14 -
残渣自薄膜蒸发器底部以重力排至残渣接收罐中，以水稀释后再送至催化剂回收系统。残渣溶液用萃取法或中和法催化剂回收系统回收钴、锰，回收的钴、锰送到进料配置循环使用。
（3） 溶剂脱水
脱水溶剂塔收集来自以下工艺单元的溶剂： － 常压吸收塔的塔底液。 — 高压吸收塔上部液体
－ 反应器冷凝器冷凝液经过萃取后的部分液体。 － 二次反应器冷凝器的冷凝液经过萃取后的部分液体。 － 氧化第一结晶器的闪蒸蒸汽。 － 溶剂汽提塔的蒸汽。
氧化反应生成的水，以两种方式进行分离，一种共沸蒸馏方式自脱水溶剂塔塔顶分离，所需共沸剂－－醋酸异丁酯（Isobutyl-acetate）则自塔顶加入。塔顶蒸汽在塔顶冷凝器中被冷却水冷凝，共沸剂与其它蒸馏物的混合液收集于脱水塔顶部罐中，重力分离后，再经泵回流至脱水塔。虹吸式再沸器以5 kg/cm2G回收蒸汽加热塔底液。塔底抽出醋酸冷却后用泵送到脱水醋酸回收罐。回收醋酸经由脱水溶剂泵送至氧化工各单元。另一种用萃取分离方式，通过各介质密度不同，它们在塔所停留段也不同。从萃取塔底加入醋酸异丁酯使水与醋酸更好分离。轻组份从萃取塔顶部流出在进入蒸馏塔进行分离，重组份从塔底流出进入MA回收塔。
（4） MA回收系统
自脱水塔顶部罐的共沸剂中分离出来的反应生成物，其内仍含有相当数量的醋酸异丁酯和反应副产物醋酸甲酯。醋酸甲酯要全部送回反应器，抑制醋酸反应生成醋酸甲酯。醋酸甲酯汽提塔C-441 的进料，由泵打入，并在虹吸式再沸器中以4.5 kg/cm2G回收蒸汽加热塔底液，提供C-441 蒸汽源。汽提塔C-441 塔底液为不含其它化合物的反应生成水，经冷却后送至催化剂回收系统或废水处理区的废水系统。
汽提顶的气体，离开塔顶进入冷凝器，冷凝水中含有大量 的醋酸异丁酯及相当数量的醋酸甲酯，经泵送入共沸剂汽提塔，将醋酸异丁酯与醋酸甲酯分离。
- 15 -
塔底抽出的高浓度醋酸异丁酯送回脱水塔顶部罐中，其汽提气体（酸酸甲酯）经冷凝器冷凝后，送醋酸甲酯水解系统，经水解系统产生的醋酸溶剂送母液罐回收再利用，水解后产生之水和甲醇则排放至废水处理。
7.2.5PTA装置工艺流程框图——氧化单元
7.2.6 500 单元—进料配制、反应进料预热、加氢反应、结晶
（一）工艺简介：
500单元包括：进料配制、反应进料预热、加氢反应、结晶等工序。来自粗对苯二甲酸（CTA）料仓的氧化产品与来自2V-311-1/2的浆料连续进入溶解罐2V-501，并与工艺溶剂罐2V-613回收的工艺水（约含0.1WT%TA固体）搅
- 16 -
拌混合，配制成浆料浓度约为26.5~30WT%（根据工艺需要调节）TA的浆料。此混合浆料由PTA增压泵2P-501A/B/C打至高速离心泵2P-502A~H的入口。
高速离心泵2P-502A~H将浆料压力升至约107 Kg/cm2G，送入加氢反应器2R-520-1/2。进入加氢反应器2R-520-1/2之前，此混合浆料需经过7个串联的热交换器2E-510、2E-511、2E-512、2E-513、2E-514、2E-515及2E-516，将浆料温度加热至285℃，在此CTA已完全溶解在高温的水中。加热溶解所需热源，大部分回收来自PTA结晶器2V-521-1/2、2V-522-1/2、2V-523-1/2、2V-524-1/2及2V-525-1/2在降温、降压中所产生的闪蒸蒸汽，其回收顺序为：
--2V-521-1/2的闪蒸蒸汽至2E-514-1/2 --2V-522-1/2的闪蒸蒸汽至2E-513-1/2 --2V-523-1/2的闪蒸蒸汽至2E-512-1/2 --2V-524-1/2的闪蒸蒸汽至2E-511-1/2 --2V-525-1/2的闪蒸蒸汽至2E-510-1/2
2E-515-1/2及2E-516-1/2所需热源，则使用的界外来的88 Kg/cm2G的超高压蒸汽。
经七台换热器加热后的TA溶液约含26.5~30WT%（根据工艺需要调节）TA，温度285℃，进入加氢反应器2R-520-1/2与加热后的氢气反应。（90 Kg/cm2G的氢气在高压蒸汽混合加热器中与88 Kg/cm2G的超高压蒸汽混合成高温含饱和水蒸汽的氢气）。加氢反应器2R-520-1/2内填装Pd/C催化剂，作用是有选择的进行加氢反应。TA溶液与氢气由反应器顶部经分配器注入，经过满液位浸泡Pd/C固定催化剂床，将CTA中所含的4-羧基苯甲醛（4-CBA）还原成易溶于水的对甲基苯甲酸（P-TOLUIC ACID），再进入后序结晶器单元。加氢反应器2R-520-1/2的操作条件为283~285℃及75-82 Kg/cm2G，视工艺需要而设定2TIC-5402-1/2与2PIC-5403-1/2。
由加氢反应器出来的PTA溶液，经过5个连续带有搅拌器（防止浆料沉积）结晶器2V-521-1/2~2V-525-1/2降压降温后，除可产生合乎规格的PTA之外，并可分离部分杂质。5个结晶器操作条件如下：
--2V-521-1/2 50.8 Kg/cm2G 265℃ --2V-522-1/2 30.2 Kg/cm2G 235℃
- 17 -