精对苯二甲酸(PTA)生产技术及工艺流程(5)

2019-09-02 17:14

--2V-523-1/2 15.2 Kg/cm2G 201℃ --2V-524-1/2 7.30 Kg/cm2G 172℃ --2V-525-1/2 4.00 Kg/cm2G 151℃

到第五结晶器时, 对苯二甲酸即可完全结晶出来。2V-521-1/2、2V-522-1/2、2V-523-1/2、2V-524-1/2及2V-525-1/2所产生的闪蒸蒸汽(FLASH VAPOR),分别送至进料预热器2E-514-1/2、2E-513-1/2、2E-512-1/2、2E-511-1/2及2E-510-1/2 冷凝以回收热量。多余的蒸汽进入2C-530进一步回收能量。

来自500区2V-521-1/2~2V-525-1/2和2V-510-1/2~2V514-1/2以及2V-603-1/2/3 2V-605-1/2各个罐的凝液和闪蒸汽因带有一定的热量和一些固体颗粒,闪蒸汽被收集后进入闪蒸汽洗涤塔2C-530,通过2E-533回收热量,并用2E-532冷却降温,以及用脱盐水洗涤气体中的固体颗粒,防止污染环境,并回收TA。

(1) 进料配制

来自氧化干燥机的粗CTA和来自2V-613回收的工艺水进入2V-311-1/2,在2A-311-1/2搅拌后形成一定浓度的混合浆料,经过2P-311A/B/C和来自粗CTA料仓2S-3501的粉料,连续进入配料罐2V-501,并与工艺溶剂罐2V-613回收的工艺水(固体含量约0.1WT%TA)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输入高速离心泵2P-502A~H-1/2进口。

(2) 反应进料预热

通过2P-501A/B/C打出的浆料,进入2P-502A~H-1/2升压到107 Kg/cm2G后,进入加氢反应器之前,此混合浆料经过7个串联的热交换器,将浆料温度加热至285~288℃,再送入溶解罐,在此对苯二甲酸已完全溶解在高温的水中。加热溶解所需热源,大部分回收自PTA 结晶器在降温、降压中所产生的闪蒸蒸汽,最后两级换热器则由来自热电厂的高压蒸汽作加热介质。

(3) 加氢反应

由溶解罐来的TA溶液约含26~30WT%TA,温度285~288℃,进入加氢反应器与来自氢气压机的高压氢气反应。加氢反应器内填装Pd/C固定催化剂床。TA 溶液与氢气由反应器顶部注入,满液位浸泡Pd/C固定催化剂床,将CTA中所含的4-

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羧基苯甲醛(4-CBA)还原成水溶性的对甲基苯甲酸(P-TOLUIC ACID),再进入结晶器中。

(4) 结晶

由加氢反应器出来的PTA 溶液,经过5 个连续搅拌结晶器降压降温后,除可产生合乎规格的PTA 之外,并可分离部分杂质。

到第五结晶器时, 对苯二甲酸即可完全结晶出来。第一至第五结晶器所产生的闪蒸蒸汽,分别送至进料预热器以回收热量。经预热器冷凝后的闪蒸蒸汽凝液用于加热压力过滤机滤饼 再打浆水,进一步回收热量。

7.2.7 600 单元—过滤、干燥

(一)、工艺简介

600单元包括:压滤机系统、干燥机系统等工序。

来自PTA第五结晶器2V-525-1/2的PTA浆料经过2P-525A/B-1/2送往压力过滤机进料罐2V-603-1/2/3。

压力过滤机使浆料脱水,产生约含水10%w/w的滤饼以及约含0.10~0.15%w/w悬浮固体的滤液。

PTA滤饼被升温后的氮气吹卸下来,重力落至压滤机出料螺旋2T-601A/B/C-1/3和2T-601A/B-2。其中2T-601A/B -1/2/3将湿的PTA物料送至2T-602A/B-1/2/3后送入PTA干燥机烟囱上部;而2T-601C-1将湿的PTA物料送至双向螺旋,经过2T-603/4/5C-1将湿的PTA送至一线干燥烟囱上部;经过2T-603/4C-2/将湿的PTA送至二线干燥烟囱上部;2T-601C-3将湿的PTA物料送至2T-602/3C-3后送入PTA三线干燥机烟囱上部。

从烟囱上部落下的PTA湿料由PTA干燥机进料螺旋2T-621-1/2/3将滤饼送入PTA干燥机2M-621-1/2/3。如果压滤机跳闸,有相应设施在需要时旁通压力过滤机,把浆料循环送回进料打浆罐。

(1) 过滤

由结晶单元来的PTA 浆料,用泵送至压力过滤机,压力过滤机系统处理。压力过滤机所分离出的约含湿10WT%PTA 的滤饼则入干燥机。

(2) 母液固体回收系统

压力过滤机的母液约含0.1wt%的悬浮PTA 固体,经过两段冷却后,悬浮固

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体可达到0.57wt%,将其溶液经过过滤器后PTA 固体即可与母液分离。已脱除悬浮固体后之母液送至废水处理厂分解其所含之COD 及SS。由过滤器滤出的滤饼用醋酸溶解送回氧化进料配置系统/

7.2.2 PTA工艺流程框图——精制单元

7.2.8 PTA 产品之储存装袋及出料

PTA 干燥机出口的PTA 产品,经由尾气输送系统送成品料仓,并适时取样分析各质量控制项目。如果合于规范,则直接打包或装车成成品。如果分析结果未能符合成品规范,或是有工艺参数可预知产品质量可能超出控制范围,则需及时切换料仓,将与合格料掺配以达到合格范围或返回配料系统重炼。

成品料仓下设置打包机,打包后装运出售。

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PTA装置工艺流程框图详见图7.2.1和图7.2.2。

所分离出的母液汇集于母液罐中,由泵送至母液固体回收

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第八章 精对苯二甲酸生产的关键设备及其

特点

8.1 精对苯二甲酸氧化单元的关键设备——氧化反应器

氧化反应器是钛复合碳钢容器,,45万吨PTA装置的氧化反应器直径为7620mm,高为8600mm,容器上下封头为椭圆形,内有4块等间距挡板,从底部封头延伸至顶部切线。反应器的所有内件都为钛材,反应器的容积约为508立方米,正常工作容积为360立方米。反应器设计压力为2.1MPa,设计温度为281摄氏度,正常操作温度和压力为200摄氏度、1.5MPa。空气通过分布器供给氧化器,它们以90度间距分布,靠近于氧化反应器的底部,内部管线出口与径向搅拌叶片处在同一高度。

8.2 精对苯二甲酸精制单元的关键设备

结晶器操作时,料液自循环管下部加入,与离开结晶室底部的晶浆混合后,由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温(通常为2~6℃),但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾,使溶液达到过饱和状态,于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上,使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大,但产品的粒度分布较宽。如下图两个结晶器:

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