PTA装置调研报告

PTA装置调研报告Ξ

刘毅

(扬子石化公司技术处,南京210048)

摘要　简要介绍了辽化、金山、仪征、扬子4套PTA装置的工艺特点、运行状况、存在问题及解决思路和各装置的专题报告等,并针对属不同专利、引进时间不同的4套装置进行综合效果比较,提出了节能降耗和扩容改造的建议。

关键词　精对苯二甲酸　氧化　精制　扩容改造

按照第九次全国聚酯年会成都预备会的要求,受上海石化股份公司的委托,由扬子石化公司牵头,上海石化股份有限公司涤纶二厂、扬子石化公司、仪征化纤股份有限公司化工厂、辽阳石油化纤公司聚酯厂各出一人,成立精对苯二甲酸(PTA)调研小组,于1997年9月1日至5日,分别与这4套装置的技术人员进行了交流,就各厂所共同关心的装置节能降耗、扩容改造、与国际先进水平的差距及赶超的思路等问题进行座谈,并参观了各装置。总的来说,在降低原料单耗、能量合理利用、保持高运行负荷、提高开工率方面各厂已有很大的进步,这充分说明国内PTA的生产已进入一个崭新的发展时期。下面分别介绍4套PTA装置调研情况。

1　辽阳石油化纤公司聚酯厂PTA装置

111　装置概况

辽阳石油化纤公司聚酯厂2215万t/aPTA 装置是引进英国帝国化学公司(ICI)的专利技术,由美国福斯特・惠勒公司(FW)工程总承包,于1992年5月签订工程合同,总价112195亿美元。1996年7月29日精制投外购TA开车,8月3日氧化投料,8月8日产出合格的PTA产品,取得一次开车成功,技术指标详见表2。

112　工艺特点

11211　ICI氧化反应温度、压力高于AMOCO,认为201℃、115MPa是最佳操作条件,在这样的条件下,容易控制,综合效益高。

11212　ICI采用单台氧化反应器,搅拌器有专利特色。ICI认为单台反应器操作简单,灵活性大,操作安全性高。采用的气膜式专利搅拌器,使传质效率大大提高,使得氧化反应器在运转中不需碱洗,堵料损失仅占15%。

11213　溶剂回收单元采用共沸蒸馏塔,共沸剂为醋酸异丁酯(IBA),可以达到节约设备投资和降低能耗的目的。

11214　ICI精制装置采用了母固回收单元,以回收母液中的有用成分,达到降耗目的。同时氧化装置采用残渣系统的催化剂回收单元,达到了降低催化剂单耗的目的。

11215　氧化装置采用了醋酸甲酯回收系统,减少了大气污染,回收了副产品。

11216　具有不同其它专利技术的加氢反应器,它是一个多功能的三段联体设备,上段为溶解器,中段为气相段,下段为反应段。

113　产品说明

产品质量指标见表1。

114　装置运转及达标情况

装置开车以来,平均开工率为70%左右,平均运行负荷为60%左右,主要原因是设备质量问题较多,1997年4—5月份又进行了为期20天的设备大检修,开车后运行情况有明显好转。6月份开工率达85%,平均运行负荷达

Ξ本文获第九次聚酯年会优秀论文一等奖

90%。

表1　辽化PT A产品质量指标

项 目保证值ICI典型数值酸值/mg KOH・g-1675±2675±2

42CBA/×10-6(W)≤255

灰分/×10-6(W)≤103

3总金属/×10-6(W)≤103

Fe/×10-6(W)≤10

DMF色(APHA)≤105

水分/%(W)≤0.20.07～0.1

≥250μm颗粒/%≤33

3总金属:Mo、Cr、Ni、Co、Fe、Ti、Mg

装置达标指标:

(1)产量:177300t/a

(2)质量:一级品率(企业标准)100%

(3)单耗:PX:676kg/t・PTA,HAc:75kg/t・PTA

(4)综合能耗:234kg标油/t・PTA

(5)环保指标:平均COD负荷660kg/h,综合合格率90%。

前3项的达标情况较好,后两项与达标值相距较远。主要原因是氧化尾气透平、TA残渣催化剂回收和PTA母液处理系统投用一直未正常,使综合能耗和环保指标超标。

115　催化剂情况

氧化反应催化剂,开车初期醋酸钴、醋酸锰的消耗量较大,现在已达到和接近考核值,HBr 的消耗量已达到考核值的要求,加氢反应使用的是EN GHARD公司的钯碳催化剂,运行情况较好。

116　装置工艺控制形式

为中央控制室计算机集散控制系统(DCS),使用的是HON EYWELL公司的TDC -3000。

117　试车运行情况

11711　设备存在的主要问题

(1)自试车以来,氧化反应器和氧化第一结晶器的ICI专利搅拌器,由于厂商在加工过程中未进行热处理,致使搅拌器叶片脱落,装置停车达一个月之久;

(2)PTA装置的15000kW空气压缩机,因温度探头连线选型失误,多次造成连锁停车,经改造后运行正常,尾气膨胀机叶片因选材不当,造成叶片腐蚀,至今未投用;

(3)精制装置热油炉因燃料油换热能力不够,以及火焰监测和自动点火系统失灵,多次造成炉子联锁停车。

(4)精制装置的压力离心机和常压离心机因设计上传动能力不足,多次造成离心机被迫停车;

(5)氧化装置的干燥机轴瓦因选材不当,轴瓦磨损严重,轴下沉后将进料螺旋壳体磨损3mm,造成装置全线停车半个月;

(6)氧化装置旋转真空泵因厂商安装时内应力没有消除,造成机械密封运转时严重内漏,使得氧化装置被迫单台过滤机运转25天;

(7)加氢反应器内壁焊接处因外商焊条材质选错,致使焊接处腐蚀严重,补焊后运行正常;

(8)由于美国欧马克公司提供的放射线液位计的集成线路板设计上无风冷系统,经常因温度超高导致放射线液位计在DCS上的指示多次死机,使装置多次停车;

(9)氧化装置的第一结晶器压力控制阀因设计上材质选择不当,造成阀体、阀座腐蚀严重,多次导致氧化装置停车;

(10)氧化装置尾气干燥系统因内部结构设计不合理,造成床层阻力过大,程序难以运行,后经改造运行正常。

以上主要设备在试车过程中存在的严重问题,给试车工作带来了极大困难,使得整个装置在试车前期开工率明显不足,平均运行负荷偏低,物耗、能耗较高。

11712　工艺上存在的问题

(1)共沸精馏塔是ICI在辽化PTA装置首次采用,试车过程中明显暴露出设计上的不足,