60万吨年pta项目立项环境影响程度评估报告Word格式文档下载.docx

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2008年

1.2　项目组成

本项目采用INVISTA（原Dupont）公司的专利技术建设年产60万吨/年精对苯二甲酸（PTA）生产装置，装置界区内包括主体装置和辅助工程。

1.3　项目与建设所在地的规划相容性

按《大亚湾经济技术开发区总规修编》定位要求，大亚湾开发区将发展成为以乙烯、炼油、化工、汽车、机械、电子等工业为主体，重点发展化工、精细化工、汽车、机械、电子和其它高新技术及旅游业的滨海工业城市。

大亚湾开发区总辖陆地面积268平方公里。

按开发区总体规划，开发区将以海港为轴心，以澳头至淡澳盆地和澳头至霞涌为两条发展轴线，以一个中区，二个大工业区，二个旅游区的格局布设，总使用面积约135.3km2，人口发展规模35万。

大亚湾石化工业区依山傍海位于大亚湾开发区的东部，以南海石化项目场地为中心向东西两翼延伸。

整个石化区面积为27.8平方公里，其中4.27平方公里为中海壳牌年产80万吨乙烯项目和1200万吨炼油项目用地。

下游产品加工主要布置在中海壳牌项目场地的周边。

大亚湾石化工业园规划是依托中海壳牌和千万吨炼油项目，带动如乙烯深加工、碳四馏分深加工等一批中下游及相关产业的兴起。

再10年左右的时间里最终形成总投资达1200亿元，年产值达1600亿元，年利税合计达300亿元以上的世界一流的大型现代化石化基地。

1.4　项目工艺技术概况

1.4.1　建设规模及产品方案

本工程产品（精对苯二甲酸）公称规模为60万t/a，小时产能75吨。

1.4.2　主要原料消耗及供应

PTA装置原、辅材料消耗定额见表1.4-1。

表1.4-1　PTA装置原、辅材料消耗定额一览表

序号

名称

每吨产品

消耗量（kg）

小时消耗量（kg）

年消耗量

（t）

来源

1

对二甲苯

（99.7%）

657.5

49312.5

394500

南海石化PX储罐至

厂内PX缓冲罐至装置

2

醋酸

39

2925

23400

国内采购、汽运（槽车）、罐贮、管输至装置

3

氢气

0.3

22.5

180

南海石化管输至装置

4

四水醋酸钴

0.189

14.175

113.4

外购、汽运（桶装）、

管输至装置

5

四水醋酸锰

0.325

24.375

195

6

氢溴酸（47%计）

1.003

75.225

601.8

7

钯－碳催化剂

0.03

一次填充20吨

一年更换一次

8

共沸剂

（醋酸正丙酯）

75

600

外购、汽运（槽车）、

9

NaOH（32%计）

15.63

1172.25

9378

外购、汽运（槽车）、

10

甲醇

12.4

930

7440

外购、汽运（槽车）

1.4.3公用工程消耗及供应

PTA装置公用工程消耗定额见表1.4-2。

表1.4-2PTA装置公用工程消耗定额一览表

名　称

单　位

消耗量

每小时

来源或去向

高压蒸汽

t

0.96

72

自建锅炉供给

低压蒸汽

20

来自南海石化炼油项目

（供工程辅助设施使用）

电

KWh

344.9

25870

循环冷却水

t

380.0

28500

来自自建循环水场供给

工业水

11.72

879

来自石化区自来水厂

生活水

0.07

仪表空气

m3

10.7

800

8

氮气（平均）

kg

4.13

310

来自美国普莱克斯公司

脱盐水

2.05

154

来自自建脱盐水站

返回冷凝水

0.73

55

返回脱盐水站

11

燃料油（渣油）

0.058

4.35

12

燃料气

万m3

0.002

0.125

1.4.4主要工艺技术特点

年产60万吨PTA项目是目前国际上成熟的单系列生产装置，采用DUPONT公司的专利技术，建设方式为引进PTA专利技术和基础设计，由国内工程建设公司承担项目详细设计。

1.5生产工艺及污染因素分析

1.5.1生产工艺原理

精对苯二甲酸（PTA）以对二甲苯（PX）为原料，在醋酸溶剂中以醋酸钴和醋酸锰为催化剂，以溴化氢为促进剂，用空气将PX氧化成粗对苯二甲酸（CTA），经结晶、过滤、干燥得到中间产品CTA。

中间产品CTA中含有少量的有害杂质，将影响PTA的下游产品—聚酯的质量，主要杂质是对羧基苯甲醛（4-CBA）。

为除掉4-CBA，在高温、高压条件下将CTA溶于水中，并对它有选择地进行加氢反应，用氢气还原其中的杂质，使4-CBA转变成易溶于水的对甲基苯甲酸（PT酸）。

当对苯二甲酸（TA）结晶析出时，PT酸仍留在水溶液中，从而达到与TA分离精制的目的。

加氢反应液经结晶、洗涤、离心和干燥一系列精制过程，得到高纯度的PTA产品。

PX在触媒的作用下与空气中的氧反应生成对苯二甲酸，其反应式如下：

PX氧化反应是比较复杂的化学反应，其氧化过程是分步进行的，其分步反应过程见下述反应式。

在反应过程中k1～k4是主过程，k5～k6是副过程。

PX氧化反应为放热反应：

（PX）（对甲基苯甲醛）（PT酸）（4-CBA）（PTA）

（对苯二甲醛）

PX氧化反应的主要副反应是醋酸脱羰基缩合和生成醋酸甲酯。

PX与溶剂醋酸在氧的作用下进行深度氧化反应，生成CO、CO2和水。

反应方程式如下：

2CH3COOHCH3COOCH3+CO+H2O

+O2CO2[CO]+H2O

CH3COOH+O2CO2[CO]+H2O

在加氢精制过程中，主要是将4-CBA转化为易溶于水的PT酸而被分离除去。

4-CBA加氢还原为PT酸的化学反应是放热反应：

1.5.2生产工艺及污染因素分析

精对苯二甲酸装置主要由氧化单元和精制单元部分组成。

在氧化单元，氧化反应采用液相空气催化氧化法，将二甲苯氧化生成粗对苯二甲酸，经二次氧化、结晶、一次分离、干燥、再风送至精制单元；

在精制单元，经打浆、加压、预热、反应、结晶、二次分离、干燥、风送等过程得到最终产品。

1.5.2.1氧化单元工艺说明

氧化单元包括四个主要部分：

反应、CTA结晶及分离与干燥、催化剂回收和溶剂回收。

⑴反应

在反应部分，原料对二甲苯与醋酸和催化剂溶液混合后与来自空压机的空气在氧化反应器中反应生成对苯二甲酸，该反应为放热反应；

生成的对苯二甲酸大部分在反应器中结晶出来形成浆料。

空压机的驱动能量由装置自产的低压蒸汽和氧化尾气透平供给。

反应器出料通过液位控制进入第一结晶器；

从反应器出来的气体和蒸汽进入反应器冷凝系统冷却，并发生3.5kg/cm2G的低压蒸汽和2kg/cm2G的超低压蒸汽，经气液分离后，气体进入高压吸收塔洗涤，从高压吸收塔出来的尾气，经高压催化燃烧系统后，一部分干燥后作为惰气使用，主要用于CTA干燥用气、气送和料仓反吹，其余部分送入尾气膨胀机做功。

⑵结晶、分离、干燥

氧化反应器的物流在液位控制下进入第一结晶器进行二次氧化后，再经二级结晶，物料达到分离要求的工艺条件。

第三结晶器的浆料经泵送到分离设备真空转子过滤机，从旋转真空过滤机排出的含湿量12～15%的滤饼进入CTA干燥机进行干燥，干燥后的产品送入CTA料仓。

⑶溶剂回收

氧化单元的低压尾气和CTA干燥吸收塔尾气均进入常压吸收塔，先用冷却的醋酸然后用脱盐水进行洗涤。

常压吸收塔底的醋酸一部分经塔底冷却器冷却后返回常压吸收塔作为洗涤醋酸，其余的醋酸在液位控制下送至母液罐。

常压吸收塔上部的富水出料送至汽提塔。

汽提塔将大部分醋酸和水与非挥发性组份分开，来自汽提塔的残渣通过流量控制被送入残渣蒸发器加热，回收大部分的醋酸溶剂，顶部气相进入脱水塔的下部。

⑷溶剂脱水

高压吸收塔和常压吸收塔中的洗涤吸收水在脱水塔中与醋酸溶剂分离。

溶剂脱水系统由溶剂脱水塔、PX回收塔、共沸剂回收塔三个塔系组成。

通过这三个塔系将水和醋酸分离，未反应的PX和氧化反应生成的副产物醋酸甲酯返回系统。

⑸催化剂回收

从真空转子过滤机分离出的母液抽出的一股送入母液缓冲贮罐，在流量控制下送至回收催化剂离心机，在输送管道上按比例加入碱液和催化剂萃取剂。

回收催化剂离心机底部含有催化剂金属的物料靠重力进入回收催化剂罐，再进入氧化反应器；

回收催化剂离心机出来的母液进入母液接受罐后送入汽提塔。

1.5.2.2精制单元工艺说明

从氧化装置来的粗PTA产品含有少量的杂质，主要为4－CBA，在用作生产聚酯产品之前，必须将其除去。

在精制单元，将CTA溶解于水中，在高温、高压下通过选择性的加氢反应，将主要杂质4－CBA转化为PT酸，PT酸在水中的溶解度比PTA高，通过结晶、液固分离和干燥等步骤生产出精对苯二甲酸。

⑴进料准备和预热

CTA料仓的CTA产品经计量进入打浆罐，与循环溶剂（水）混合形成均一的浆料，浆料浓度控制在30%（wt%）。

经低压溶解进料泵和高压溶解进料泵通过预热系统后送至加氢反应器。

预热系统由五台换热器组成，经预热后所有晶体全部溶解。

⑵溶解和反应部分

　　从预热系统出来的CTA水溶液进入溶解器/反应器，溶解段是为了提供足够的停留时间确保TA完全溶解，水溶液流过加氢催化剂床层。

由氢压机提供的氢气通过与高压蒸汽混合加热后进入溶解器/反应器。

⑶结晶

从加氢反应器出来的PTA溶液进入五个串联的结晶器。

通过逐级减压和液位控制完成PTA的结晶。

减压产生的水蒸气用于加氢反应器的预热系统。

⑷分离和干燥

从第五结晶器出来的浆料送到压力离心机，母液靠重力流入母液罐，然后在液位控制下进入PTA母液闪蒸罐。

热工艺水（约90℃）在流量控制下与压力离心机的滤饼混合，并靠重力进入再打浆罐进行再打浆。

再打浆浆料进入常压闪蒸罐，再进入过滤机进料罐后，进入精制过滤机，分离出的湿滤饼由螺旋输送器送入PTA干燥机，该干燥机是蒸汽列管转鼓干燥机。

PTA干燥机出来的产品通过风送管线送至料仓。

⑸母液处理

PTA母液罐内的母液流入PTA母液闪蒸罐，该低浓度的浆料经PTA母液冷却器母液冷却到50～60℃后送入PTA母液过滤器，滤液送往污水处理装置；

滤饼用脱水塔溶剂反冲洗，并排入打浆罐由泵送入氧化反应器。

工艺流程框图见图1.5-1～图1.5-2。

图3-高压尾气

工艺流程图

G1

图1.5-1CTA生产工艺流程图

W1

水

干燥尾气

HAC

溶剂

回收

催化剂

M

高压尾气

回收系统

空气

CTA结晶器（一～三级）真空转鼓过滤机常压吸收塔干燥机尾气洗涤器CTA料仓洗涤塔