优化溶剂脱水塔操作,降低醋酸消耗调研

《优化溶剂脱水塔操作,降低醋酸消耗调研》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、优化溶剂脱水塔操作，降低醋酸消耗调研洛阳分公司化工车间李海潮内容摘要：通过对国内PTA装置扩容改造后溶剂脱水塔运行状况的了解，汲取经验教训，对洛阳PTA现状进行分析，采取有效地措施，优化生产工艺操作，以期有效降低醋酸单耗，实现装置节能降耗、降低设备腐蚀的奋斗目标，确保装置安稳长满优长周期平稳运行。关键词：优化操作降低醋酸单耗一、前言洛阳石化精对苯二甲酸（PTA）装置，采用BP-AMOCO专利技术，于2000年5月正式投产，设计生产能力为22.5万吨/年，2003年7月扩能改造后，提高到32.5万

2、吨/年生产能力。该PTA装置分有两大单元：氧化（TA）单元及加氢精制（PTA）单元，并配有相应的辅助系统及公用工程系统。PTA装置氧化单元是采用醋酸作为溶剂，溶剂脱水塔主要是对氧化部分使用的溶剂进行提纯，使氧化反应生成的水以及配制催化剂时加入的水从醋酸中脱去，工艺指标要求经脱水后，塔顶馏出物含醋酸<0.8％，塔釜排出液含水5％～8％，提纯后的醋酸（HAc）返回氧化反应器重新使用。由于醋酸的腐蚀性强、生产工艺复杂、价格高，同时对环境污染较大，后序污水处理难度大。为此，每个PTA装置都把醋酸单耗作为

3、一项重要的工艺控制指标。PTA溶剂脱水塔的技术典型工艺有两种：一是常规精馏塔，因其操作方便、能耗低、流程简单，大部分AMOCO工艺中均采用该操作工艺，二是采用共沸剂的共沸精馏操作工艺，操作系统复杂、能耗较高、流程复杂，但因其塔顶醋酸含量可降低至ppm级，对降低醋酸单耗具有积极的意义。目前两种溶剂脱水系统并用。洛阳石化PTA装置是AMOCO工艺专利，其溶剂脱水系统是采用常规精馏，原设计塔顶醋酸含量<0.8%，随着PTA装置的扩容改造后的高负荷运行，带来了许多新的问题，特别是氧化溶剂脱水塔处理能力远

4、远不能满足生产需要，塔顶酸含量一直达不到工艺要求，长期维持在1.3％～1.5％,虽几经改造，效果仍一直不理想,PTA装置技术人员曾多次与格力奇、苏尔寿、南京凯宁等精馏供应商进行技术交流，并先后进行了三次大的技术改造，在2004年10月份由南京凯宁进行的技术改造中效果曾一度比较理想，最低塔顶醋酸含量仅为0.5%左右，但在整个系统停车再次开车后效果再度变差，对洛阳石化PTA醋酸单耗影响较大，同时导致污水外排系统的腐蚀也有一定程度地增加，装置平稳生产面监着新的挑战。目前，再次进行大的技术改造不具备条件

5、，只能从优化工艺操作、提高系统稳定运行的基础上对该系统进行优化，确保长周期平稳运行。为此，化工车间曾多次派员赴相关单位进行考察和调研。一、现状分析1、国内同类装置现状目前，在采用共沸精馏的三井工艺溶剂脱水系统因其操作弹性较大，运行效果高达塔顶醋酸含量仅为50ppm左右，但在PTA扩容改造中，常规精馏的溶剂脱水塔系统改造是一大难题，国内没有一家改造特别成功的先例。仪征化纤一套AMOCO工艺，常规精馏溶剂脱水塔经多次改造，最终改为填料塔盘，塔顶醋酸含量仍高达1.2%左右，且填料腐蚀严重，脱水醋酸中金

6、属含量明显增加。目前，因其内件全部割除，要重新改为塔盘难度相当大，其改造已无法再次进行。杨子PTA一套、二套均采用最早的AMOCO工艺，其扩容改造后，溶剂脱水塔系统运行也处于相当困难的境地。其塔顶酸耗也比较高，为1%左右。上海金山、天津化纤、华联三鑫、仪征二期、杨子三期、辽阳化纤、易盛、翔鹭等国内十几家PTA企业均采用共沸精馏的溶剂脱水系统，对于洛阳石化PTA无参考价值。目前，洛阳石化也曾委托中国纺织研究院进行了常规精馏改共沸精馏的可研性分析，但由于整体投资太大，且具有改造成功与否的投资风险，可

7、行性较小。2、洛阳石化PTA工艺现状常规精馏共收集装置中七处酸性水或酸性气，以减少现场排放和环境污染，进入溶剂脱水塔共分四路(流程如图1)，分别为77层、81～83层、85层、88层，利用塔底再沸器提供热量充分进行气液传质传热，确保水以蒸汽形式从塔顶排出，再利用风机冷凝成含醋酸仅为小于0.8%的污水，醋酸以液相方式在塔底浓缩为93%左右的脱水醋酸(又叫脱水溶剂)，在氧化单元内进行循环利用。由于PTA扩容改造后，溶剂脱水塔负荷无法满足生产需要，其塔顶醋酸含量长期超标，最高达3～5%，醋酸单耗由原设

8、计47公斤/吨.PTA升高至56公斤/吨.PTA。经三次大规模技术改造和实际生产操作优化，塔顶醋酸含量维持在1.1～1.5%，因PTA产量的增加，醋酸单耗维持在46～48公斤/吨.PTA。现塔底温度为133度(已到设计值),塔顶温度为103度,塔底压力为146KPA,塔顶压力为31KPA,塔压降为115KPA,回流比为3.85.目前存在的主要问题是：回流比偏大导致塔负荷偏高,能耗大；塔压降偏大为115KPA,导致BT402系统压力增大,温度升高,腐蚀加剧；塔分离效果差,塔顶冷凝液酸含量严重超标(