三、 工程可能对环境造成的影响

1. 工艺流程

PTA主生产装置由氧化单元（CTA单元）、精制单元（PTA单元）组成。 1)

反应原理 （1） 氧化过程

氧化反应过程和主要反应式如下： 主反应： +318.7Kcal/ g.mol

主要副反应：

（2） 精制过程

加氢精制过程的化学反应式如下：

+

43.7Kcal/g.mol 2)

氧化工艺说明

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。

在反应部分，原料对二甲苯与醋酸和催化剂溶液混合后与空气

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。

在CTA结晶、分离和干燥部分，反应器出料在三个串联的结晶器中降压、降温，析出的对苯二甲酸产品通过旋转真空过滤机进行回收，产生的母液有一部分送到催化剂回收单元，其余部分循环返回反应器；残留在滤饼中的醋酸在干燥机中除去，最终产品送到精制单元的中间料仓。

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在催化剂回收单元，从氧化母液中回收催化剂。

在溶剂回收单元，来自反应、催化剂回收和 CTA回收部分的不纯的溶剂，经过处理，将醋酸和水与高沸点的反应副产物分离，然后再将其中的水和低沸点杂质除去，得到可以供装置重复使用的醋酸溶剂。高沸点的副产物用冷水打浆后，送出界外。

（1）空气压缩

大气中的空气经过滤后，在工艺空气压缩机中压缩到反应器所需要的压力。压缩机由低压蒸汽透平和尾气膨胀机联合驱动。低压蒸汽透平是凝汽式透平，主要使用装置自产低压蒸汽。尾气膨胀机使用经蒸汽加热的反应器尾气，与HPCCU组成一个整体。

（2）进料准备

由对二甲苯、醋酸和催化剂组成的混合液体进入氧化反应器。对二甲苯通过流量控制直接由贮罐泵入氧化反应器；溶剂中的主要部分为含有催化剂的循环母液，由母液泵在流量控制下从母液罐泵入氧化反应器；各种催化剂根据回收的催化剂量按比例经泵与循环母液混合后进入反应器。

（3）反应

对二甲苯与空气中氧气的反应在氧化反应器中进行。空气分4股进入氧化反应器，空气流量根据反应器尾氧浓度设定，以保证尾气排出反应器气体冷却器时氧浓度为 3～4%。

搅拌器使产生的对苯二甲酸晶体保持在悬浮状态。反应产生的热量通过闪蒸于尾气中的溶剂和水带走。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第一冷凝器，使气相中的部分醋酸和水冷凝，在壳程产生10 kg/cm2G的低压蒸汽。

第一冷凝器的未凝尾气进入第二冷凝器进一步冷却，气相中的部分醋酸和水冷凝，在壳程产生3.5 kg/cm2G的低压蒸汽。

第二冷凝器的未凝尾气进入第三冷凝器进一步冷却，并在壳程产生2 kg/cm2G的超低压蒸汽。气流然后进入第四冷凝器，被冷却/冷凝并进行气液分离，来自透平的凝液在壳程被加热。从第四冷凝器出来的气流在尾气冷却器中用冷却水冷却至40℃。

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第一、第二、第三冷凝器产生的工艺凝液和第四冷凝器产生的部分凝液混合后回流入氧化反应器。通过排出第四冷凝器的剩余凝液与尾气冷却器的凝液来控制反应器中的水浓度，该富水溶剂由流量控制经过高压吸收塔底部，送到溶剂脱水塔。

从反应器尾气冷却器来的尾气流过高压吸收塔，用来自高压溶剂冷却器的冷醋酸及中压密封水进行洗涤。氧化反应器上部的富水出料在其底部与抽出水混合，混合物流由液位控制送到溶剂脱水塔。

从氧化反应器出来的尾气，一部分干燥后作为惰气使用，主要用于气送和料仓反吹，其余部分经HPCCU后送入尾气膨胀机。

（4）结晶

反应器出料在三个串联的结晶器中逐步减压，最后，大部分溶解的对苯二甲酸结晶析出，所有的结晶器都设有连续运行的搅拌器，以使析出的固体保持悬浮状态。

自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，从工艺气压缩机来的压缩空气有一部分通过流量控制进入第一结晶器。第一结晶器闪蒸出来的醋酸/水混合蒸汽在第一结晶器冷凝器中冷凝下来，释放出的热量用来产生2 kg/cm2G的超低压蒸汽，第一结晶器出来的气流在冷却器中用冷却水进一步冷却。第一结晶器和冷却器中产生的凝液在分离罐中混合后经过液位控制送至溶剂脱水塔。

第一结晶器的浆料在液位控制下进入CTA第二结晶器。第二结晶器的闪蒸蒸汽通过压力控制直接进入溶剂脱水塔。

通过将带流量控制的高压脱水溶剂加入至第一结晶器来控制浆料浓度，此外将CTA干燥机洗涤塔的溶剂通过液位控制加入第二结晶器。第二结晶器的浆料在液位控制下进入CTA第三结晶器，闪蒸出来的蒸汽在第三结晶器冷凝器中冷凝下来。

（5）分离

第三结晶器的浆料由第三结晶器输料泵通过液位控制送入过滤机进料罐，该罐设有搅拌器。过滤机进料泵向旋转真空过滤机进料。过滤机过滤出的母液与气/汽进入母液分离罐。

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从母液分离罐出来的气相流经过蒸汽冷凝器后进入液环式真空泵的吸入口，液环式真空泵的出口设有气液分离罐，分离出的气体循环回到过滤器。

母液分离罐内的母液由母液泵送至母液罐和催化剂回收分离器。在旋转真空过滤机转鼓上的滤饼用带流量控制的脱水溶剂进行，洗涤后的滤饼进入 CTA干燥机。

（6）干燥

来自过滤机的湿滤饼由螺旋送料器送入CTA干燥机。该干燥机为蒸汽列管转鼓干燥机，在管程的加热介质是中压蒸汽（4～6 kg/cm2G），蒸汽通过压力控制加入干燥机蒸汽腔，残留的溶剂蒸发进入循环的惰气而被除去。

CTA干燥机排出的干CTA粉尘用带流量控制的惰气通过旋转阀送入CTA进料仓。

从CTA干燥机出来的气体和蒸汽进入CTA干燥机洗涤塔，来自母液泵的母液将其中的固体洗涤下来，然后用循环的冷却醋酸溶剂将其中的醋酸除去。离开CTA干燥机洗涤塔的洗涤过的气体在加热器中加热后由风机循环回CTA干燥机。

通过压力控制把通过旋转阀漏进干燥机的惰性输送气和置换气排出，以保持循环气量一定，置换气是为了把系统的氧浓度控制在安全的范围。

从CTA干燥机洗涤塔抽出塔板出来的冷凝液经 CTA干燥机洗涤塔泵在液位控制下送至第一结晶器。

（7）溶剂回收

CTA单元中的所有低压尾气一起进入常压吸收塔，先用冷却的醋酸然后用脱盐水进行洗涤。

常压吸收塔底泵将一部分醋酸经常压吸收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通过液位控制送至溶剂汽提塔。

溶剂汽提塔将大部分醋酸和水与非挥发性组份分开，蒸发所需的热量由汽提塔再沸器供给。浆料通过汽提塔循环泵在溶剂汽提塔和再沸器之间循环。

一小股来自溶剂汽提塔的残渣通过流量控制被送入残渣蒸发器加热，大部分的残余溶剂被蒸发出来，融熔的残渣进入残渣打浆罐与回收塔来的废水混合后，由泵送出界外，顶部气相进入溶剂脱水塔的下部。

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