PTA装置的清洁生产

郭德权+何海帆+王世鹏

摘 要：对苯二甲酸（PTA）装置实施“三废处理”，同时进行综合利用与设备改造可以使生产变得更加清洁，减少污染，与环保理念相契合，更快实现PTA清洁、环保的发展目标。本文将具体对PTA装置实施“三废处理”的过程进行分析，提出几点生产工艺改造的对策。

关键词：PTA装置；三废处理；综合利用；清洁生产

炼油与化工行业是公认的资源消耗与环境污染“大户”，其中，苯二甲酸（PTA）装置是消耗能源的主要部分，同时排出的废弃物较多。PTA装置在操作上有着一定难度，且有更为复杂的操作工艺与流程，实现清洁生产的难度较大，需要集中从内部管理、装置改造、资源综合利用几方面加强与优化。

1.PTA生产工艺流程

二甲苯是PTA装置的重要原料，溶剂为醋酸，生产TA浆料的过程为氧化反应器内二甲苯与压缩空气发生反应，然后通过一整个流程，包括结晶、过滤与干燥后产生TA，然后让生成的TA混合于水，形成混合物，加热分解后将其输送到氢反应器内，再通过结晶与过滤等基本步骤将PT酸杂质滤过出去，干燥后可以得到PTA。

2.三废处理方法

2.1废水

工业生产排放的废水与设备运行产生的费用、地面冲洗废水、雨水均是PTA排放的废水。其中，雨水大部分排放至雨水井中，而剩余的废水则由污水处理长处理，通常输入水量为8595.42t/h左右，输出量为8465.47t/h。改造方法为：优化氧化单元，对氧化单元优先操作，对氧化生成的水优先使用，比如，将氧化配制的催化剂用水与残渣混合后改造为氧化HD-702生成水，可以将废水排放量减少，经过这一改造后，废水排放量减少了3t/h[1]。精制装置与氧化装置作业过程中也会产生很多的污水，氧化单元与泵密封水总计40t/h。可以采取的改造方法为：清污分流氧化工艺的碱洗母液管与母液过滤机、污水冷却塔、薄膜蒸发器、浆料泵，现场的清水与生产污水需要分开，并将清水与蒸汽冷凝水引入到雨水井内；同时对碱用量严格控制，尽量减少用水量。对双端面密封设备进行技术升级与改造，可以将密封回水引入到回水系统内。通过以上的技术改造，全部废水均经过了统一的处理，废水处理率达到100%，废水处理的合格率为100%[2]。

2.2废气

氧化吸收塔尾气与活性炭吸附单元排放出的气体、脱水塔塔顶的尾气均是常见的废气，以上这些废气均经过酸性去除后最终排放至大气中。洗涤器尾气经过脱离水洗涤将固体有机物去除了，剩余的蒸汽则被排放到了大气中。母固单元尾气与精制干燥的尾气均经固体粉尘去除后排入到大气中。可以采用活性炭吸附废气中的有害物质，然后再排入到大气中。通过采用这一方法，气体排放达标率为70105.41万m3，净化效率达到98.5%[3]。

2.3废渣

对回收工艺与技术进行改造，目的是将固体废渣的排放量减少，PTA氧化单元有残渣与残液，回收薄膜蒸发器单元产生的残渣，同时对DMT与增塑剂产品进行回收，不仅可以减少污染，还能实现废渣的循环利用。

3.资源综合利用

3.1使用醋酸甲酯回收装置

HD-702气、液相与活性炭吸收的有机相中包含了可以回收的醋酸甲酯， HD-702经冷凝器冷却后再次利用常压洗涤塔HT-702进行水洗，可以将吸收到的液相贮罐与泵送至脱酯塔中进行精馏处理。经活性炭吸收的有机物质经过塔顶蒸馏出后也放置到成品贮罐内，此次的醋酸甲酯回收装置的应用非常成功，将废水中的CODcr进一步降低了，经过活性炭处理，后进行脱脂处理CODcr的处理量达到了2t/h左后，每日的CODcr排放量达到了1526kg[4]。

3.2将物耗与能耗降低

当前，醋酸甲酯的回收装置可以充分回收醋酸甲酯含量为3500kg，且纯度达到了90%以上，将回收到的醋酸甲酯重新输松到氧化反应器中。将母固系统运行基本达到了稳定状态后，固体料可以全部进行氧化，这样可以使污水中的固体含量降低，从而使pX的单位损耗量减少3～5kg/t。

4.生产工艺设备改造

对PTA装置进行技术工艺改造，主要包含了：改造结晶甘油密封系统，增加了中压氮管线，同时对送料系统JF-501IC进行改进，对蒸汽系统JD-905加旁路，对回流进行改造，优化HT-507塔，在PTA单元风送系统增设增压器，同时应用了新的旁路与回流设备，应用HC-601风机气密封，增加JM-401D下料冲洗的应用。除了以上设备改造措施意外，还最新应用了FI-1702临时流量计，对冲洗酸回路系统改造，同时改造氧化反应器搅拌机齿轮箱降温，以上改造设备花费费用为30.5万元，取得了显著的运行效果[5]。通过对氧化反应器的改造与对搅拌机的底部回流改造，不仅将反应器的转化率提高了，更使物资损耗减少，间反应产物的回收率提高，降低了整体的物资损耗，经过检验，达到了预期設计目标与要求。

结束语：本文主要对PTA生产工艺流程、三废处理方法、资源综合利用过程、与技术设备改造进行了分析，表现了要想实现PTA装置的清洁生产与可持续利用，就必须对应用到的设备与工艺进行改造与优化，制定年度审核方案，对每一年的“三废”量进行比对，从而进一步做出整改，通过以上整改措施，废水、废气与废渣的排放量逐年减少，实现了低耗、环保，经济效益与社会效益实现了最大化。

参考文献

[1]李晓红，丁毅，张雁秋等.PTA装置的清洁生产[J].环境工程，2010，24（6）：83-84.

[2]李海潮，谢福岭.PTA装置清洁生产工作初探[J].化工环保，2010，24（z1）：412-414.

[3]裴蓓，朱国强，曹超等.PTA工艺节能减排潜力研究[J].聚酯工业，2012，25（3）：1-7.

[4]曾波.UASB+射流曝气+MBR+UF+RO新技术处理PTA废水的工程运行及管理[J].环境科学与管理，2011，36（5）：118-122.

[5]李志远，谢福岭.PTA高浓度污水的清洁生产实践与探讨[J].石油化工安全环保技术，2010，24（1）：50-52.