? 一、裝置簡介
(一)裝置發(fā)展及類型
1.裝置發(fā)展
精對苯二甲酸(PTA)是關系到國民生計的衣用滌綸化纖聚酯產(chǎn)品的原料。目前在我國滌綸化纖因其品質(zhì)優(yōu)良,是化學纖維中的首選品種,它已占整個化纖產(chǎn)品的76%以上。近年來,在化學纖維中聚酯工業(yè)發(fā)展的速度最快,世界聚酯產(chǎn)量年增長率約為8%左右。隨著聚酯應用技術的不斷發(fā)展,近十年來聚酯用途不斷擴大,已延伸到聚酯薄膜、聚酯瓶、工業(yè)用聚酯以及其他新聚酯產(chǎn)品等領域中,其中又以工業(yè)用聚酯發(fā)展更快。
根據(jù)國內(nèi)市場分析,1999年,我國聚酯生產(chǎn)能力達398×104t/a,PTA的需求量為344×104t/a,而產(chǎn)量則為169.1×104t/a,缺口達172.9× 104t/a。2001年PTA進口量達到311.7×104t。2001年國內(nèi)聚酯年生產(chǎn)能力已經(jīng)發(fā)展到700-800X104t/a,當年產(chǎn)量已達611×104t,需PTA約531.6×104t,但國內(nèi)PTA生產(chǎn)能力(包括DMT應算到PTA的產(chǎn)能)到2001年約為242.5×1094t/a,當年實際產(chǎn)量約為219.9×104t,PTA缺口達300X104t以上。通過對國內(nèi)PTA市場需求的分析預測,到2005年底我國PTA市場需求將達到597~699×104t/a。
2.生產(chǎn)工藝路線???
精對苯二甲酸(PTA)是生產(chǎn)聚酯(PET)的重要化工原料,當前主要的工藝路線有二條。一種是二甲苯(PX)合并氧化合并酯化生產(chǎn)工藝(也叫DMT法)。另一種是對二甲苯(PX)直接氧化法(即DM法)生產(chǎn)工藝,它是以美國BP—Amoco公司、美國DuPont—ICl公司和日本三井油化公司為代表的中溫氧化,加氫精制生產(chǎn)PTA的工藝技術。我國較為先進的已建成投產(chǎn)的PTA裝置(如揚子石化)多采用Amoco公司(現(xiàn)為英國BP公司)工藝技術。并對經(jīng)過對BP、DuPont、三井油化三家公司技術方案從技術路線、產(chǎn)品質(zhì)量、原材料單耗、催化劑回收、公用工程單耗以及最為關鍵單臺氧化反應器設計生產(chǎn)能力和設備投資狀況進行反復的技術優(yōu)化,同時結合70年代我國引進PTA裝置30年來的發(fā)展經(jīng)驗,在引進、消化、吸收上所取得的成就(特別是揚子石化)基礎上,成功地對老裝置進行大膽的革新、改造,使裝置生產(chǎn)能力由原來的45×10(4t/a增加到60×10(4t/a(目前可達70×10(4t/a產(chǎn)量)。能耗由原來的469kg標油降低到339kg標油,最低可達290-300kg標油。通過革新創(chuàng)造已形成了許多自己獨有的PTA生產(chǎn)技術,目前已有4項技術成果獲得專利授予權,5項技術成果正在申請專利,形成14項之多的專有技術。這里重點以對二甲苯(PX)直接氧化法(即DM法)生產(chǎn)工藝做進一步詳細論述。
二、重點部位及設備
(一)PTA裝置主要原料危險性分析
1.PTA裝置主要原料安全特性
在PTA生產(chǎn)整個工藝過程中,存在有對二甲苯(PX)、醋酸(HAC)、溴化氫(HBr)、氫氣(H2)以及反應尾氣等多種易燃易爆、有毒有害介質(zhì)(見表3—25、表3—26)。大部分為易燃易爆有毒有害強腐蝕性介質(zhì)。當生產(chǎn)不穩(wěn)定或發(fā)生泄漏時很容易釀成重大事故,危及生產(chǎn)和人身安全。
(1)PYA裝置中已列人《危險貨物品名表》GBl2268—90的危險化學晶:
(2)PTA裝置列入《劇毒物品品名表》GA 58—93的劇毒物品:根據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》GB 5044--85標準,PlA裝置中只有在經(jīng)過洗滌后反應尾氣的廢氣中含有微量的極度危害I級的苯以及高度危害Ⅱ級溴甲烷和一氧化碳。
(3)PTA裝置未列入《危險貨物品名表》GBl2268—'90的危險化學晶。
(4)根據(jù)《重大危險源辨識》GBl8218--2000國家標準要求,生產(chǎn)場所重大危險源是按4類物質(zhì)品名(品名引用《危險貨物品名表》中的介質(zhì))及其臨界量加以確定的。因此PYA裝置中上提到的多種列入和未列入《危險貨物品名表》共計18種中,對照生產(chǎn)場所的臨界量標準計算只有PX、HAC和U2可視為該裝置的重大危險源。嚴格地說,由于氫氣由管道輸送而來,裝置內(nèi)不設中間儲罐,按標準生產(chǎn)場所的氫臨界量不足1t,因此PTA裝置的重大危險源為對二甲苯(h)和醋酸(HAC)兩種。
2.PTA裝置主要原料危險性分析
PTA裝置有多種原、輔材料和反應副產(chǎn)物,這些物質(zhì)存在易燃易爆、有毒有害的危險性。其中主要介質(zhì)均為甲B類火災危險性物質(zhì),并具有一定的毒性危害,其次高壓蒸汽高溫物料以及?;吩斐傻臓C傷、灼傷,裝置開停時使用大量可致人窒息死亡的氮氣,生產(chǎn)中可對人造成放射性傷害的鈷“液位計、大型空氣壓縮機組發(fā)出的高分貝的噪音傷害,都是PTA裝置存在的危險危害因素。
(1)PTA裝置主要危險化學品特性
主要危險化學品特性見表3—23。
(2)PTA裝置危險化學品毒性危害特性
裝置危險化學品毒性危害特性見表3—27。