PTA裝置的清潔生產

郭德權+何海帆+王世鵬

摘 要：對苯二甲酸（PTA）裝置實施“三廢處理”，同時進行綜合利用與設備改造可以使生產變得更加清潔，減少污染，與環保理念相契合，更快實現PTA清潔、環保的發展目標。本文將具體對PTA裝置實施“三廢處理”的過程進行分析，提出幾點生產工藝改造的對策。

關鍵詞：PTA裝置；三廢處理；綜合利用；清潔生產

煉油與化工行業是公認的資源消耗與環境污染“大戶”，其中，苯二甲酸（PTA）裝置是消耗能源的主要部分，同時排出的廢棄物較多。PTA裝置在操作上有著一定難度，且有更為復雜的操作工藝與流程，實現清潔生產的難度較大，需要集中從內部管理、裝置改造、資源綜合利用幾方面加強與優化。

1.PTA生產工藝流程

二甲苯是PTA裝置的重要原料，溶劑為醋酸，生產TA漿料的過程為氧化反應器內二甲苯與壓縮空氣發生反應，然后通過一整個流程，包括結晶、過濾與干燥后產生TA，然后讓生成的TA混合于水，形成混合物，加熱分解后將其輸送到氫反應器內，再通過結晶與過濾等基本步驟將PT酸雜質濾過出去，干燥后可以得到PTA。

2.三廢處理方法

2.1廢水

工業生產排放的廢水與設備運行產生的費用、地面沖洗廢水、雨水均是PTA排放的廢水。其中，雨水大部分排放至雨水井中，而剩余的廢水則由污水處理長處理，通常輸入水量為8595.42t/h左右，輸出量為8465.47t/h。改造方法為：優化氧化單元，對氧化單元優先操作，對氧化生成的水優先使用，比如，將氧化配制的催化劑用水與殘渣混合后改造為氧化HD-702生成水，可以將廢水排放量減少，經過這一改造后，廢水排放量減少了3t/h[1]。精制裝置與氧化裝置作業過程中也會產生很多的污水，氧化單元與泵密封水總計40t/h。可以采取的改造方法為：清污分流氧化工藝的堿洗母液管與母液過濾機、污水冷卻塔、薄膜蒸發器、漿料泵，現場的清水與生產污水需要分開，并將清水與蒸汽冷凝水引入到雨水井內；同時對堿用量嚴格控制，盡量減少用水量。對雙端面密封設備進行技術升級與改造，可以將密封回水引入到回水系統內。通過以上的技術改造，全部廢水均經過了統一的處理，廢水處理率達到100%，廢水處理的合格率為100%[2]。

2.2廢氣

氧化吸收塔尾氣與活性炭吸附單元排放出的氣體、脫水塔塔頂的尾氣均是常見的廢氣，以上這些廢氣均經過酸性去除后最終排放至大氣中。洗滌器尾氣經過脫離水洗滌將固體有機物去除了，剩余的蒸汽則被排放到了大氣中。母固單元尾氣與精制干燥的尾氣均經固體粉塵去除后排入到大氣中。可以采用活性炭吸附廢氣中的有害物質，然后再排入到大氣中。通過采用這一方法，氣體排放達標率為70105.41萬m3，凈化效率達到98.5%[3]。

2.3廢渣

對回收工藝與技術進行改造，目的是將固體廢渣的排放量減少，PTA氧化單元有殘渣與殘液，回收薄膜蒸發器單元產生的殘渣，同時對DMT與增塑劑產品進行回收，不僅可以減少污染，還能實現廢渣的循環利用。

3.資源綜合利用

3.1使用醋酸甲酯回收裝置

HD-702氣、液相與活性炭吸收的有機相中包含了可以回收的醋酸甲酯， HD-702經冷凝器冷卻后再次利用常壓洗滌塔HT-702進行水洗，可以將吸收到的液相貯罐與泵送至脫酯塔中進行精餾處理。經活性炭吸收的有機物質經過塔頂蒸餾出后也放置到成品貯罐內，此次的醋酸甲酯回收裝置的應用非常成功，將廢水中的CODcr進一步降低了，經過活性炭處理，后進行脫脂處理CODcr的處理量達到了2t/h左后，每日的CODcr排放量達到了1526kg[4]。

3.2將物耗與能耗降低

當前，醋酸甲酯的回收裝置可以充分回收醋酸甲酯含量為3500kg，且純度達到了90%以上，將回收到的醋酸甲酯重新輸松到氧化反應器中。將母固系統運行基本達到了穩定狀態后，固體料可以全部進行氧化，這樣可以使污水中的固體含量降低，從而使pX的單位損耗量減少3～5kg/t。

4.生產工藝設備改造

對PTA裝置進行技術工藝改造，主要包含了：改造結晶甘油密封系統，增加了中壓氮管線，同時對送料系統JF-501IC進行改進，對蒸汽系統JD-905加旁路，對回流進行改造，優化HT-507塔，在PTA單元風送系統增設增壓器，同時應用了新的旁路與回流設備，應用HC-601風機氣密封，增加JM-401D下料沖洗的應用。除了以上設備改造措施意外，還最新應用了FI-1702臨時流量計，對沖洗酸回路系統改造，同時改造氧化反應器攪拌機齒輪箱降溫，以上改造設備花費費用為30.5萬元，取得了顯著的運行效果[5]。通過對氧化反應器的改造與對攪拌機的底部回流改造，不僅將反應器的轉化率提高了，更使物資損耗減少，間反應產物的回收率提高，降低了整體的物資損耗，經過檢驗，達到了預期設計目標與要求。

結束語：本文主要對PTA生產工藝流程、三廢處理方法、資源綜合利用過程、與技術設備改造進行了分析，表現了要想實現PTA裝置的清潔生產與可持續利用，就必須對應用到的設備與工藝進行改造與優化，制定年度審核方案，對每一年的“三廢”量進行比對，從而進一步做出整改，通過以上整改措施，廢水、廢氣與廢渣的排放量逐年減少，實現了低耗、環保，經濟效益與社會效益實現了最大化。

參考文獻

[1]李曉紅，丁毅，張雁秋等.PTA裝置的清潔生產[J].環境工程，2010，24（6）：83-84.

[2]李海潮，謝福嶺.PTA裝置清潔生產工作初探[J].化工環保，2010，24（z1）：412-414.

[3]裴蓓，朱國強，曹超等.PTA工藝節能減排潛力研究[J].聚酯工業，2012，25（3）：1-7.

[4]曾波.UASB+射流曝氣+MBR+UF+RO新技術處理PTA廢水的工程運行及管理[J].環境科學與管理，2011，36（5）：118-122.

[5]李志遠，謝福嶺.PTA高濃度污水的清潔生產實踐與探討[J].石油化工安全環保技術，2010，24（1）：50-52.