化工过程优化PTA项目设计【大学毕业论文】.docVIP

化工过程优化课程设计 ----PTA项目设计 学生姓名： 洪 勇 波 专 业： 化 学 工 程 学 号： 201**********2 指导老师： 杨 世 芳 日 期： 2015年12月 目 录 1设计任务 3 1.1厂址选择 3 1.2生产目标 3 1.3 设计原则 3 1.4 设计依据 4 2. 生产工艺分析 5 2.1 工艺流程说明 5 2.1.1 PX氧化单元 5 2.1.2 CTA精制单元 6 2.1.3 辅助设施工艺流程 6 2.2 物料衡算 7 2.2.1. 有关物料衡算技术数据 7 2.2.2. 氧化部分物料衡算 7 2.2.3反应主要副产物的分配 9 2.2.4母液循环的组成 9 2.2.5加氢精制物料衡算 9 2.3热量衡算 10 2.3.1．反应方程中的各物质的热量衡算 10 2.4工艺设备技术方案 12 2.4.1反应器的选型 12 2.4.2关键设备的选择 12 2.5工段工艺流程优化 19 2.5.1优化氧化反应条件 19 2.5.2加氢精制反应条件 19 2.5.3增大母液循环、降低原料和能量消耗 19 2.5.4 PTA 母液固体回收利用 20 3 醋酸分离塔设计 20 3.1 简介 20 3.2 工艺流程图 20 3.4 设计结果一览表 21 3.5.ASPEN模拟 23 4 干燥工段设计 26 4.1 干燥的目的 26 4.2 干燥的方法 26 4.3 工艺流程图 26 4.4 气流干燥装置的设计 26 4.5 干燥过程工艺图 27 4.6 工艺设计计算结果汇总 27 5 参考文献 28 6 致谢 28 1设计任务 1.1厂址选择 地址：湖北省武汉市青山区白玉山(中国石化集团武汉石油化工股份有限公司旁边) 1.2生产目标 目标：年产180万吨PTA 1.3 设计原则 （1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 （2）在城市总体规划的指导下，从该厂的实际情况出发，采取全面规划、统筹兼顾、一次实施的原则，既考虑近期需求又考虑远期发展，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。 （3）充分考虑废水车间的进水水质和出水要求，选用技术先进成熟、运行稳妥可靠、高效节能生产工艺，并尽量减少工程投资及日常运行费用。 （4）遵循高效、节能的原则，优先选用国内已经达到国际先进水平的技术与设备，某些关键设备引进国外先进产品。 （5）为提高废水处理效果，积极采用科学管理方法和先进的技术手段，做到技术可靠与经济合理的前提下，对重点处理构筑物的处理工艺、生产设备进行必要的仪器、仪表监控，提高自动化水平。 （6）保证生产车间正常运转，供电系统需具有较高的可靠性，采用双回路电源，且废水车间运行设备有足够的备用率。 （7）在便于施工、安装和维护的前提下，平面布置力求紧凑，尽量节约用地、扩大绿化面积，并留有发展余地；竖向设计力求减少厂区填方量和节省提升费用，污水处理及回用水工艺流程顺畅。 （8）设计中应尽量减少如气味、噪声等废水车间本身对环境的负面影响，妥善处理和处置废水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。 （9）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。 1.4 设计依据 《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-95 《工业企业设计总平面设计规范》 GB50187-2012 《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2010 《工业粉尘排放标准执行》GB16297-1996 《工业企业厂界噪声标准》 GB12348-2008 《厂矿道路设计规范》 GBJ22-87 《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008 《地下工程防水技术规范》 GB50108-2008 《污水综合排放标准执行》GB8978-1996 《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 《危险废物焚烧污染控制标准》GB18484-2001 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92 《供配电系统设计规范》 GB50052-2011 《低压配电设计规范》 GB50054-2011 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB50062-2008 《建筑防雷设计规范》 GB50057-2010 《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-2011 2. 生产工艺分析 项目采用PTA生产工艺的两步法，即以PX为原料，以醋酸钴和酸酸锰为催化剂，以溴化物为助催化剂，在醋酸溶剂中通入空气进行氧化反应使其生成TA，再将TA通过加氢反应去除其中所含杂质4-CBA，最后制得高纯度的PTA产品。 （1）PX氧化反应过程 是以PX为原料，以醋酸为溶剂，以醋酸钴和醋酸锰为催化剂，以溴化物为促进剂，在设计