PTA裝置的清潔生產(chǎn)

郭德權(quán)+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(shè)備改造可以使生產(chǎn)變得更加清潔，減少污染，與環(huán)保理念相契合，更快實現(xiàn)PTA清潔、環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。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(chǎn)工藝改造的對策。

關(guān)鍵詞：PTA裝置；三廢處理；綜合利用；清潔生產(chǎn)

煉油與化工行業(yè)是公認(rèn)的資源消耗與環(huán)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(fù)雜的操作工藝與流程，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的難度較大，需要集中從內(nèi)部管理、裝置改造、資源綜合利用幾方面加強與優(yōu)化。

1.PTA生產(chǎn)工藝流程

二甲苯是PTA裝置的重要原料，溶劑為醋酸，生產(chǎn)TA漿料的過程為氧化反應(yīng)器內(nèi)二甲苯與壓縮空氣發(fā)生反應(yīng)，然后通過一整個流程，包括結(jié)晶、過濾與干燥后產(chǎn)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(yīng)器內(nèi)，再通過結(jié)晶與過濾等基本步驟將PT酸雜質(zhì)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(yè)生產(chǎn)排放的廢水與設(shè)備運行產(chǎn)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(yōu)化氧化單元，對氧化單元優(yōu)先操作，對氧化生成的水優(yōu)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(jīng)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(yè)過程中也會產(chǎn)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(fā)器、漿料泵，現(xiàn)場的清水與生產(chǎn)污水需要分開，并將清水與蒸汽冷凝水引入到雨水井內(nèi)；同時對堿用量嚴(yán)格控制，盡量減少用水量。對雙端面密封設(shè)備進行技術(shù)升級與改造，可以將密封回水引入到回水系統(tǒng)內(nèi)。通過以上的技術(shù)改造，全部廢水均經(jīng)過了統(tǒng)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?shù)奈矚饩浅Ｒ姷膹U氣，以上這些廢氣均經(jīng)過酸性去除后最終排放至大氣中。洗滌器尾氣經(jīng)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(jīng)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(zhì)，然后再排入到大氣中。通過采用這一方法，氣體排放達標(biāo)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(shù)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(fā)器單元產(chǎn)生的殘渣，同時對DMT與增塑劑產(chǎn)品進行回收，不僅可以減少污染，還能實現(xiàn)廢渣的循環(huán)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(jīng)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(jīng)活性炭吸收的有機物質(zhì)經(jīng)過塔頂蒸餾出后也放置到成品貯罐內(nèi)，此次的醋酸甲酯回收裝置的應(yīng)用非常成功，將廢水中的CODcr進一步降低了，經(jīng)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(dāng)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(yīng)器中。將母固系統(tǒng)運行基本達到了穩(wěn)定狀態(tài)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(chǎn)工藝設(shè)備改造

對PTA裝置進行技術(shù)工藝改造，主要包含了：改造結(jié)晶甘油密封系統(tǒng)，增加了中壓氮管線，同時對送料系統(tǒng)JF-501IC進行改進，對蒸汽系統(tǒng)JD-905加旁路，對回流進行改造，優(yōu)化HT-507塔，在PTA單元風(fēng)送系統(tǒng)增設(shè)增壓器，同時應(yīng)用了新的旁路與回流設(shè)備，應(yīng)用HC-601風(fēng)機氣密封，增加JM-401D下料沖洗的應(yīng)用。除了以上設(shè)備改造措施意外，還最新應(yīng)用了FI-1702臨時流量計，對沖洗酸回路系統(tǒng)改造，同時改造氧化反應(yīng)器攪拌機齒輪箱降溫，以上改造設(shè)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(yīng)器的改造與對攪拌機的底部回流改造，不僅將反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率提高了，更使物資損耗減少，間反應(yīng)產(chǎn)物的回收率提高，降低了整體的物資損耗，經(jīng)過檢驗，達到了預(yù)期設(shè)計目標(biāo)與要求。

結(jié)束語：本文主要對PTA生產(chǎn)工藝流程、三廢處理方法、資源綜合利用過程、與技術(shù)設(shè)備改造進行了分析，表現(xiàn)了要想實現(xiàn)PTA裝置的清潔生產(chǎn)與可持續(xù)利用，就必須對應(yīng)用到的設(shè)備與工藝進行改造與優(yōu)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(xiàn)了低耗、環(huán)保，經(jīng)濟效益與社會效益實現(xiàn)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(chǎn)[J].環(huán)境工程，2010，24（6）：83-84.

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

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

[4]曾波.UASB+射流曝氣+MBR+UF+RO新技術(shù)處理PTA廢水的工程運行及管理[J].環(huán)境科學(xué)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(chǎn)實踐與探討[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2010，24（1）：50-52.