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《年产140万吨PTA氧化单元尾气处理系统工艺设计【开题报告】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、毕业设计开题报告化学工程与工艺年产140万吨PTA氧化单元尾气处理系统工艺设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义PTA(精对苯二甲酸)是重要的大宗有机原料之一,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)。聚酯包括纤维切片、聚酯纤维、瓶用切片和薄膜切片。PTA的生产地主要集中在亚洲、北美和西欧地区,其中亚洲地区的产能占全球总生产能力的75%。根据ICIS统计截止2008年底,世界PTA生产能力达到4369.8t/a,产量约为3800万t,平均开工率85%。目前中国已成为世界第一PTA生产国。20
2、09年国内PTA厂家达20个,总产能1602万t,实际产量1180万t。目前世界生产PTA的主要工艺技术有英国BP-Amoco、日本三井、美国Invista(Dupont-ICI)、德国Lurgi-Eastman等4家公司的专利技术,其中前5种工艺技术包括氧化反应和加氢精制2个工序生产PTA,通常也被称为二步法。Lurgi-Eastman工艺则采用二次氧化与熟化代替加氢精制工序,生产中纯度的对苯二甲酸,各家公司的PTA生产工艺技术在加氢精制方面基本相同,差别主要在对二甲苯的氧化工序,可分为高温工艺、中温工艺、低温工艺。PTA在快速发展的同
3、时治理却相对滞后,环境污染压力越来越大。各种工艺的PTA生产装置产生废气主要是氧化反应器排放的含PX、醋酸、醋酸酯类的有机废气,以及分离、过滤、干燥、料仓排放的放空尾气,其污染物浓度不高,但气量很大。氧化尾气是PTA装置排出的数量最大的有害气体,其中最主要的成分是N2,其体积分数约占94%,含有有机物的总质量浓度超过1000mg/m3,溴化物的质量浓度约100mg/m3,CO的质量浓度约5000mg/m3,还有CO2,O2等。虽然过去国内各PTA生产厂家也采取了种种措施对氧化尾气进行处理,但治理的效果不是十分理想。随着人类环保意识的不断增
4、强,环保法规的不断完善,彻底治理氧化尾气的要求越来越强烈。在此要求的推动下,近年来出现了2类效果比较显著,且已得到工业应用的PTA氧化尾气处理技术,其中一类称为热氧化(ThermalOxidation)技术,另一类称为催化氧化(CatalyticOxidaton)技术,或称催化燃烧(CatalyticCombustion)技术。目前我国治理PTA氧化尾气主要采用有吸收法和催化氧化法,处理放空尾气均采用吸收法。(1)PTA氧化尾气的吸收法处理法。多数PTA装置的氧化尾气都采用两极吸收塔,用水和碱液作吸收剂。(2)PTA氧化尾气的催化氧化系统
5、。处理PTA氧化尾气的最有效的方法就是催化氧化法。珠海阿莫科公司和浙江三鑫的PTA装置即采用催化氧化法处理PTA氧化尾气。珠海阿莫科公司的催化氧化系统催化氧化焚烧炉为引进装置,其流程主要包括气液分离、预热、催化氧化、热量回收、放空气洗涤等,经验收,污染物去除率大于99.9%。2010年12月20日起本人在绍兴远东石化有限公司进行为期6个月的实习,绍兴远东石化有限公司位于绍兴县滨海工业园区,主要生产PTA,目前已经是亚洲最大的PTA生产基地。基于此机会,又根据相关文献及信息,本人决定设计一套140万吨/年PTA氧化单元尾气处理系统,希望能为
6、PTA生产及环境友好做点贡献。二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:1.精对苯二甲酸(PTA),主要用于生产聚酯。而聚酯纤维是合成纤维最主要的品种,在世界合成纤维总产量中占将近80%的比例,在中国以聚酯为原料生产的聚酯纤维已经在合成纤维总产量中超过了80%的比例。加之聚酯还用于生产非纤维产品非纤产品消耗的PTA的数量近来增长迅速,非纤维领域聚酯的用量持续增长,目前产品主要用于与乙二醇酯化聚合生产聚酯切片长短涤纶纤维,广泛用于纺织,此外聚酯还用于电影胶片、涂料、油漆及聚酯塑料的生产。通过设计此次毕业设计加深对PTA及PTA生产的了解。2.P
7、TA生产包括氧化和精制两个单元,生产过程中的废气主要来自氧化过程,氧化反应器排放的含PX、醋酸、醋酸酯类的有机废气,以及分离、过滤、干燥、料仓排放的放空尾气,其污染物浓度不高,但气量很大。根据现有条件,设计一套有效地尾气处理系统。3.工业应用的PTA氧化尾气处理技术,其中一类称为热氧化(ThermalOxidation)技术,另一类称为催化氧化(CatalyticOxidaton)技术,或称催化燃烧(CatalyticCombustion)技术。目前我国治理PTA氧化尾气主要采用有吸收法和催化氧化法,处理放空尾气均采用吸收法。参考国内外尾
8、气处理方法,进一步完善尾气处理系统。三、研究步骤、方法及措施:1.通过查找资料,分析资料确定选题范围及论文题目。2.通过指导老师及工程师指导,结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文