化纤板块讲稿
化纤板块讲稿
洛阳分公司化纤装置是国家“九五”重点建设项目，总投资64亿元，于2000年全面建成投产。设计包括26万吨/年芳烃抽提、16万吨/年对二甲苯（PX）、22.5万吨/年精对苯二甲酸（PTA）、20万吨/年聚酯（PET）、9万吨/年熔体直接纺长丝和10万吨/年熔体直接纺短纤维等6套化工、化纤装置以及相应的配套公用工程。经过几年来装置优化、扩能改造，目前PX生产能力为21.5万吨/年，精对苯二甲酸PTA生产能力为32.5万吨/年。
1、芳烃联合装置
芳烃联合装置包括芳烃抽提装置、苯抽提蒸馏装置和对二甲苯联合装置三部分构成。通过两次扩能改造，原料处理量可达到62.4万吨/年，OX产量可达到3.2万吨/年，纯度稳定在98.0%以上，PX产量可达到24万吨/年。
1．1芳烃抽提装置包括原料预分馏、芳烃抽提、B-T精馏、溶剂油四个单元。采用美国UOP公司提供的专利技术和工艺包，环丁砜抽提技术，由洛阳石油化工工程公司设计院承担详细设计，中石化南京二建承担施工建设。1999年12月30装置中交，2000年2月26日开车一次成功，生产出合格的苯和甲苯产品。
工艺特点：
a抽提蒸馏单元流程短、操作简便。
b投资历省、占地少、能耗低、技术经济指标优。
c抽提蒸馏溶剂不含水，溶剂损耗小，对设备无腐蚀性，助溶剂价格便宜。
d产品收率高质量好，不含碱氮。
工艺原理：预分馏单元、B/T分馏单元及溶剂油回收单元均采用精馏原理，抽提分离过程是利用溶剂环丁砜对烃类的选择性溶解效果
的不同，产生了富含芳烃的液相和富含非芳烃的液相，由于两相的比重差别较大而易于分离。富含芳烃的液相经进一步的提馏除去非芳烃，再经精馏将芳烃和溶剂分离即可得到纯的芳烃产品，从而达到非芳烃和芳烃分离的目的。
预分馏单元是利用精馏的原理，通过脱戊烷塔除去其中的C5以下组分，再经重整油分馏塔切割后，为苯抽提装置和抽提单元提供C6、C7原料，为对二甲苯（PX）装置提供C8+A原料。
抽提单元采用多级逆流接触的环丁砜提提工艺，抽提塔将重整油分馏塔顶C6、C7原料分离成抽出油和抽余油，抽出油经过汽提塔汽提和回收塔精馏得到合格的芳烃，为B/T精馏提供原料，抽余油水洗塔回收其中的溶剂后作为溶剂油分馏单元的原料。
B/T精馏单元以来自抽提单元的芳烃为原料，利用精馏原理，能过两面三刀个精馏塔即苯塔、甲苯塔分离出高纯度的苯产品和甲苯产品。甲苯作为PX装置歧化单元的原料。
溶剂油分馏单元处理来自抽提单元的抽余油，先经加氢反应降低抽余油中不饱和烃的含量后进入溶剂油分馏塔，利用分馏原理得到6号溶剂油和橡胶工业用溶济油。
1．2苯抽提蒸馏装置包括预分馏、抽提蒸馏、溶剂回收、芳烃精制四个单元，它是2005扩大能改造中新增的1套抽提蒸馏单元装置，与原有芳烃抽提装置并联操作，7月建成投产。采用中国石化集团北京石油化工科学研究院的抽提蒸馏专利技术，（RIPP）开发的抽提蒸馏工艺，该工艺采用主溶剂加专用助溶剂的复合溶剂体系，提高了原料适应性，可处理高、低芳烃含量的馏分油，而芳烃收率水平与液液抽提工艺相当。由洛阳石油化工工程公司负责工程设计。
苯抽提蒸馏原理：采用环丁砜为选取择性溶剂，利用溶剂对C6馏分中各组分相对挥发度的不同，通过萃取精馏实现苯与非芳烃分离的过程。与抽提不同的是其为汽-液抽提。
2、对二甲苯联合装置从英国BABCOCK公司引进，采用美国UOP 的专利技术，由洛阳石化工程公司进行详细设计和工程总承包，2000年4月建成投产。装置包括歧化及烷基转移、二甲苯精馏、异构化和吸附分离四个单元。设计规模为年产对二甲苯16万吨。2003年进行了一期扩能改造后，产能达到PX 18万吨/年，2005年大检修进行了二期扩能改造，PX产量提高到21.5万吨/年。
2．1歧化工艺是一种芳烃烷基转移的催化工艺，在一定温度、压力和临氢条件下，通过催化剂的作用，将甲苯和C9A转变成苯和C8A 及少量的C10A，以增产PX和苯。
工艺原理：歧化反应是将甲苯与C9A（包括少量C10A）的混合物转化成苯和二甲苯。如果混合进料是由甲苯和多甲基芳烃组成，那么最终的产品分布是进料中甲基与苯环之比的函数，理论上混合进料组成为50%甲苯和气0%的三甲苯（分子比），其甲基-苯环之比为2，二甲苯产品最多。
在歧化进料中可能存在其它化合物，如：乙基苯、丙基苯、丁基苯及非芳等，其中大多数熔基苯发生脱烷基作用生产苯，饱和烃被裂解为轻质烃。要限制进料的饱和烃及双环、杂环量，因为前者加氢裂解会使操作强度加大，后者会使催化剂活性降低。
虽然在歧化烷基转移反应中不消耗氢，但烷基转移过程中却需要氢气参与。在装置实际运行中，由于存在脱烷基和加氢裂解等副反应，要消耗少量的氢。而且芳烃原料越重，含有的烷基团越多，氢气的消耗越朋。甲基团在歧化反应中比较稳定，几乎不脱除烷基，只发生产烷基转移反庆。乙基团及更重的丙基团、丁基团等到主要发生脱烷基反应。
2．2二甲苯分馏采用精馏工艺对来自预分馏单元、歧化及烷基转移单元、异构化单元的C8+A混合物进行分离，生产出高质量的混合二甲苯和邻二甲苯，并副产C9A、C10A及1.0Mpa蒸汽。
2．3吸附分离的原料是混合C8A，利用分子筛与混合C8A四种异构体亲和力的不同进行分离，获得高纯度的二甲苯（PX）产品。
本装置采用UOP公司的Parex工艺，利用吸附剂（ADS-27）对混合C8A四种异构体的选择性不同，优先吸附C8A中的对二甲苯，然后再用解吸剂（对二乙基苯（PDEB））将吸附剂上的对二甲苯解吸下来，通过精馏得到高纯度的对二甲苯产品。作为抽出液从吸附塔内底部抽出，抽出液、抽余液分别送至精馏部分进行分离，得到合格的产品对二甲苯，以及贫PX的C8A和解吸剂，解吸剂返回吸附塔循环使用，贫PX的C8A则送异构化单元。
2．4异构化的原料是来自吸附分离单元的贫PX组分。进料在异构化催化剂（SKI-100A）作用下，通过控制一定压力、温度、空速和临氢的条件进行异构化反应，使期转化为接近平衡浓度的C8A的混合物，同时将乙苯转化为苯。主要产品是脱庚烷塔底C8+A，经白土除去烯烃后送到二甲苯塔。
异构化反应主要是通过环烷桥过程实现C8A间的相互转化，从而将进料中的邻二甲苯、间二甲苯、乙苯转化为对二甲苯，最初采用的I-9K型催化剂为乙苯转化型，可将EB转化为二甲苯，但反应产物中EB浓度较高。目前所用的SKI-100A型催化剂是乙苯脱烷基型，通过脱乙基将乙苯变成苯。
2、PTA装置
PTA装置采用美国AMOCO工艺技术，由日本千代田公司总承包。2000年3月15日中交，2000年5月25日开车投料一次成功。装置公称生产能力22.5×104吨/年。2002年10月对PTA装置进行了扩容改造，2003年7月18日投料一次成功，达到32.5万吨/年的扩能改造目标。PTA装置由TA单元、PTA单元以及配套公用工程系统三部分组成。
氧化工艺原理：将二甲苯氧化，以醋酸作溶剂，在醋酸锰、醋酸钴、溴化氢的催化作用下，在191℃、1.2Mpa条件下与空气中的氧气发生产反应，生成对苯二甲酸。氧化反应生成的粗TA经过结晶、过滤、干燥等工序，最后以粉末状态进入装置的中间料仓。过滤出的母液进入原料配料罐进行循环使用。
精制工艺原理：对二甲苯在氧化过程中，会形成许多的副产物，其中对产品质量影响最大的是对羟基苯甲醛（4-CBA），因为它不溶于醋酸，且使TA产品呈现黄色。为满足后续聚酯装置生产的需要，加氢反应过程将TA产品中4-CBA转化可溶于水的对羟基苯甲酸（PP 酸），去除杂质，得到精对苯二甲酸。即：粗TA在288℃、8.6Mpa 条件下溶解在水中。在加氢反应器中，以碳一钯作为催化剂，4-CBA 被加氢还原为PT酸，经过结晶、压力离心分离等工序后被除去。加氢反应后的浆料经过过滤、干燥等工序处理，产品PTA以粉末状态进入产品料仓。
3、聚酯装置
聚酯装置采用美国杜邦专利技术，以精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料，乙二醇锑为催化剂，二氧化钛（TiO2）为消光剂，经一段酯化、二段缩聚，连续生产聚对苯二甲酸乙二醇酯，即聚酯（PET）。杜邦工艺采用三釜流程，流程短、热效率高，物料消耗低，反应釜内除终聚釜外抱歉无搅拌器，动力机械设备少。
聚酯装置由主装置和辅助装置组成。采用TPS计算机控制系统操作，单线生产能力为303吨/天，其中第一条聚酯生产线（CP-1）生产的熔体直接纺10万吨/年短纤维，第二条聚酯生产线（CP-2）生产的熔体直接纺9万吨/年长丝，年产聚酯二十万吨。
主装置有两条生产线，分别包括浆料制备系统、酯化系统、缩聚系统、催化剂配制、消光剂配制、反应器TEG清洗、过滤器TEG清洗、切片生产。
辅助装置包括中间罐区、PTA贮存及输送、热媒站、EG、TEG 回收、切片包装及贮存、有机物汽提、高压开关站、减温减压设施等。
酯化反应原理：PTA+2EG---DGT+W
缩聚反应原理：DGT+ DGT—（GM）2
（GM）2 +GM—（GM）3
（GM）M +（GM）N—（GM）M+N
4、长丝装置
长丝装置引进美国杜邦公司的熔体输送技术及日本东丽公司纺丝卷绕技术和设备，以聚酯熔体为原料，采用熔体直接纺丝工艺，生产优质的涤纶FDY和POY产品。设计12条长丝生产线，其中7条FDY生产线，年产量5万吨；5条POY生产线，年产量4万吨。2002年，随着自主开发的FDY生产线改产POY技术的成功，先后有三条细旦FDY生产线改产POY产品。2003～2004年为解决市场对FDY 细旦产品需求和生产的矛盾，对4条FDY生产线实施了双头纺改造。2005年根据市场的变化又将FDY2线和5线1-22号位恢复改造生产FDY产品；2005年为扩大细旦产品的开发，采用日本TMT的环吹风技术增上两条POY生产线，12月份开车一次成功。至此长丝生产线增加到14条，生产能力也由原设计的9万/年吨增加到10万/年。5、短纤维装置
涤纶短纤维装置采用美国杜邦（Dupont）公司的专利技术，美国康泰斯（Chemtex）公司成套提供基础设计，中国纺织工业设计院承担详细设计。规模为年产10万吨棉型或毛型涤纶短纤维，配置两条5万吨/年的短纤维生产线，以聚酯装置CP-1线聚酯熔体为原料，产品方案以生产高强/高模棉型涤纶短纤维为主，经改变喷丝板及相关工艺参数还可生产粘胶型和毛型涤纶短纤维，产品纤度范围为0.89dtex-3.33dtex。