摘要：PTA装置一线增容后氧化常压吸收塔负荷大幅增加，塔顶排气常常发生汽液夹带现象，根据装置增容后的工艺状况，对常压吸收塔进料组成和进料量进行了分析计算，对塔工艺流程进行了重新设计，增加了醋酸洗涤段回收尾气中的醋酸甲酯，塔内件采用了新型塔内件集成技术（立体传质塔板CTST+填料）的方式，新塔改造后低压排放尾气中HAC的回收率为99.9%，MA 的回收率为99.8%，年可回收HAC 96吨、MA 624吨。不仅解决了尾气排放的环境污染问题，而且经济效益可观。 关键词： 尾气 醋酸 醋酸甲酯 常压吸收塔 立体传质塔板
1 前言
PTA是精对苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid）的英文简称，PTA是制造聚酯纤维、薄膜、绝缘漆的重要原料，广泛应用于合成涤纶化纤、增塑剂、农药、染料等领域，用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，也用作染料中间体。
仪征化纤有限责任公司PTA部共有两套PTA装置，总产能100万吨/年。其中PTA装置一线年设计产能25万吨，于1995年建成投产，后借鉴国内外同类装置改造经验，对PTA1#装置分别进行了120%增容改造和130%增容改造，装置产能达到35万吨/年。装置增容改造时主要针对主流程作了扩容改造，氧化单元的常压吸收塔在装置增容时未作改造，塔在高负荷运行下暴露出吸收效果差的问题，塔顶排气常常发生气液夹带现象。
2 工艺介绍
PTA1#装置按生产原理分为氧化和精制两个部分，氧化以对苯二甲苯（PX）为原料，以醋酸（HAC）为溶剂，醋酸钴和醋酸锰为催化剂，氢溴酸为促进剂的共同作用下，在操作条件下用压缩空气中的氧气把PX氧化得到粗对苯二甲酸（TA），其反应主要步骤如下：
CH3 CHO COOH COOH COOH
催化剂
CH3 CH3 CH3 CHO COOH
(PX) (对甲基苯甲酸）(PT酸) (4-CBA) （TA）
喷淋吸收塔 在反应过程中，由于平衡浓度的影响，PX不可能完全氧化成对苯二甲酸，一定浓度的氧化中间产物和有体(大分子副产物)存在于氧化液中，由于4-CBA结构同TA分子基本相同，与TA不断形成共结晶，结果作为杂质被带入TA中，其中对PTA产品质量影响最大的是4-CBA。为了消除4-CBA，精制单元利用生成4-CBA的逆反应原理，氧化工序生产的粗TA在高温下溶解在脱离子水中,在钯碳催化剂作用下，粗TA中的4-CBA和氢气在反应条件下被还原成易溶于水的PT酸，不稳定的有体也被分解，提纯了产品。
2.2 醋酸的燃烧反应
PTA生产中会消耗大量的醋酸，也使得醋酸单耗成为考核PTA生产装置的一个重要指标，它的多少是衡量工艺技术是否最优化的重要指标之一。醋酸在PTA生产中作为溶剂，本身不参加PX的氧化反应，PX氧化的同时，会发生HAC与氧气的燃烧反应（深度氧化反应），生成CO、CO2和H2O；还有醋酸甲酯（MA）、醋酸乙酯、对乙酰氧甲基苯甲酸和对乙酰氧甲基甲苯等副反应的发生。在醋酸的燃烧中，大约75%的醋酸生成CO、CO2和H2O，25%生成MA及其它副产物。由于MA在常压时的沸点为57.1℃，所以在PTA生产中MA一部分以气体形式随反应尾气排出，一部分随反应液相排出。气相中的MA大多被醋酸洗涤回收，回收的MA循环到氧化反应器内，MA水解生成醋酸和甲醇，并伴随着甲醇氧化生成碳氧化物，MA最终分解为醋酸与CO、CO2[1]。
2.3 常压吸收塔工艺流程简介
PTA装置一线氧化单元设常压吸收塔（T302）用于从过滤、干燥单元、罐呼吸排气、管道和设备的非连续吹扫气体等低压排出尾气中回收醋酸，洗涤后尾气排入大气。T302是一座内设2000mm填料的吸收塔（Ø700mm×10900mm），低压尾气从塔下部进塔，釜液经循环冷却器移走热量后回塔做喷淋洗涤尾气，填料上方有一股脱离子水做喷淋吸收尾气的醋酸，经过充分洗涤的尾气从塔顶排空。流程如图1：
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