恒力石化（大连）有限公司年产250万吨PTA-4项目
恒力石化（大连）有限公司年产250万吨PTA-4项目
编 制 和 审 核 人 员
恒力石化（大连）有限公司年产250万吨PTA-4项目
1.1 项目及建设（主办）单位基本情况
项目名称：恒力石化（大连）有限公司年产250万吨PTA-4项目项目建设地点：大连长兴岛经济区石化产业园区内。
1.1.2 建设单位基本情况
建设单位：恒力石化（大连）有限公司
恒力石化（大连）有限公司（以下简称“恒力石化”）隶属于江苏恒力集团。
恒力集团始建于1994年，是以石化、聚酯新材料和织造为主业，热电、地产、酒店等多元化发展的国际型企业。集团现拥有全球单体产能最大的PTA工厂之一、全球最大的功能性纤维生产基地和织造企业之一，员工6万多人，建有国家“企业技术中心”，企业竞争力和产品品牌价值均列国际行业前列。
2017年总营收3,079亿元,现位列世界500强第268位、中国企业500强第60位、中国民营企业500强第10位、中国制造业企业500强第21位，连续五年列中国长丝织造行业竞争力第一位，获国务院颁发的“国家科技进步奖”和“全国就业先进企业”等殊荣。恒力还先后被评为“中国化纤行业环境友好企业”、“全国纺织工业先进集体”、“国家火炬计划重点高新技术企业”、“全国企业文化建设先进单位”，多项产品荣获“中国驰名商标”、“全国用户满意产品”等称号。目前，恒力集团旗下有恒力石化股份有限公司（“恒力股份”股票代码：600346）、苏州吴江同里湖旅游度假村股份有限公司（“同里旅游”股票代码：834199）两家上市公司、十多家实体企业，在苏州、大连、宿迁、南通、营口等地建有生产基地。
恒力集团坚持全产业链发展，打造 “原油-芳烃-精对苯二甲酸（PTA）-聚酯（PET）-民用丝及工业丝
-织造”的完整产业链。在石化板块，恒力石化（大连长兴岛）产业园PTA项目年产能660万吨，“高标准、严要求、快节奏”建成投产，刷新了国际同行业的多项记录。恒力炼化一体化项目是国家炼油行业对民营企业放开的第一个重大炼化项目，也是国家有史以来核准规模最大的炼化项目。2014年8月8日，国务院（国发[2014]28号）文件中就明确指出支持恒力炼化一体化项目，并要求力争尽早开工。
2015年12月，恒力2,000万吨/年石化炼化一体化项目开工奠基。在聚酯新材料板块，恒力集团全套原装进口世界一流设备，年聚合产能266万吨。在织造板块，作为企业产业链的纵向延伸，恒力集团织造企业共拥有12,000套自主研发的喷水织机和喷气织机，8,500台倍捻机及其配套设备。
恒力集团坚持实施品牌战略和市场战略两大工程，自主研发能力在全国纺织业处于领先地位，同时积极开拓国内外高端市场，坚持 自主创新，不断提升核心竞争能力，成立“恒力国际研发中心”和“恒力产学研基地”，聘请德国、日本、韩国和中国台湾等地的资深专家，组成国际研发团队，为
企业进行高端差别化产品的研发。截至目前，恒力集团已先后承担国家级、省级以及行业协会的重大科技计划项目60多项，自主研发聚酯纤维关键技术获“国家科技进步奖”。
在企业发展壮大过程中，恒力集团积极开展党群工作，紧密围绕企业生产建设创造性地开展工作，形成奋发向上、力争一流的良好氛围。
同时尽心尽力地履行社会责任，积极支持慈善事业的发展，扶助弱势群体。企业创立至今，各类捐款累计已6亿多元。
恒力集团注重环境保护，节能减排工作取得了重大成果，通过了ISO环境管理体系认证和欧洲绿色环保认证，并率先在全国同行业中实施中水回用工程，在行业内率先建成国家级绿色工厂。
1.1.3 项目编制单位资质
中国昆仑工程有限公司的前身是中国纺织工业设计院，成立于1952年，是纺织行业唯一的部属大型勘察设计单位。2000年划归中共中央企业工作委员会管理，2003年改由国务院国有资产监督管理委员会管理，2007年重组并入中国石油天然气集团公司，成为其全资子公司。2016年，按照中国石油工程建设业务深化改革的统一部署，重组改制并成为中国石油工程建设业务上市公司的全资子公司。
中国昆仑工程有限公司是科技型国有骨干企业，是集研发、咨询、设计、采购、施工管理、开车指导和工程监理、工程承包等多功能于一体的国际型工程公司。
公司持有国家颁发的工程咨询、工程勘察、工程设计、工程监理、工程造价等甲级资质证书，可承接石化、化工、轻纺、建筑、环境工程等领域的工程总承包、项目管理、技术与管理服务等业务。公司通过了ISO9001质量体系、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系和中国石油QSY1002.1HSE管理体系认证。公司建有先进的计算机网络平台和应用体系，拥有国际先进的工程设计、项目管理及办公自动化等应用软件和数据库，享有国家授予的对外经营权。
公司拥有雄厚的技术开发力量和工程化实力。现有职工925人，其中，全国工程设计大师2人，行业设计大师4人，享受政府津贴专家1人，教授级高工29人，高级工程师257人，工程师187人，其中国家注册执业资格人员350人。承担多项国家科技攻关任务，拥有PTA、聚酯、芳纶、聚乳酸、甲醇制汽油、CO捕集和工业废水处理等成套技术及装备，2
取得国家专利114项，其中，PCT专利17项，为芳烃及其衍生物、合成材料及其原料等装置的国产化及以高新技术带动国际工程承包奠定了基础。
六十多年来，秉承以“设计为龙头提供先进技术，以承包为平台打造精品工程”的企业精神，公司长期致力于石油化工、合成材料、化纤纺织、环境工程、煤基化工、民用建筑等多个领域的建设、创新与发展，为国家工业发展，尤其是纺织印染、化纤及其原材料工业的进步和国民经济建设作出了积极贡献；承担各类大中型工程项目2,000余项，其中，国外工程100多项，业绩遍及中国及其他30多个国家地区；获国家科技进步特等奖、一、二等奖，以及全国、省部级优秀勘察设计奖、管理奖近530项；主编、参编国家规范及行业标准约50项。
公司获全国勘察设计行业国庆60周年“十佳工程承包企业”大奖，中央企业先进集体，首批“AAA级信用企业”和北京市“高新技术企业”，连续十余年被评为中央国家机关和首都文明单位，一直位居中国勘察设计综合实力百强单位，在国内外工程建设领域享有较高知名度和良好信誉。
1.2 编制依据及原则
（1）2013年2月16日国家发展改革委第21号令公布的《国家发展改革委关于修改有关条款的的决定》修正，在限制类列出100万吨/年以下精对苯二甲酸装置。
（2）恒力石化（大连）有限公司委托中国工程公司编制“恒力石化（大连）有限公司年产250万吨PTA-4项目可行性研究报告的委托合同”。
（3）国家发改委2005年第17号令《中国节水技术政策大纲》。
（4）国家发改委2006年发布《中国节能技术政策大纲》。
（5）当地政府的支持性政策文件。
（6）国土资源部国土资发（2008）24号文《工业项目建设用地控制指标》。
（7）恒力石化提供的相关资料。
（1）以市场为导向，充分发挥资源优势，进一步调整产业结构，为提高市场竞争力，实现企业持续稳定发展奠定坚实基础。
（2）选择工艺先进、技术成熟、投资经济的工程建设方案，确保本项目技术达到国际先进水平。
（3）充分考虑建厂地区的条件，节省工程投资，降低生产成本，提高经济效益。
（4）按照循环经济和可持续发展的要求，注重节能降耗，提高能源的利用率。节约用地，搞好资源的综合利用。
（5）关注社会责任，重视健康－安全－环保。厂址选择及项目实施中严格遵守国家相关法规和要求，“三废”治理、安全和劳动卫生设施与工程建设同步实施。
（6）发挥地区社会协作优势，尽量减少工程量和基建投资。
（7）遵照国家有关环境保护的规定，排放废水、废气、废渣达到国家和当地环保部门的排放要求。
本项目为年产250万吨PTA-4工程，在大连长兴岛经济区石化产业园区内建设，和恒力石化一、二期PTA装置毗邻，公用工程依托于现有装置，不足部分改建或扩建。
研究范围详见下面工程主项表1.3-1。
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年产能250万吨PTA装置一套
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厌氧新建，中水回用新建
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1.4 项目背景及建设理由
（1）项目建设可提高企业经济效益，增强市场竞争能力。
恒力集团是江苏省最大的熔体直纺化纤生产企业和亚洲最大的化纤面料织造企业，是中国纺织工业的龙头企业。集团现有聚酯和纺丝产能256万吨，拥有高速加弹机249台。集团计划建设符合国家重点鼓励发展的“各种差别化、功能化化学纤维、高技术纤维生产”，以满足国民经济快速发展和人民生活水平不断提高的要求，提高企业的经济效益，增强市场竞争力。
恒力集团不断提升中国纺织品的国际竞争力，致力于把恒力打造成“世界一流，国际知名”企业。为了达到上述发展目标，恒力集团将其产业链向上游产业延伸。项目建成后，恒力聚酯装置的原料有了可靠的保证，将形成从PTA开始，包括聚酯、纺织、制衣等完整的产业链，企业发展的灵活性和抗风险能力大大增强，企业的市场竞争能力得到提高。
（2）大连长兴岛经济区石化产业园区具有优越的建厂条件，当地政府在基础设施建设方面给予恒力石化PTA项目大力的支持。项目的建成对于活跃当地经济、社会、文化无疑将会有较大的带动作用，对于促进就业，改善产业结构，拉动区域经济发展也具有十分重要的意义。
1.5 主要技术经济指标
主要技术经济指标详见表1.5-1。
表1.5-1 主要技术经济指标一览表
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氢氧化钠溶液（45 wt %）
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PTA主装置公用工程消耗
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精对苯二甲酸（PTA），相对分子量为166.13，结构式HOOC[CH]COOH，在常温下是白色粉状晶体，无毒易燃，若与空气混64
合在一定限度内遇火即燃烧。
PTA是重要的大宗有机原料之一。PTA与乙二醇（EG）缩聚得到聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），还可以与1,4-乙二醇或1,4-环己烷二甲酸反应生成相应的酯，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。聚酯还用于生产非纤维产品，近年来非纤产品消耗的PTA数量增长迅速，用量持续增长。
目前PTA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。
PTA既是石油的终端产品，也是聚酯等的前端产品。从上述产业链上看，PTA上承对二甲苯PX和原油，下接聚酯和涤纶短纤和长丝，是石化和聚酯产业链的分水岭，具有承前启后的作用。
2.1.2 国际市场分析及预测
全球PTA生产地主要集中在北美、日本、欧洲等地区。随着世界聚酯生产中心向亚洲转移，尤其是2010年以后，随着中国聚酯工业的蓬勃发展，全球PTA生产格局也随之发生了根本性变化，亚洲在世界PTA市场份额已经占据主导地位。截止2016年底，亚洲产能第一，占全球产能的87%左右，具体分布详见图2.1-1。
从图中可以看出，亚洲PTA产能已经占到全球产能87%，而中国产能占据了57%，亚洲其他地区占30%。
世界PTA产能仍然会持续增加，但考虑到落后产能淘汰，经济放缓明显等因素，PTA产能增速不会有之前那么迅猛。预计到2020年，世界PTA的产能将突破1亿吨/年，年平均增速2.7%。中国在世界PTA行业的地位越来越重要，详见图2.1-2。
世界PTA需求仍保持持续增长态势，2016年PTA的消费量约5,500万吨。预计到2020年消费量将接近7,400万吨，年的平均增速7.6%。需求增速与产能增速的不同步，也从侧面说明了淘汰落后产能，提高原有装置开工率与新工艺、新装置共同作用的原因。
2.1.3 国内市场供需分析及预测
近年来，由于受下游聚酯行业对原料PTA的需求量日益增加，PTA装置呈井喷状持续释放产能，到2017年底生产能力达到5,190万吨。
国内PTA生产商较为集中，前10家企业产能合计超过总产能80%；装置规模相差很大，有的单线产能达到220万吨/年，有的产能低于50万吨/年。PTA产业投资已从最开始国有企业为主，逐步转为民营企业与外资为龙头上来。恒力石化、翔鹭石化、逸盛石化PTA总产能已经超过全国产能的一半。
表2.1-1我国PTA产品主要生产企业概况 万吨/年
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中石化燕山石化股份有限公司
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中石化上海石化股份有限公司
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中石化扬子石油化工公司
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中石化仪征化纤股份有限公司
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中石化天津石油化工公司
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中石化洛阳石油化工总厂
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中石化扬子石油化工公司
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中石化仪征化纤股份有限公司
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浙江华联三鑫石化有限公司
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浙江华联三鑫石化有限公司
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亚东石化（上海）有限公司
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重庆蓬威石化有限责任公司
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浙江远东石化PTA工程
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浙江嘉兴石化PTA工程
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恒力石化（大连）化工有限公司
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浙江逸盛海南PTA工程
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浙江逸盛宁波PTA工程四期
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翔鹭漳州石化企业有限公司
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大连恒力PTA工程二期
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备注：数据源自中国昆仑工程有限公司历年统计值。
目前，国内PTA生产企业达42家，大部分装置集中在东部沿海一带，在建及拟建产能详见下表。
表2.1-2 我国在建、拟建PTA项目 万吨/年
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新疆中泰昆玉新材料有限公司
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新凤鸣集团股份有限公司
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恒力石化（大连）化工有限公司
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备注：数据源自中国昆仑工程有限公司历年统计值。
2016年，随着我国PTA生产能力的进一步扩增，PTA进口相较2015年进一步减少，总量约为49.6万吨，同比下降42.8%。出口方面，2016年我国PTA的总出口量约为70万吨，同比增加33.7%，出口侧保持快速增长态势。近年来我国PTA进出口量统计，见下表。
表2.1-3 近年来我国PTA进出口量统计 万吨/年
备注：数据源自中国昆仑工程公司历年统计值。
由表2.1-3可知，从2011年之后PTA进口量开始持续大幅减少，国产PTA不断替代进口产品。这与我国PTA产业规模的发展是相吻合的。随着我国PTA从严重依靠进口，到如今进、出口量达到平衡。随着PTA出口量的持续增加，国内PTA产业将迎来新的机遇。
中国国内市场的PTA消费结构中，聚酯纤维占75%；瓶级聚酯占20%；膜级聚酯占5%。随着技术研发和市场的开拓，聚酯在非纤领域也开始了快速发展，需求日益上升。随着经济的不断发展，人们生活水平的提高，对聚酯产品的需求将同步稳定增长。到2016年底，我国聚酯生产能力达约4,970万吨。预计到2020年底，我国的聚酯产能将达到6,847万吨。国内聚酯产能持续增加，并将带动上游原料PTA旺盛的需求。近年来我国PTA供需情况，见表2.1-4。
表2.1-4 近年来国内PTA供需状况（万吨）
备注：数据源自中国昆仑工程公司历年统计值。
我国PTA的自给率逐年增加，2016年已经达到饱和。同时由于PTA的生产能力已经超过下游聚酯，开工率持续下降至69.2%。同时，PTA行业去产能速度明显加快。2015年3月远东石化宣布破产，装置目前重组已完成，处于停车状态。4月腾龙芳烃芳烃联合装置意外爆炸，翔鹭石化450万吨生产能力目前处于停车状态，另外加上长期停车的中小规模装置，这部分生产能力总量达到1,430万吨。扣除这部分生产能力后，目前PTA行业实际有效产能为3,760万吨。此外，进入2016年之后，国内PTA新建产能增速明显放缓，产能投放高峰进入尾声，由于PTA建设周期在三年左右，依据新建项目数据，短期内难见大幅新增产能。PTA实际上的供给量已较为稳定，产能结构调整效果较为明显。
恒力集团现有的256万吨PET及差别化纤维装置，按照计划，近年内拟新建250万吨的聚酯装置，共需消耗PTA约440万吨。本项目年产250万吨PTA，除少部分供给集团作聚酯原料外，大部分PTA拟供给江苏、浙江的PET及化纤生产装置。
江苏、浙江是我国聚酯的主要生产地，作为聚酯的生产原料，PTA的主要消费市场也主要集中在江浙一带。本项目采用最新的PTA技术，物耗、能耗水平远超现在在运行装置。本项目将凭借其显著的成本优势，抢占国内外市场，为江浙的聚酯产业提供更加可靠实惠的原料。
2.3.1 国际产品价格分析及预测
PTA产品过去由于其上游原油的弱势和PX和PTA产能的大幅增加而导致成本与需求端支撑不足。随着国内外经济出现复苏迹象，下游聚酯行业呈现回暖趋势，需求稳定增长，且行业供给侧改革取得成效，基本供需格局实现改善。未来 PTA行业主要通过提升规模优势、成本优势和技术优势，淘汰落后产能，实现转型升级。近年来国际PTA价格走势见图2.3-1。
从图2.3-1可以看出，国际PTA价格最近十年围绕900美元的均价剧烈波动，并且在2011年PTA价格达到顶点后，近五年大幅跳水，2016年维持在650美元左右波动。不过随着PTA由暴利时代向微利时代的转变，必然带来一次行业内部的深度洗牌。淘汰落后产能，工艺技术及现代科学的生产管理方法的不断进步，PTA价格有走出低谷的动力与潜能。
2.3.2 国内价格分析和预测
国内PTA价格与国际价格基本是正相关关系。2014年PTA价格整体态势一路走低，虽然在6、7月份由于原料价格上涨造成了一波反弹，价格攀升至7,500元/吨附近，但在PTA产能过剩背景下，未能改变PTA下跌格局。并且2014年下半年，受国际原油价格大幅下跌的拖累，PTA价格走势更是雪上加霜，进入4,000元/吨时代，不断向2008年时的历史低点靠拢。2016年PTA价格受多重因素影响波动较大，第一季度达到低点4100元/吨，之后价格逐渐回升，到第四季度攀升到5100元/吨。
2017年以来PTA价格持续走高，特别是7月以后一路上涨到5400元/吨，期间也曾出现较大波动，但仍维持在5200元/吨的相对高位。
就PTA价格后期走势而言，短期内PTA将从低谷步入景气。原因主要有三方面：一是PTA出口复苏和国内消费的增长，扩大了下游聚酯的需求；二是近几年PX生产能力迅速扩张，供应紧张的局面将得到改善，PTA在芳烃产品链中较强的盈利能力日渐显现；三是我国的反倾销政策对进口PTA价格的影响使国内PTA价格水涨船高。
PTA行业历经十余年的迅猛发展，行业日趋成熟饱和，已经逐渐远离暴利时代，通过深度的市场竞争，逐渐走入了良性发展的轨道。如今的PTA生产企业，要想生存、要想牟利，就必须接受残酷的市场考验。
通过不断的技术优化、持续工艺改进、完善的生产流程、规范的管理制度，达到节能降耗、质优价廉的优势，方能在市场中立于不败之地。
3 原料、辅助材料供应
本项目所需的原、辅材料数量如3.1-1。
表3.1-1 原、辅材料数量表
表3.1-2 对二甲苯规格表
表3.1-5 氢溴酸规格表
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硫酸盐（以SO计）wt%
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重金属（以Pb计） wt%
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表3.1-6 氢氧化钠溶液规格表
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碳酸盐（以碳酸钠计）wt%
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氯化物（以氯化钠计）wt%
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表3.1-7 钯炭催化剂规格表
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钯磨损（以钯含量0.5%计）wt%
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氯（水可萃取的）wt%
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3.1.3 主要原料供应可靠性分析
PTA装置所需主要原料为PX和醋酸。PX需求量每年约162.5万吨，从国外进口。醋酸用量约每年7.25万吨，国内采购。主要原料来源有保障，可靠性强。其他辅助原料在PTA装置所占比例较小，在国内外市场供应稳定。由于PX的消耗量大，且对装置的盈利性起决定影响，因此本项目仅对原料PX进行分析。
3.2 原辅料供需现状及预测
3.2.1 世界PX供应状况分析及预测
截止2015年，世界PX产能4,776万吨/年，产量达到3,668万吨/年，表观消费量为3,668万吨/年，其中年产能平均增速6.4%，主要来自中国、韩国、印度和中东地区。目前世界PX产能主要集中在亚洲、北美和欧洲，主要生产国是中国、韩国、美国和日本，其中亚洲产能和需求量位居世界第一。
截止2015年，世界PX产能4,776万吨/年，产量达到3,668万吨/年，平均开工率达到77%，表观消费量为3,668万吨/年。2008～2013年间对二甲苯实际产能增速达6.3%，2013～2015年新建对二甲苯产能集中投放，对二甲苯年均增速达8.5%，新增产能主要来自中国、韩国、印度和中东地区。2015年对二甲苯消费量比2013年增长8.6%。消费量年均增长5.3%，产能年均增长4.9%，产能增长略微滞后于消费量的增长。
东北亚地区是对二甲苯最主要的消费地区，2015年消费量达到2,494万吨，占世界总消费量的68.0%。北美、印巴和东南亚地区为对二甲苯消费第二集团，消费量分别为318万吨、311万吨和269万吨，约占直接总消费量的8.6%、8.5%和7.3%。西欧和中东地区是对二甲苯净出口地区，当地消费量少，分别为108万吨和80万吨，占比仅为2.9%和2.2%。
目前世界对二甲苯生产主要集中在亚洲、北美和欧洲，其中亚洲的生产能力和消费需求位居世界第一。生产能力居前主要为中国、韩国、美国和日本。
2008～2015年全球PX产业情况以及区域分布如下图、表所示。
备注：数据源自《化学工业》。
随着下游PTA产业在亚洲尤其是中国的持续建成和投产，PX需求随之大幅提升，推动中国及周边韩国、日本、新加坡等地区对PX项目的投资热潮，据统计，预计至2020年，全球PX产能将达到6,300万吨/年，2025年产能将达到7,000万吨/年，2030年产能将达到7,500万吨/年。
在亚洲区域， 2014年以前亚洲PX供不应求，以2013年为例，据金银岛统计，亚洲PX产量约2,900万吨，需求量约3,490万吨，供需缺口达590万吨，然而2014年供需关系却转变，由于共计增加567万吨PX产能，虽然PTA产能也在增长，但是亚洲PX总体呈现饱和甚至过剩。
图3.2-1 世界PX区域产能分布
3.2.2 国内PX供应状况分析及预测
近年我国PX产能、产量、需求量及装置开工率变化情况见图3.2-2。
图3.2-2 近年我国PX产能、产量、需求量及开工率变化情况
至2016年，我国PX生产企业共有17家，总产能1,363万吨/年。具体情况见表3.2-2。其中，中石化拥有477.9万吨/年，约占全国35%；中石油拥有241.3万吨/年，约占17.7%。
表3.2-2 2016年国内PX装置及产能分布情况 万吨/年
图3.2-3 截至2016年国内芳烃产能分布情况
“十三五”期间PX装置将陆续建成投产，市场需求得到一定程度满足。炼化一体化下游通常以成品油、烯烃和芳烃为主线，近年成品油和烯烃得到了足够的供应，达到了基本平衡或略有过剩的状态。因此未来通过炼厂升级改造，向芳烃生产倾斜，增加PX产能。
近期我国在建PX产能约810万吨/年。另有处于前期规划或报批阶段的芳烃项目，如大榭石化、河北玖瑞、北方华锦、宁夏宝塔等，若拟建装置如期建成投产，预计可新增产能约1,000万吨/年，基本可接近满足下游产业发展的需要。但因近年舆论和社会群体事件的陆续发生， PX项目建设受到严重阻碍，在建或规划拟建项目能否如期开工面临考验。
表3.2-3 近期我国在建PX装置情况 万吨/年
近几年我国 PX 产业发展明显滞后于下游 PTA和聚酯产业发展。
截止2016年，国内PX产能1,363.4万吨/年，占世界的28.5%，产品自给率不足50%。可以看出国内PX产能虽然在增长，但是由于下游市场的旺盛需求量，PX的缺口呈逐年增大的态势。PX的进口量也逐年增加。
按照目前 PX和PTA项目建设进度，预计未来几年中国仍然需要大量进口PX，预计到 2020年PTA 产量约为 5,875万吨，对PX的需求量约为3,850万吨，而同期 PX 产量仅约2,653万吨，供应缺口达 1,197万吨，自给率约为68.9%。
3.2.3 PX市场价格现状及预测
由于PX价格受原油价格影响很大，国际油价预计长期低位震荡，因此PX可能在900~1200美元/吨附近。但由于PTA价格受PX价格直接正关联，PX价格的波动直接带动PTA价格正向联动，因此单纯预测PX价格意义不大，主要应关注PX-PTA价格差的波动。
表3.2-4 近年国内PTA与PX价格走势及价差单位：元/吨
备注：价差，即边界利润，是PTA销售价格-主要原料成本。主要原料仅考虑PX，消耗定额按0.66计算并圆整，是PTA装置的宏观层面生产效益的经济指标。
从上表看，PX价格持续走低，2016价差已经降至不足400元附近，对于落后技术与产能的老厂，甚至已经进入负利时代。唯有采用新工艺、新技术，持续降本增效、节能降耗、完善产业链，才能在激烈的市场竞争中存活下来，迎来下一个PTA产业的春天。
4 生产规模及产品方案
综合考虑该项目生产工艺、原料来源、投资大小、经济效益及产品市场情况确立本项目的产品规格及建设规模。本项目PTA装置的建设规模如下：
本项目产品为平均粒度为 120±10μm 的纤维级精对苯二甲酸，通过气力输送至打包装置，贮存在成品库等待外售。质量指标如下：
表4.2-1 产品质量指标表
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对羧基苯甲醛（4-CBA）
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对甲基苯甲酸（PT酸）
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色度（5%DMF溶液中色相）
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PTA是聚酯产品的主要原料，由于聚酯工业的快速发展，极大地促进了PTA生产技术的日趋成熟。目前，世界上主要的PTA生产工艺技术有BP-AMOCO、INVISTA、三井油化、DOW-INCA、三菱化学、EASTMAN、IEC-日立技术、中国昆仑工程公司等，其中三井油化目前不向第三方转让专利技术，EASTMAN是生产中纯度对苯二甲酸，其自称为EPTA的专利商。
各PTA专利厂家在生产原料、主反应过程方面没有太大的区别，只是产业化技术有所不同，主要表现在氧化反应温度和压力参数、PTA结晶、尾气处理方法、母固分离、母液回收、能量利用方面略有不同。随着各专利厂商不断地研究改进，目前PTA生产技术在投资成本、物耗、能耗水平、操作稳定性、环境保护等方面都达到了一个相当好的水平。
PTA生产技术的不断发展，目前新建的PTA装置普遍在120万吨/年以上。装置规模的大型化，极大地降低了单位产品的投资成本。另外，新技术、新设备的不断改进，缩短了流程。如氧化、精制单元均采用压力过滤机，将两级分离变为了一级分离，与传统流程相比设备台数减少，维修费用也大为降低，提高了设备的可靠性，装置的稳定性随之提高。目前，压滤机技术在一些PTA装置已经得到了很好的应用，成为目前的一个发展趋势。另外，新材料在PTA生产上的运用，也进一步减少了投资费用，目前用双相钢代替部分钛合金和317L，降低了材料费用。
在物耗方面，各 PTA专利厂商，都在优化氧化反应条件、调整催化剂配比、增设催化剂回收、醋酸萃取、PTA母液直接回用、醋酸甲酯回收等方面做了大量的工作，并且均已成功的应用到了工业装置上。这些优化和新技术的使用使PTA生产的物料消耗大大降低。
在能耗方面，由于氧化反应是放热反应，在反应过程中会放出大量的热，目前各PTA专利技术均利用反应热副产不同等级的低压蒸汽，供空压机和装置内其它低压蒸汽用户使用，采用这种方法，既冷却了氧化反应器顶部的尾气又回收了能量。加氢反应是高温高压反应，在结晶过程中随着压力的逐步降低会闪蒸出大量的不同等级的蒸汽，这些蒸气基本上均用于加热加氢反应器的进料。氧化尾气是高压气，除用于装置内的输送气和装置内惰性气体外，其余的作为空压机的驱动动力回收能量。
在醋酸脱水方面，目前普遍采用共沸精馏，本装置采用了反渗透技术浓缩回收高浓度醋酸，不但可以降低设备投资，还能节约大量水蒸汽。此外在流程安排上，尽可能地进行了优化，充分利用了冷热工艺流体的热交换。通过以上措施，PTA装置目前基本上不需要从外界供给低压蒸汽，只需要一定量的高压蒸汽将加氢反应器的进料从236℃左右加热到286℃左右；空压机的驱动也不需要从外界供给能量。为了达到降低能耗的目的，还采取了其它措施，如增大加氢反应器的进料浓度、提高TA单元的母液循环量等。目前PTA装置的综合能耗已大大降低。
在操作稳定方面，由于对PTA装置认识的不断加深，装置规模的大型化，经验的不断积累，先进仪表的使用，原来那种严重堵塞的情况已基本上消除，装置的年操作时间和运转稳定性大大提高。
在环境保护方面，随着环境保护要求越来越严格，各PTA生产厂商采取了一系列三废排放的治理措施。在对废气的进一步处理方法上，不同的专利商采用的方法也不尽相同，目前主要有HPCCU或CATOX（高压催化氧化技术）、RTO（蓄热式热氧化工艺）等，使排放的废气中的有机物含量大大降低；这些处理方法各有优缺点，应根据具体的实际情况加以选择。随着PTA技术的发展，目前普遍提高了精制部分的配料浓度，以减少污水的排放。另外，对于精制部分废水处理的工艺也在不断地改进，除了传统的袋式过滤器技术，新的烧结金属过滤技术也已在PTA装置中得到应用，有效提高了水资源的利用效率。
本项目采用的是英威达最新的PTA技术。英威达专利的PTA技术有如下特点：
（1）高温氧化工艺技术在国内建设的大型装置运行稳定，专利商经验丰富。
（2）采用中温催化氧化技术，既回收能量，又实现环保要求。
（3）精制母液直接回用，降低了水耗，简化了流程，节约了成本。
（4）使用反渗透浓缩技术回收醋酸，降低蒸汽、醋酸消耗和设备投资。
（5）使用了大量的双相钢，节省了投资。
（6）氧化、精制单元母固分离采用压滤机一级分离技术，简化了工艺流程，降低了投资，节省能量。
（7）CTA分离后直接打浆送至精制单元，简化了工艺流程，节约了设备投资。
5.2 工艺流程及消耗定额
PTA 装置主要由氧化单元和精制单元两部分组成。在氧化单元，氧化反应采用液相空气催化氧化法，将对二甲苯氧化生成粗对苯二甲酸，经二次氧化、CTA 结晶、分离、打浆送至精制单元；在精制单元，CTA经加压、预热、反应、PTA结晶、分离、干燥、风送等过程得到最终 PTA产品。
原料对二甲苯（PX）、醋酸和催化剂溶液混合后与来自空压机的压缩空气在氧化反应器中发生反应生成对苯二甲酸TA，该反应为放热反应，生成的TA大部分在反应器中结晶出来形成浆料。工艺空压机的驱动能量由装置自产的低压蒸汽和氧化反应尾气供给。反应器出料通过液位控制进入第一结晶器；从反应器出来的气体首先进入两级精馏塔，将尾气中的醋酸去除，塔顶冷凝液与萃取液混合后回流至氧化反应器。塔顶尾气进入冷凝系统冷却并产生低压蒸汽，经气液分离后第一冷凝器的凝液回流至第二精馏塔，其余冷凝液经收集后送至水处理塔。冷却后的尾气进入高压吸收塔洗涤。从高压吸收塔出来的尾气进入高压催化燃烧系统烧掉尾气中的有机物，然后送入尾气膨胀机做功，做功后的尾气经洗涤后放空。
氧化反应后的浆料在液位控制下进入第一结晶器进行二次氧化后，再经二级结晶，物料达到分离要求的工艺条件。第三结晶器的浆料经泵送至转至CTA压力过滤机，CTA经过过滤和五道洗涤后排出的滤饼进入再浆罐打浆后送至精制单元。氧化母液部分送至母液罐，部分送至母液过滤器，洗液送至氧化反应器。母液经过母液过滤器过滤后将回收的TA直接卸料到母液罐，滤液送至溶剂汽提塔。滤液经汽提后塔顶气相进入醋酸甲酯回收塔，塔釜液相送至薄膜蒸发器，蒸发后的残渣进入打浆罐打浆后送至催化剂回收单元。
氧化反应器顶部第一冷凝器的部分凝液以及其他冷凝器的全部凝液进入水处理塔，塔顶的醋酸甲酯冷凝后送至母液出料泵，不凝气送至低压吸收塔。塔底的工艺水作为全厂用水的主要来源，包括CTA过滤的洗涤用水，CTA打浆，PTA的过滤洗涤以及部分塔的洗涤用水。
氧化第一结晶器、第二结晶器的顶部气体凝液进入到醋酸甲酯回收塔，使用来自溶剂汽提塔的蒸汽进行汽提，除去液相中夹带的易挥发组分，塔顶凝液部分回流，部分采出至母液罐出料泵。塔釜醋酸用作整个装置的高压冲洗酸和低压冲洗酸。
来自CTA过滤机的滤饼直接卸料进入打浆罐，与回收工艺水混合形成均一的浆料，浆料浓度控制在30％wt。浆料经低压进料泵、三级预热、高压进料泵和六级预热后进入加氢精制反应器。
来自预热系统的CTA水溶液进入溶解器/反应器，溶解段是为了提供足够的停留时间确保CTA完全溶解，水溶液流过催化剂床层。
由氢压机提供的氢气通过与高压蒸汽混合加热后进入溶解器/反应器，CTA中的主要杂质4-CBA在精制反应器中进行反应，生成易溶于水的PT酸。
从加氢精制反应器出来的PTA溶液进入五个串联的结晶器。通过逐级降温、减压、液位控制完成PTA的结晶。减压产生的水蒸汽用于加氢反应器的预热系统。
从第五结晶器出来的浆料泵送至压力过滤机（RPF），母液进入母液罐，工艺热水在流量控制下对压力过滤机的滤饼洗涤，洗涤后的洗液进入母液罐，母液和洗液在液位控制下进入萃取塔。分离出的湿滤饼由螺旋输送器送入PTA干燥机，经干燥后PTA产品通过风送管线送至班料仓和成品料仓。
进出主装置总物料平衡见附表5.2-1。
表5.2-2 原材料、辅助材料表
5.2.4 公用工程规格及消耗
（10）仪表用压缩空气
表5.2-3 公用工程消耗表
PTA主装置属于甲类生产装置，主要火灾危险介质为甲类可燃气体和乙A类可燃液体。整套设备布置严格遵守和执行国家颁布的有关规范，认真贯彻了节约用地、节省投资、降低能耗的原则，尽量做到了既满足生产要求，又保证生产安全。
PTA主装置平面布置南北方向长135米，东西方向宽292米，占地面积为39,420平方米。
整个装置既保持了各分区的相对独立，又充分考虑了生产及运输上的相互联系，从而使整个总平面布置各功能分区明确，工艺流程顺畅、合理，管线布置短捷。
在装置竖向布置时，重型设备落地布置。在各个单元中的设备按工艺流程布置在合适的高层位置，对于浆料管线，以及真空、重力流等，在设备布置时考虑了管线的坡度要求。
5.3 工艺设备技术方案
本项目一套PTA 装置共有设备约453台（套），其中静设备226台（套），动设备227台（套）。
PTA装置工艺过程具有高温高压、浆料浓度高、介质腐蚀性强且易燃易爆等特点，设备大多采用钛复合钢板、双相钢钢板或不锈钢复合板等特殊材质，对于分离和干燥过程还涉及到大量的转动设备，因此维持和保证设备长周期正常运行是重中之重。
遵循“安全、稳妥、可靠”的原则，国内有同类产品或具有设计和制造能力的，均立足国内采购；对专用设备、大型空压机组以及压力过滤机等设备，首先立足国内，确实不能制造或影响生产稳定性的考虑进口。
按上述原则，本项目按设备数量计国产化率为80%，详见表5.3-1。
表5.3-1 PTA生产装置设备分类统计表
（1）装置中的动设备多，占设备总台数的近50.1%。
（2）设备类型多，除一般装置中的塔器、换热器、容器外，还有空压机、离心机、干燥机（卧式）、薄膜蒸发器、压力转鼓过滤机、搅拌器、结晶器、反应器等。
（3）由于装置中有醋酸、氢溴酸等腐蚀性极强的物料，以及PTA粉料的高洁净度要求，因而对设备的材料要求高。主装置中采用了Ti、哈氏合金、双相不锈钢、904L、316L、316、304L、碳钢等多种材料（包括复合板）。
（4）本装置设备主要为中、低压设备。
（5）大型复杂的机械设备较多，如由工艺空气压缩机、蒸汽透平和尾气膨胀机、发电机组成的四合一工艺空气压缩机组；压力转鼓过滤机；干燥机；离心机等。
（6）单台设备规格普遍大型化。
5.3.3 主要设备结构及材料
用途：混合好的液相物料连续送入氧化反应器，同时通入压缩空气进行氧化反应生成CTA。氧化反应为放热反应，放出热量由醋酸溶剂蒸发带出。
氧化反应器筒体为立式，设八个空气入口和二个物料入口。空气入口伸入反应器底部液层，筒壁设四块档板，以增进搅拌效率。壳体材质为钛复合钢板。
搅拌器为上进轴气膜式专利搅拌器，设有四层浆叶，每层浆叶有不同用途。最上层为回流甩液盘，将反应器回流液甩向器壁，防止固体结壁；第二层为推进式搅拌浆，保证反应器中部混合完全，防止产生死角；第三层为气膜式搅拌浆，安装在空气喷嘴附近，用来击碎空气泡；最下层浆叶作用是防止反应器底部固体沉积。搅拌器所有内件均为钛材。
用途：将氧化反应器出来的浆料连续送入三台串联的结晶器。结晶器的作用为降低氧化反应器排出物的压力，使氧化反应器里未结晶的CTA结晶出来。将未反应的对二甲苯完全氧化；把第一和第二结晶器的富水蒸汽除去，以保证大部分母液直接循环使用于反应器；作为反应和过滤间的缓冲容器；将过滤机进料冷却，以防止物料闪蒸，致使滤布堵塞。
结构和材质：筒体均为立式。筒壁均设多块档板，以增进搅拌效率。
第一和第二结晶器材质为钛复合钢板，第三结晶器材质为2205双相钢。
用途：使加热后的CTA浆料进入加氢反应器，并通入高压氢气合高压蒸汽，经床层进行加氢反应，把CTA中主要杂质对羧基苯甲醛还原为对甲基苯甲酸，随母液分出。
结构和材质：加氢反应器上部为溶解器，将配好的CTA浆料再停留几分钟，以保证CTA粉末充分溶解在除盐水中，通过中间降液管溢流到园盘分配器上。园盘分配器上开满小孔，使液体均匀分布。
反应器中部为气相段，储存30分钟的氢气用量。下部为反应段，充填一定量的钯炭催化剂，CTA溶液自上而下，通过催化剂床层进行加氢反应。底部装有C-276哈氏合金圆筒型过滤器，反应后的PTA经此过滤器流出。加氢反应器壳体材质：SA-387-GR11，CL2/304L。
用途：使加氢反应器出来的物料连续进入5台串联的结晶器，逐级减压闪蒸降温，完成水份蒸发、物料冷却和PTA结晶。各结晶器均设搅拌器以维持浆料的悬浮。
结构和材质：筒体均为立式。筒壁设四块档板，可提高搅拌效率。
第五结晶器材料为304L不锈钢，其余均为304L+CS复合钢板。搅拌器均由结晶器顶部伸入，材质为304L。
（5）PTA产品干燥机
用途：使压力过滤机出来的湿滤饼进入干燥机中，加热蒸发干燥。
结构和材质：干燥机为回转列管式，中心管出料，PTA干燥机为304L。
5.3.4 拟进口设备说明
按照积极、稳妥、可靠、实事求是的原则，考虑到国内制造水平、材料供应、供货周期等因素，以下几类设备及内件由国外供货，以确保本项目技术的先进性、合理性和长周期操作的安全可靠性。
（1）工艺空气压缩机组、干燥机等，为装置中的核心、关键设备，一旦运行出现故障，将会影响整个装置的生产。为此，考虑国外进口。
压缩机采用 API672标准的多级齿轮式压缩机，入口导叶调节流量和出口压力，由采用低压蒸气的冷凝式汽轮机作主要驱动，用尾气回收系统产生的高温尾气经过膨胀机回收能量并作为辅助驱动，在装置系统正常运行后，回收能量通过同步发电机产生电能并入系统电网。本机组是装置中的核心转动设备，规格是目前同类压缩机组中较大的，对设计和制造技术要求很高。
（2）浆液泵、关键搅拌器等，考虑国内制造有困难并且质量难以保证。
（3）PTA过滤机：关键设备，国内没有同类产品，考虑国外进口。
（4）氧化反应器冷凝器、精制PTA钛材高温预热器：大型钛材换热设备，制造难度大，考虑国外进口。
（5）HPCCU喷射器：关键设备，技术要求高，国内没有制造业绩，考虑国外进口。
（6）氢气压缩机：氢气压缩机由于出口压力很高，输送气体为易燃易爆气体，需要采用密封性能很好的膜片式压缩机。为此，考虑国外进口。
（7）旋转阀：制造难度大，技术要求高。
5.3.5 主要标准及规范
（1）国内采购设备适用的设计、制造、检验主要标准、规范和规定《固定式压力容器安全技术监察规程》
TSG R《压力容器》
NB/T 《卧式容器》
NB/T 《钢制化工容器设计基础规定》
HG/T《钢制化工容器材料选用规定》
HG/T《钢制化工容器强度计算规定》
HG/T《钢制化工容器结构设计规定》
HG/T《钢制化工容器制造技术要求》
HG/T《钢制低温压力容器技术规定》
HG/T《压力容器用爆炸焊接复合板》
GB/T 《压力容器法兰、垫片、紧固件》
NB/T-2012《承压设备焊接工艺评定》
NB/T《压力容器焊接规程》
JB/T《钢制管法兰、垫片、紧固件》
JB/T《钛制焊接容器》
JB/T《压力容器封头》
GB/T《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》
NB/T《低温承压设备用低合金钢锻件》
NB/T《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》
NB/T《承压设备无损检测》
NB/T《承压设备无损检测第10部分：衍射时差法NB/T0《压力容器涂敷与运输包装》
（2）国外采购设备的设计、制造、检验按合同规定执行，主要标准规范如下所示：
《锅炉及压力容器规范及其附录》 ASME 第Ⅷ篇第1分篇《锅炉及压力容器规范及其附录》 ASME 第Ⅷ篇第2分篇《材料规定》 ASME 第Ⅱ篇(2010)《钎焊和焊接资格》 ASME 第Ⅳ篇(2010)《无损探伤》 ASME 第Ⅹ篇(2010)《列管式换热器制造商协会标准》 TEMA（第8版）《非火熔焊压力容器（标准）》
PD5500《管法兰和法兰管件》
除机泵辅助设备可采用制造厂所在国的国家标准外，一般单机引进的机泵设备应遵循以下国际标准和规范的最新版本。
国内供货的机泵类设备亦应尽量采用相关国际标准，如不能实现，经买卖双方协商同意，则可采用国家标准或制造厂标准。
PTA装置是石油化工装置中工艺过程复杂、工艺介质特殊、工艺流程长、设备台数多、控制和联锁系统复杂、仪表选型难度大、对自动化水平要求非常高的装置之一。
PTA装置中的物料具有易燃、易爆、易结晶、粘度大、腐蚀性强等特点，因此操作难度大，控制要求高。为了使PTA装置能安全可靠地生产，要求装置采用的仪表、自动控制系统和安全联锁系统具有高可靠性、高安全性及先进性。
工程设计范围包括PTA主装置、辅助生产装置及公用工程的分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可编程序控制器系统（PLC）、可燃/有毒气体检测报警系统（GDS）、转动设备监控系统（MMS）和现场仪表设备等。
6.2 自动化控制水平及仪表选型
6.2.1 全厂自动化控制总体水平
（1）PTA主装置的监视、控制和管理采用分散型控制系统（DCS）及其子系统完成，对生产装置进行监控、管理。PTA主装置DCS内集成资产管理系统功能，对PTA装置所有智能仪表、阀门进行维护、诊断及管理。
（2）设置独立于DCS及其它子系统之外的安全仪表系统（SIS），以保证操作人员和装置的安全。与PTA主装置DCS之间进行冗余数据通信，关键信号采用硬线连接，SIS的报警、联锁状态可同时在DCS操作台上进行显示。
（3）设置独立的可燃/有毒气体检测报警系统（GDS）。
（4）DCS/SIS 与马达控制中心（MCC）之间的信号采用电缆直接连接的方式进行信号传输。大部分的电机在现场进行人工启停操作，DCS/SIS主要进行联锁控制，并在DCS画面进行电机运行和故障的状态显示。一些关键的工艺泵，设置自启动程序。
（5）成套设备随机配带控制系统（尾气干燥机、加药系统、风送系统、包装机等成套设备），除带有自身运行的PLC等控制系统及一次检测仪表外，还带有就地控制盘，用于就地开停车及运行信号指示，而其重要操作参数仍需通过就地仪表以硬接线方式引至PTA装置的DCS或SIS，在控制室进行指示、报警或联锁停车。
（6）工艺空压机组由供货商配置机组综合控制系统（ITCC）进行控制和联锁保护，全部操作参数传送至其位于在中心控制室（CCR）内的远程操作站进行显示，并可实现远程操作。
（7）设置转动设备监控系统（MMS）用于透平/膨胀/压缩机、高速泵、离心机等转动设备运行参数的在线监控、联锁保护、性能分析诊断、故障预维护和资产管理。
自动控制设备的选型应根据装置生产规模、流程特点、操作控制要求，选择技术先进、性能可靠、价格合理、售后服务良好的品牌。首先立足于国内范围，当国内不能生产或相关产品的质量、性能尚不能达到设计要求时，考虑从国外引进。所采用的仪表优先选用在近几年中引进制造技术或采用先进生产设备，且具有相关装置应用经验的产品，由此确定如下原则：
（1）PTA主装置分散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、可燃/有毒气体检测报警系统（GDS）、可编程逻辑控制器（PLC）、机组综合控制系统（ITCC）、转动设备监控系统（MMS）选用进口品牌设备。
（2）质量流量计、放射性仪表、料仓称重系统、在线分析仪表、特殊材质阀门、关键位置控制阀和切断阀、界区计量仪表等采用进口品牌设备。
（3）现场温度计、温度测量元件、压力表、标准差压截流元件、非关键位置的常规阀门等采用国产品牌设备。
DCS系统包括：系统控制站、I/O单元、辅助仪表柜、电源/配电柜、系统网络设备、操作站、工程师站等。除了完成整个装置的基本过程控制、监视/操作、管理之外，同时还完成数据采集、顺序控制、批量控制、工艺联锁等功能。
DCS将采用冗余结构、卡件可在线更换、系统具有自诊断功能、支持OPC技术。重要的硬件模块将采用冗余配置，如：中央处理器、电源、通讯网络及关键回路I/O卡。
用于连接现场变送器及控制阀的I/O卡应可直接读取HART通讯信号。配置Profibus DP和Modbus RTU通信设备，用于连接SIS和第三方控制系统。
操作站以工业级PC机为基础，包括数据处理器、双屏液晶显示器、操作员键盘、网络通讯接口等。操作站可定义分组，处于同一个操作组的操作站应具有相同的功能，可互为备用。
在PTA中心控制室设置工程师站，用于对系统进行组态和维护。
DCS应集成资产管理系统功能，并设置一台仪表维护站，用于对智能现场仪表和调节阀进行维护和管理。
安全仪表系统（SIS）必须独立于DCS系统和其它子系统单独设置，采用三重化或四重化的结构，采用故障安全型设计。
安全仪表系统（SIS）的设计必须根据IEC61508和IEC61511标准，应符合工艺包（PDP）所定义的安全度等级（SIL）。
SIS需具有顺序事件记录功能（设置一台SOE站)。在操作台（盘）上设置操作联锁按钮/开关，SIS机柜上设有条件触发的状态指示灯，并设置带钥匙的手动旁路开关，用于仪表维护及回路测试。
信号通过硬接线和冗余RS485通信接口（MODBUS RTU通讯协议）连接到DCS。所有的过程报警、紧急停车、旁路、复位等信号能在DCS操作站上显示、报警及打印。
机组综合控制系统（ITCC）采用三重化冗余、容错结构，完成工艺空压机组调速、防喘振控制、负荷控制、超速保护、振动保护等功能。
因控制系统涉及整个压缩机组的安全保证并与主装置SIS系统相关联，因此ITCC系统应满足SIL2等级。
全部操作参数通过RS485通信接口（MODBUS RTU通讯协议）传送至设在PTA中心控制室内操作站进行显示，并可远程操作。
在空压机装置现场机柜室内设置工程师站，用于机组开车调试。
本装置对PX、醋酸、醋酸正丙酯、醋酸甲酯、氢气可能出现泄漏或聚集的地方，分别设有可燃气体检测器。
可燃/有毒气体检测信号数量相对较少，信号可送入DCS系统，但应采用独立的DCS系统输入卡及卡笼，与DCS系统的其它输入输出信号分开，并能在DCS系统操作站上显示、报警及打印。
本装置PLC系统主要为随整装设备配带，依据控制回路的数量进行选择。
重要运行参数（轴振动、轴位移、转速等）直接传送到MMS系统，操作人员在管理站上直接读取转动设备运行参数，在线诊断分析结果。
MMS系统应能通过RS485通信接口（MODBUS RTU通讯协议）与DCS系统实时通信。
仪表选型除现场指示仪表之外，其它过程检测仪表均选用电动仪表。
本项目不采用就地进行指示和调节的气动仪表。
现场安装的电子式仪表应根据危险区域划分等级，一般选用本安型Exi或隔爆型Exd，应符合GB 3836或IEC 60079标准，具有NEPSI或CENELEC/ATEX防爆认证。没有防爆要求的区域则可选择非防爆仪表或设备。
现场安装的非电子部件仪表防护等级不低于IP55，具有电子部件的仪表其防护等级不低于IP65。
现场变送器和电/气阀门定位器均选用智能型产品，采用两线制4～20mA DC标准信号，并附带HART通信协议。气动仪表传输采用0.02～0.1 MPaG标准信号。
对于安全性或可靠性要求高的场合，检测仪表采用“三取二”、“二取二”或“二取一”等冗余方式。
就地温度指示选用Ф100mm 万向型双金属温度计或毛细管填充式温度计。
温度测量优先选用铠装热电阻温度计，测量元件为Pt100，测量范围为-200～500℃，配现场温度变送器。
测温元件均应配有法兰式保护套管，套管材质应符合管道或设备材料等级的要求。
就地压力/差压指示通常选用Φ100mm的全不锈钢弹簧管压力表；小量程选用膜盒压力表；腐蚀性或易堵的介质，选用隔膜密封压力表。
普通远传信号压力测量选用普通压力变送器或绝对压力变送器。对于腐蚀性、含固体颗粒、易结晶、高粘度等介质的场合，选用法兰隔膜密封式压力变送器。
就地液位指示采用磁翻板液位计。
一般情况下连续液位测量可选用差压式液位变送器。在具有腐蚀性、毒性、大量悬浮物、高粘度的场合视情况选用平法兰、伸入式法兰等隔膜密封件。
真空度较高或液位测量范围小于2,000mm时，选用外浮筒液位变送器液位仪表。
对于顶部允许开口且内部没有影响测量的遮挡物的场合，可选用雷达液位变送器。
固体料位可选用重锤、雷达、放射性仪表进行测量。
料位/液位开关选用振动式料位/液位开关、电容式料位开关、超声波液位开关。
特殊介质的测量，在没有合适仪表可供选择的情况下，可选用放射性液位变送器或开关，但必须考虑充分的防护措施，以满足GBZ 125的要求。
对于清洁气体和液体的工况，优先采用涡街流量计。
腐蚀性强、含大量悬浮物场合，优先采用电磁流量计。
大口径管道或有低压损要求时，且介质清洁的场合采用均速管流量计。
标准孔板计算应依据ISO ，使用25KPa差压进行计算，如25kPa差压无法满足要求，可使用50kPa，35kPa，15kPa。
转子流量计可用于就地显示、小流量、强腐蚀等工况。
质量流量计可用于精确计量。
差压类型的流量计应带三阀组或五阀组。
本装置阀门基本为气动控制阀门，个别工况选用电动控制阀门。
通常情况下调节阀优先选用柱塞(单/双座)或套筒调节阀。根据PTA工艺流程和操作条件要求可选用角阀、蝶阀、偏心旋转阀、V型球阀等。
开关/切断阀一般选用球阀、蝶阀、闸阀，泄漏等级应为ANSI ClassV或ANSI Class VI。
气动调节阀应成套配带智能型电/气阀门定位器，附加HART通信协议；电动执行机构应配带现场操作开关（一体式），分别实现远程/就地切换、阀开/关等控制功能。
联锁系统（操作联锁、安全联锁）及顺序控制的阀门应配带24VDC、低功耗、直动式电磁阀。两位控制阀应配带全开和全关的阀位开关；带联锁功能的气动调节阀应在“故障安全位置”配带阀位开关。阀门位置开关应为电感式接近开关，输出Namur信号。
自力式调节阀只用于氮气、空气、蒸汽和其它辅助流体且对调节精度要求不严格的场合。
PTA装置设有顺磁式氧分析仪、红外线（CO2/CO）分析仪、红外线（H2O）分析仪、溶解氧分析仪、电导率仪、PH计等在线分析仪表。
其中顺磁式氧分析仪、红外线（CO2/CO）分析仪、红外线（H2O）分析仪成套安装在现场分析小屋内，分析小屋配有电源、压缩空气气源、载气、标准气钢瓶、防爆空调及自身的安全联锁系统等设施。
进出装置/工厂界区的液体及气体原料和产品，作为经济核算依据，应选用高精度质量流量计，或带温度、压力补偿的高精度容积式流量计。
进出装置/工厂界区的水、蒸汽、气体等公用工程系统的计量仪表选用节流装置或其他类型仪表如电磁流量计、涡街流量计和超声波流量计。
原则上计量仪表装在供方管线上，液体原料的计量精度不低于±0.2%，气体原料的计量精度不低于±0.5%，公用工程介质的计量精度不低于计±1.0%，装置内部计量精度一般为±0.5%。
6.3 工艺装置自动控制方案
6.3.1 工艺装置对自动控制的要求
PTA主装置的常规控制、复杂控制、顺序控制、逻辑联锁采用分散型控制系统（DCS）及其子系统完成，操作人员可在PTA中心控制室操作站监控与工艺生产有关的各项数据。设置了独立于DCS系统及其子系统之外的安全仪表系统（SIS）以保证操作人员和装置的安全。
氧化反应器PX、空气及催化剂的进料采用比例控制。
脱水塔灵敏板位置控制塔顶回流喷淋量。
通过计算精制进料泵入口密度预估量而控制CTA下料量。
PTA结晶器闪蒸管线分程控制，保证内部压力稳定，合理利用能量。
通过调整精制反应器液位来保持其内部压力的稳定。
6.3.3 工艺装置中成套设备供货范围
对于比较重要、且相对完整独立的一些工艺单元，采取界区内的所有仪表均由供货商成套提供的方式。设置各自单独的PLC系统进行控制和联锁，通过通讯总线与DCS连接，在PTA中心控制室DCS操作站上进行实时监视和管理。
随机组成套提供的仪表及控制系统应尽量统一，以减少备件种类和数量以及日后生产的维护费用。成套提供的仪表其选型原则应与PTA主装置尽量保持一致。成套提供的就地控制盘，如安装在现场机组旁，且安装场所属爆炸危险区域，就地控制盘应为防爆型（正压通风型或隔爆型），防爆等级同现场电动仪表的选型原则。露天安装的就地控制系统盘，其防护等级不低于IP65。
6.3.4 工艺装置主要仪表设备
表6.3-1 PTA主装置主要仪表设备清单
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测温元件 + 现场变送器
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红外（CO/CO）分析仪
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分散控制系统（DCS）
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安全仪表系统（SIS）
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智能设备管理系统（IDM）
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转动设备监控系统（MMS）
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可燃/有毒气体检测报警系统
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6.4 公用工程及辅助生产设施自动控制方案
本项目新建的公用工程装置有循环冷却水站及海水泵站。综合给水站、除盐水站、雨水泵站等公用工程装置依托现有已建成装置。综合动力站、污水处理站主要依托现有装置，但是根据本项目实际情况综合动力站新增氢压机及氢气回收，污水处理站增加厌氧及中水回用。
原料罐区、码头罐区、制氢装置等辅助生产装置均依托现有装置，仅在原料罐区新增输送泵。
新建及改扩建公用工程及辅助生产设施的控制系统根据工艺需要，在各装置现有控制系统规模基础上采取增加部分硬件的方式进行扩容改造。
仪表选型基本原则参见第6.2项。此部分的仪表优先立足于国内范围，当国内不能生产或相关产品的质量、性能尚不能达到设计要求时则考虑从国外引进。所采用的仪表将优先选用在近几年中引进制造技术或采用先进生产设备，且具有相关装置应用经验的产品。
PTA主装置在PTA-4生产装置内新建中心控制室CCR。
新建及改建公用工程及辅助生产装置均使用原有装置控制室，不再新建。
所有仪表和控制系统（电伴热除外）都采用不间断电源（UPS）
