环氧乙烷工艺参数及主要设备

1、(二)CO2脱除及EO吸收(200#单元)一、反应产品冷却和EO吸收反应产品气体经过二次冷却后，温度降到135 (138)C，然后与K-301来的气体混合。这股气流在产品第二冷 却器E-203中，与从EO吸收塔C-203中来的富吸收液进行交换，进一步冷却到51(53) C ；富吸收液从41(42) C被加热 到67 (69) Co冷却后的反应产品气体进到EO吸收塔C-203 (在2000年扩能改造中此塔内件改为规整填料)的急冷部分。气体中的一 些杂质，如少量有机酸、微量分解的抑制剂被碱性急冷循环液吸收(部分0反应器生成的甲醛也在这里脱除)。急冷液离开塔釜的温度为47Co为脱除反应产品气冷却时产

2、生的水，将一小股物流引到急冷排放解吸塔C-205 中，用泵P-205把急冷液打到急冷冷却器E-205,冷却到42C，再回到EO吸收塔的急冷段。依靠五层减震浮阀塔塔板上的两级热传递实现急冷段的热平衡。急冷液的循环速率为160m3/hr。离开急冷段的气体在35C下用贫吸收液洗涤以回收E0，苛性碱连续加到贫吸收液中维持PH值在7.37.5之间， 以确保脱除气体中残余的少量酸性化合物。为保证在有33块塔板（采出板上面）的EO吸收塔中，EO的吸收率达到99.6% （包括急冷排放和乙二醇的生成），吸收剂的流量定为258.8m3/hr（EOC），塔的内径定为3000mm。系统需要消泡，因此把消泡剂加到贫吸收

3、液中（消泡 剂应为无硅的）。富吸收液从第六层塔板（采出板）引出，温度为41笆。为防止高压循环气串入压力较低的EO解吸塔，并由此排至大 气，在富吸收液管道上安装了一个开关阀，低液位开关会引起此阀动作。同样，如果进塔的贫吸收液中断，贫吸收 液管道上的开关阀亦可通过回流保护系统关闭。低压差同样会引起氧气停车系统联锁（延时3分钟）。EO吸收塔的压力，以及循环气管道（从反应器进料到循环气体压缩机入口）的压力是通过排放少量（0.18%）EO吸收塔塔顶气体，从而降低惰性组分含量来控制的。设计排放速率为299 （301） kg/hr。此外，循环压缩机密封 点处、法兰接头、采样点、排放阀和仪器取样等都会造成少量

4、损失，从而减少所需的正常排放量。二、EO解吸和乙二醇脱除在EO吸塔中吸收的E0，在EO解吸塔C-204内从富吸收液中解吸出来。富吸收液离开EO吸收塔的温度为41笆，预热到103C后进入EO汽提塔顶部，塔顶出料（EO/H20）进入轻组分脱除和EO精制部分（300#）。塔釜出料温度124C。EO解吸塔设计能力可使吸收的EO有99.95%解吸出来，其余0.05%的EO随同塔釜液离开。然而，在升温过程中， 富吸收液中的EO会发生水合反应，同样随着温度的升高，塔板上滞留伽0会与水进一步水合成MEG和DEG。为确保产 品收率,要把水合反应降到最低程度，可采用相对降低EO解吸塔的进料温度和操作压力来实现。进

5、料温度和组成的微小变化也会影响到EO水合。富吸收液中所含的E0，大概有4%左右在换热器和塔中发生水合。相对EO解吸来讲，EO的水合可看做是损失， 塔顶的EO净吸收率就变成96.0%。然而在操作中，如果蒸发速度太低，塔中环氧乙烷浓度增加，压力增加，EO水合 程度会大大提高。该工艺是按塔顶蒸汽中最大含有40%mol的EO来设计的。少量在。吸收塔中被吸收下来的碳氢化合物、二氧化碳也在 塔顶出料。此塔有26块高效浮阀塔板，上面13块塔板的溢流堰较低（在2000年扩能改造中此塔上塔内件改为规整填 料），这样可减少含有大量EO液体的停留时间，有助于减轻EO水合。塔的内径为2050mm。解吸塔的压力由尾气压

6、缩机入口分离罐的压力记录-控制器控制。如果压力控制器不能正常工作，那么塔顶可能被 抽成负压，这时氮气就会通过安在解吸塔顶缓冲罐V-301上的自动调节阀进入塔内以防止空气进入系统，形成可爆成份。解吸EO所需的蒸汽一部分来自汽提段，一部分来自加入的蒸汽。蒸汽量要保持稳定，由塔顶温度控制蒸汽的加入量， 以获得所需的EO解吸效果。为了脱除循环吸收液中的钠盐、MEG、DEG，从第五块塔板上引出一小股送到EO解吸塔釜汽提段，汽提段在EO解吸塔 的底部。提浓后的乙二醇液体离开汽提段，进入乙二醇闪蒸塔C-406中进行处理。EO解吸塔釜汽提段有4块浮阀塔板，液体从第五块塔板流到汽提段顶部塔板。蒸汽从第五块塔板下

7、面进爪。解 吸塔。热虹吸再沸器由来自乙二醇部分的3.5Kg蒸汽加热。为建立物料平衡，假定水合速度与典型的乙二醇反应器 的速度一样，尽管解吸塔的水合条件会导致较高的聚乙二醇比例。汽提段底部乙二醇的排放量由底部隔板室的液位控制。通过增加乙二醇排放量，向EO吸收液中加入脱盐水的方法，可降低循环吸收液中的乙二醇含量。提高乙二醇的排 放量，同样会降低排放液中的乙二醇浓度。三、急冷排放液解吸反应器产品气体在吸收塔急冷段冷却，酸性组分被急冷液吸收，通过排放急冷液可除掉杂质和反应产品气中冷 凝下来的水。急冷排放液中的EO在急冷排放解吸塔C-205中回收，解吸介质为直接通入蒸汽。设计的急冷排放解吸塔C-205可

8、回收进料中95%的E0。C-205为填料塔，内径300mm，填料为不锈钢IMTP/鲍尔环， 填料段高5000mm。C-205塔顶物在EO解吸塔第26块塔板下回到EO解吸塔，可使夹带的碳酸盐进入0解吸塔釜。如果 塔顶物直接加到EO解吸塔塔顶，夹带的碳酸盐会使浓缩的EO冷凝液显碱性，生成EO聚合物和乙二醇。急冷排放解吸 塔塔顶物也含有微量的乙醛。解吸后离开塔釜的液体含有水、乙二醇、有机钠盐、NaHC03,这些残液进废水处理系统。这股急冷排放残余物，由泵P211送入C206第4块塔盘上，塔底再沸器E213由3.5KG蒸汽加热，塔底物流含MEG30% 左右，由P214打到废液罐，塔顶蒸汽由E214冷却

9、至45C作为处理后污水排往X025O四、富吸收液加热和贫吸收液冷却从EO吸收塔来的富吸液，在产品第二冷却器E-203中被EO吸收塔进料(反应产品气体)从41(42) C加热到67(69) C，在进解吸塔C-204之前，先后在进料/塔顶物料换热器E-208及进料/塔釜物料换热器E-207中进一步加热。为了限制EO水合为乙二醇，要把富吸收液在换热器和EO解吸塔进料管中的滞留降到最低程度。来自解吸塔塔釜的贫吸收液在吸收制冷单元Z-050中冷却,温度从124C降到118C,然后在E207中(被富吸液)冷 却到87(89) C。然后分成三股，一股给轻组分塔再沸器E-303提供热量，另一股做为EO精制塔再

10、沸器E-308的热源， 第三股旁路通过这两个再沸器，在水冷却器E-212上游与前两股物流混合，在E-212中贫吸收液最终被冷却到35C。经冷却后的贫吸收液作为EO吸收塔、残余EO吸收塔和放空吸收塔的吸收液。塔序 号设备位 号设备名称数量规格MM+E2 内径X壁厚X 高型式塔盘层 数容积材质重量T设计/操作条件壳体内件介质压力MPa.G温度C3C-203EO吸收塔13000 x26x30885IMTP39175SA516GR7071.6水EOEG1.50/1.3764/43.94C-204EO解吸塔12050 x15x34180混合3116/82SA516GR60SA240GRTP410S24.

11、2水EOEG0.29/0.11127/1075C-205急冷排放解吸 塔120 x9150IMTP0.73SA268TP410SA240GRTP410S0.7HCEOEG0.3/0.106127/106.7表四：环氧吸收部分物料号名称214C205进料液相215C204到V301进料216C203到V204进料217/308K301入口物料气相218P206入口物料液相Mol%初期末期初期末期初期末期初期末期初期末期EO1.2591.21538.87239.0030.0130.0130.3030.4460.0000.000ACAL0.0010.0010.0110.0220.0000.0000.

12、0000.0000.0000.000HO96.86097.31358.55158.2080.5300.5321.9661.96798.96198.954MEG1.6311.2560.0140.0140.0000.0000.0000.0000.9740.980DEG0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0610.061TEG0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000TTEG0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000N0.0000.000

13、0.0050.0051.1521.1360.2200.2000.0000.000AR0.0010.0010.0310.0363.4083.9801.2861.3760.0000.000O0.0020.0010.0460.0415.5674.9491.9421.5890.0000.000CH0.0160.0150.4660.44952.71051.32419.04916.9720.0000.0004CH0.0280.0260.8010.79028.28928.22131.48828.6240.0000.0002 4CH30.000.0010.0190.0201.8221.9470.7590.74

14、20.0000.0002 6CO0.0380.0441.1831.4126.5097.89742.98848.0830.0000.000FA0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000NAHCO0.1640.1260.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0050.005KCO0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0002 3KHCO0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0003温度(C)46.6547.8

15、105.0104.935.335.3155.4155.9123.7123.7压力(MPa)1.461.4520.2050.2051.4251.4221.571.5670.2200.220质量流量(Kg/Hr)1403.41792.315871.16039.9173751176467571.9674.8307486307417摩尔流量(Kmol/Hr)73.194.4556.1560.17434.47412.917.519.916619.916613.3体积流量 的/Hr)1.4141.8118326.88383.512912.712894.638.844.4327.1327.1密度 (kg/m

16、3)992.8989.81.91.913.413.714.715.2939.9939.9气相气相表五：环氧吸收解析部分物料号219220/415221222212名称C203到C204进料P210 到 C406C205 到 C206C203贫液进料反应器出料组成液相液相液相液相气相Mol%初期末期初期末期初期末期初期末期初期末期EO1.3291.3420.0000.0000.0550.0530.0000.0002.5762.576ACAL0.0000.0010.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0010.001H2O MEG97.697.53680.92280.923

17、98.37298.73398.9698.9541.6971.9880.9590.96517.81817.8171.4291.1030.9740.9800.0000.000DEG0.0600.0601.1671.1670.0000.0000.0610.0610.0000.000TEG0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000TTEG0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000n20.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.1091.091AR0

18、.0010.0010.0000.0000.0000.0000.0000.0003.2813.820O2ch40.0020.0010.0000.0000.0000.0000.0000.0005.3594.7500.0150.0150.0000.0000.0000.0000.0000.00050.7449.27c ha2 4C2H6 CO2 FA0.0260.0260.0000.0000.0000.0000.0000.00027.2227.080.0010.0010.0000.0000.0000.0000.0000.0001.7541.8690.0390.0470.0000.0000.0000.0

19、000.0000.0006.2547.5590.0000.0000.0000.0000.000.0.0000.0000.0000.0000.000NAHCO3K2CO3 KHCO0.0050.0050.0940.0930.1440.1110.0050.0050.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000J温度(C)64.665.3130.2130.2122.6122.63535134.18136.09压力(MPa)1.18

20、1.1800.2200.2200.2200.2201.4751.4721.471.47质量流量(Kg/Hr)3182043183211190.41201.41566.21998.4285540285459184031187111摩尔流量(Kmol/Hr)16878.316876.944.144.57283.5107.515433.715426.67720.97720.9体积流量(M3/Hr)332.8333.31.2191.2301.6562.117284.9284.817439.817555.3密度(kg/m3)973.6972.9976.5976.4945.8943.91002.21002

21、.210.610.7到 V-204来自反应器E-101单兀200/1单兀100/2C-203E-203来自K-301残留气体 单兀300FV222E-207E-208 广19C-204FV214ZMFV217E-209FV220DW到 C-406FV211知E-205到 C-205P-205A/BP-206A/B富吸收液来自（-303/C单元400/1凝液到V-401Z-050Z-050V-402E-301单兀400/1来自C-204塔底来自C-203底部到 UC-406到废水处理单元400/2换热器设备位号设备名称数量规格mm 内径X壁厚X长型式换 热 八、 面 积 M2程数材质重量T设计/操作条件管程SA213GRTP304L壳程SA240GRTP410S介质压力Mpa.G温度。C管程R101 产品气壳程富吸收液壳程1.54/1.36管程1.65/1.39管程158 13853壳程89 41.569.2E-203产品第二 冷却器11229