环氧乙烷工艺概述(经典)分析解析 下载本文

环氧乙烷情况概述

1.1. 装置概况及特点

1.1.1.装置建设规模(反应初期)

EO/EG装置能力为20.89万吨/年当量环氧乙烷(EOE)。

工况1: 10万吨/年高纯环氧乙烷(EO),13.89万吨/年一乙二醇(MEG),1.15万吨/年二乙二醇(DEG),0.06万吨/年三乙二醇(TEG)。

工况2: 5.21万吨/年高纯环氧乙烷(EO), 20万吨/年一乙二醇(MEG),1.65万吨/年二乙二醇(DEG),0.087万吨/年三乙二醇(TEG)。

装置乙烯各工况下的反应初期与反应末期年消耗均为150000吨。 1.1.2.建设性质

本项目属于新建项目。 1.1.3编制依据

美国科学设计公司(SD)为辽宁北方化学工业有限公司环氧工程项目编制的EO/EG装置工艺包;

《石油化工装置基础工程设计内容规定》 SHSG-033-2003 其他设计依据参见总说明的编制依据。 1.1.4装置的组成、设计范围和设计分工

EO/EG装置分为环氧乙烷反应和吸收系统、二氧化碳脱除系统、环氧乙烷解吸和再吸收系统、环氧乙烷精制系统、乙二醇反应和蒸发系统、乙二醇脱水和精制系统、多乙二醇分离系统、公用工程蒸汽和凝液系统等单元组成。SD公司负责装置的工艺包设计,中国寰球工程公司负责初步设计与施工图设计。 1.1.5装置的年运行时数、操作班次和装置的定员 1.1.5.1年操作小时数

装置年操作小时数为7560小时。 1.1.5.2操作班次

本装置工作制度为四班三倒。 1.1.5.3装置的定员

装置定员为103人。

1.2 原料、产品及副产品

1.2.1原料的规格、用量、运输方式及来源

EO/EG装置主要原料为乙烯、氧气、甲烷等,其规格见工艺说明部分,乙烯年消耗在各工况下均为150000吨,其余原料用量根据催化剂的活性调整。各原料用量、运输方式及来源情况见表1.2-1。

表1.2-1 原料规格、用量及来源

序号 1 2 3 物料名称 乙烯 氧气 甲烷 规格 见工艺 说明部分 年用量(吨) 反应初期 150000 132610 550 反应末期 150000 150900 630

运输 方式 管道 管道 管道 来源 乙烯装置 空分装置 乙烯装置 1.2.2产品和副产品产量、运输方式

装置的主要产品为高纯环氧乙烷、一乙二醇,副产品为二乙二醇、三乙二醇,其规格见工艺说明部分,产量与运输方式见表1.2-2。

表1.2-2 产品和副产品产量、运输方式

序号 物料名称 年产量(吨) 工况1 1 一乙二醇(MEG) 138850 工况2 200000 管道输送至罐区 管道输送至罐区 管道输送至罐区 管道输送至罐区 运输方式 2 二乙二醇(DEG) 11470 16522 3 三乙二醇(TEG) 高纯环氧乙烷(EO) 604 870 4 合计 100000 250924 52125 269517 注:以上表格中的产量为反应初期产量。

1.3 生产方法和技术来源 1.3.1 生产方法及技术来源

装置采用美国科学设计公司(SD)乙烯氧气直接氧化生产环氧乙烷,环氧乙烷水合生产乙二醇的专利技术。 1.3.2工艺技术特点

美国科学设计公司(SD)的乙烯氧气直接氧化生产环氧乙烷,环氧乙烷水合生产乙二醇的专利技术具有如下特点。

(1)工艺流程短,装置能耗较低。

(2)环氧乙烷反应器下部设置产品气冷却器,与反应器一体化设计。这种结构大大减少了底部封头的死角,能有效避免催化剂粉末在反应器底部封头的沉积。反应产品气能及时冷却,减小了高温反应产品气的停留时间,能有效抑制环氧乙烷的异构化反应。

(3)二氧化碳吸收塔、循环气预饱和器、洗涤塔、气液分离罐一体化设备设计,一方面设备布置紧凑减小占地,另一方面能大大减少大口径不锈钢管线及仪表等。

(4)采用再吸收、汽提工艺,一方面可配置乙二醇反应进料所需配比的环氧乙烷水溶液,去除回收系统的轻组分;另一方面又大大减少了高浓度环氧乙烷水溶液在生产过程中的存在,有效提高了装置运行的安全性。

(5)采用冷凝式多效蒸发。环氧乙烷水合压力及乙二醇蒸发部分压力较低,能有效降低设备费用。 1.3.3节能措施

EO/EG装置在工艺流程设置上采取了如下节能措施:

(1)采用水力透平回收富碳酸盐溶液的能量,降低装置能耗。 (2)采用优化的换热流程,合理利用余热,提高有效能效率。 (3)严格控制循环水换热温差,节省循环水用量。

(4)最大限度回收及再利用蒸汽凝结水,减少装置的能耗和物耗。 (5)合理采用高效板式换热器降低装置能耗。 1.4 自动控制

辽宁北方化学工业有限公司乙烯改扩建项目20万吨EO/EG装置控制和仪表系