專利名稱：環(huán)氧乙烷/乙二醇生產(chǎn)裝置的環(huán)氧乙烷洗滌技術(shù)改進(jìn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧乙烷/乙二醇生產(chǎn)裝置的環(huán)氧乙烷洗滌技術(shù) 改進(jìn)工藝。
背景技術(shù)：
環(huán)氧乙傲乙二醇裝置反應(yīng)器的出口含有乙烯、氧氣、二氧化碳、環(huán)氧乙烷的反應(yīng)生成氣，溫度約240"C，首先通過反應(yīng)器氣體冷卻器 產(chǎn)生中壓蒸氣，然后在氣-氣換熱器中預(yù)熱反應(yīng)進(jìn)料，溫度降至85'C 左右，冷卻后的氣體進(jìn)入洗滌塔T1，在洗滌塔T1內(nèi)與自氣提塔T2 的釜液逆流接觸以吸收環(huán)氧乙烷。洗滌塔Tl的釜液經(jīng)加熱進(jìn)入氣提 塔以回收環(huán)氧乙烷。為避免氣-氣換熱器換熱效率下降，導(dǎo)致反應(yīng)器的循環(huán)氣溫度在 通過氣-氣換熱器后達(dá)不到預(yù)期的溫度，增加了洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻 器El,冷卻介質(zhì)為洗滌塔T1的釜液，將反應(yīng)生成氣洗滌塔Tl進(jìn)料 氣體冷卻至72r以下，自身被加熱到65。C左右，再進(jìn)循環(huán)水換熱器 E3被氣提塔T2釜液加熱到100r左右后，進(jìn)入到氣提塔T2回收環(huán)氧 乙垸，其過程如圖1所示。問題在于1'循環(huán)水換熱器E3熱負(fù)荷增加，由于循環(huán)水換熱器E3能力有 限，貧循環(huán)水進(jìn)入洗滌塔Tl的溫度將達(dá)不到預(yù)期的冷卻效果，不利 于環(huán)氧乙烷的吸收；2、 上述各單元操作互相制約，操作不穩(wěn)定，裝置冷卻及吸收操 作效果不理想，受其他系統(tǒng)波動的影響大；3、 洗滌水用量大，裝置能耗高，設(shè)備購置費高， 一次性投資大。 對于一定的氣體溶質(zhì)和溶劑，亨利系數(shù)隨溫度而變化。一般說來,溫度升高則亨利系數(shù)增大，這體現(xiàn)了氣體的溶解度隨溫度升高而減小 的變化趨勢。因此，降低洗滌塔Tl的溫度，即同時降低洗滌塔Tl 的進(jìn)料氣體溫度和洗滌液體的溫度，是解決問題的關(guān)鍵。環(huán)氧乙像乙二醇裝置中的環(huán)氧乙垸洗滌塔Tl,其溫度高，容易出現(xiàn)塔頂尾氣中環(huán)氧乙烷含量超標(biāo)，導(dǎo)致環(huán)氧乙烷吸收不充分，部分環(huán) 氧乙烷返回氧化反應(yīng)器，發(fā)生深度反應(yīng)，影響催化劑選擇性和環(huán)氧乙 烷的收率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種環(huán)氧乙傲乙 二醇生產(chǎn)裝置的環(huán)氧乙烷洗滌技術(shù)改進(jìn)工藝。一種環(huán)氧乙^/乙二醇生產(chǎn)裝置的環(huán)氧乙烷洗滌技術(shù)改進(jìn)工藝， 來自氣-氣換熱器含有乙烯、氧氣、二氧化碳、環(huán)氧乙垸的反應(yīng)生成 氣，在洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器E1被冷卻，冷卻后的氣體流入洗滌塔 Tl，在塔內(nèi)與來自氣提塔T2的釜液逆流接觸，以吸收環(huán)氧乙烷，洗 滌塔Tl的釜液，經(jīng)循環(huán)水換熱器E2與來自氣提塔T2的釜液換熱后， 進(jìn)入到氣提塔T2，回收環(huán)氧乙烷；氣提塔T2的釜液，再經(jīng)循環(huán)水冷 卻器E3被冷卻到34 t:以下(南方氣溫高的地區(qū)，可以到37 'C以下)， 進(jìn)入洗滌塔T1;其特征在于采用循環(huán)冷卻水做為洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器El的冷介質(zhì)，冷卻 反應(yīng)生成氣，將洗滌塔T1的反應(yīng)生成氣進(jìn)料溫度從95t:以上，降至 68 72'C，所述的循環(huán)冷卻水來自廠區(qū)公用工程管網(wǎng)。本發(fā)明的優(yōu)點1,有效地降低了洗滌塔T1氣體進(jìn)料的溫度，減少環(huán)氧乙烷流失， 提高產(chǎn)品的收率；2 采用循環(huán)冷卻水冷卻反應(yīng)生成氣，增加了洗滌塔進(jìn)料氣體冷 卻器E1傳熱溫差，降低了傳熱面積，降低了洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器 的材質(zhì)，從而降低了設(shè)備投資；3、減少了洗滌塔T1的洗滌水用量，提高了洗滌塔T1的操作彈 性；同時，降低了氣提塔再沸器E4的蒸汽耗量及循環(huán)水冷卻器E2 循環(huán)冷卻水的用量，從而降低了裝置的能耗；4，降低了循環(huán)水冷卻器E2的熱負(fù)荷，來自氣提塔T2的釜液作 為洗滌塔Tl的洗滌液，在此得到充分的冷卻，洗滌效果明顯提高； 同時也降低了循環(huán)水冷卻器E2的設(shè)備投資；5、增大了洗滌水系統(tǒng)循環(huán)水換熱器E3的傳熱溫差，從而可降低 循環(huán)水換熱器E3的換熱面積，減少一次性工程投資。


圖1為已有裝置的簡化工藝流程圖。 圖2為本發(fā)明簡化工藝流程圖。圖中有洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器E1、循環(huán)水冷卻器E2、循環(huán)水換 熱器E3、洗滌塔T1、氣提塔T2、氣提塔再沸器E具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作出進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明簡化工藝過程如圖2^來自氣-氣換熱器含有乙烯、氧氣、 二氧化碳、環(huán)氧乙烷的反應(yīng)生成氣，經(jīng)洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器El被 循環(huán)冷卻水冷卻至68 72'C,冷卻后的氣體流入洗滌塔Tl,在塔內(nèi) 與自氣提塔T2的釜液逆流接觸，以吸收環(huán)氧乙烷。洗滌塔Tl的釜液, 再經(jīng)循環(huán)水換熱器E3被來自氣提塔的釜液加熱到IO(TC左右后，進(jìn) 入到氣提塔，以回收環(huán)氧乙烷；氣提塔T2的釜液經(jīng)循環(huán)水冷卻器E2 被冷卻到34'C以下(南方氣溫高的地區(qū)，可以到37 ""C以下)，；進(jìn)入 洗滌塔Tl,明顯提高了洗滌效果。采用循環(huán)冷卻水作為洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器El的冷介質(zhì)，將反 應(yīng)生成氣洗滌塔進(jìn)料氣體從95'C冷卻至68'C，洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻 器El管程材質(zhì)采用不銹鋼；殼程材質(zhì)采用碳鋼；循環(huán)水換熱器E3 管程材質(zhì)采用不銹鋼；殼程材質(zhì)采用不銹鋼；循環(huán)水冷卻器E2管程 材質(zhì)采用不銹鋼；殼程材質(zhì)采用不銹鋼；洗滌塔T1材質(zhì)采用不銹鋼。經(jīng)核算，裝置的設(shè)備購置費節(jié)約135.1萬元，裝置實際運行表明 洗滌塔Tl塔頂尾氣中環(huán)氧乙垸含量由70ppm降低到20ppm以下， 裝置冷卻及吸收操作效果理想，系統(tǒng)操作穩(wěn)定，環(huán)氧乙烷回收率得到 明顯提高，降低了裝置廢水排放中的環(huán)氧乙烷含量，有效降低了原料 消耗和廢水處理費用。以4萬噸/年環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置改造為6萬噸/年環(huán)氧乙烷裝 置生為例，將循環(huán)冷卻水作為洗滌塔進(jìn)料冷卻器El的冷卻介質(zhì)，將 反應(yīng)生成氣洗滌塔Tl進(jìn)料從95"C冷卻至72*C，洗滌塔進(jìn)料冷卻器 El管程材質(zhì)采用不銹鋼，殼程材質(zhì)采用碳鋼，換熱面積為230 m2。 設(shè)備購置費較傳統(tǒng)方法節(jié)約45.1萬元。洗滌塔Tl進(jìn)料環(huán)氧乙烷組成為2.45 % (mol)的實際工況條件 下，洗滌塔T1塔頂環(huán)氧乙垸含量為20ppm (mol)，洗滌塔T1塔底環(huán)氧乙烷含量1.63 % (mol)。傳統(tǒng)的方法，洗漆塔T1進(jìn)料環(huán)氧乙 烷環(huán)氧乙烷組成為2.46 % (mol)工況條件下，洗滌塔T1塔頂環(huán)氧 乙垸含量為70 ppm (mol)，洗滌塔Tl塔底環(huán)氧乙烷含量1.62 % (mol)。同傳統(tǒng)的方法相比，循環(huán)水節(jié)約70m3/11。噸產(chǎn)品循環(huán)水消耗減 少9 mVt環(huán)氧乙烷；裝置的乙烯消耗降低約0.2 %，即節(jié)省1.7 kg乙 烯/t環(huán)氧乙烷；裝置的設(shè)備購置費節(jié)約45.1萬元，系統(tǒng)在氣提單元 消耗的蒸氣明顯下降。裝置冷卻及吸收操作效果理想。采用洗滌塔進(jìn)料冷卻器E1工藝改進(jìn)技術(shù)，裝置實際運行表明 環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成氣體的吸收效果好、效率高、運行穩(wěn)定。以6萬啦年環(huán)氧乙烷裝置為例洗滌水用量降低了約5 %,同時 氣提塔蒸汽耗量降低了約8%,循環(huán)水冷卻器冷卻水用量降低了約5 %,洗滌塔的操作彈性提高了5%。降低了循環(huán)水冷卻器E2熱負(fù)荷，來自氣提塔釜液的貧循環(huán)水， 在此得到充分的冷卻，洗滌效果明顯提高；同時，也降低了循環(huán)水冷 卻器的設(shè)備投資；洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器E1采用富循環(huán)水為冷卻介質(zhì)，富循環(huán)水 將這部分熱負(fù)荷帶到循環(huán)水冷卻器E2,釆用循環(huán)冷卻水作為冷卻介 質(zhì)，洗滌塔Tl塔頂氣體環(huán)氧乙烷含量為20ppm (mol)。本發(fā)明，可降低循環(huán)水冷卻器換熱面積，以一套6萬啦年環(huán)氧 乙烷裝置為例由于熱負(fù)荷及洗滌水量的減少，換熱面積減少25%， 節(jié)約設(shè)備一次性投資70萬元。增大了循環(huán)水換熱器的傳熱溫差,進(jìn)而降低了循環(huán)水換熱器的設(shè) 備投資；采用本發(fā)明，洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器El，采用循環(huán)冷卻水作為 冷卻介質(zhì)，所述的循環(huán)冷卻水來自廠區(qū)公用工程管網(wǎng)，也可以是來自 廠區(qū)涼水塔的來水管網(wǎng)；洗滌塔底富循環(huán)水直接以58'C進(jìn)入循環(huán)水 換熱器E3與來自氣提塔塔底的貧循環(huán)水換熱，溫差提高了7 'C，換 熱面積也相應(yīng)減少，對于新建項目，可節(jié)約投資20萬元。
權(quán)利要求
1. 一種環(huán)氧乙烷/乙二醇生產(chǎn)裝置的環(huán)氧乙烷洗滌技術(shù)改進(jìn)工藝，來自氣-氣換熱器含有乙烯、氧氣、二氧化碳、環(huán)氧乙烷的反應(yīng)生成氣，在洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器E1被冷卻，冷卻后的氣體流入洗滌塔T1，在塔內(nèi)與來自氣提塔T2的釜液逆流接觸，以吸收環(huán)氧乙烷，洗滌塔T1的釜液，經(jīng)循環(huán)水換熱器E2與來自氣提塔T2的釜液換熱后，進(jìn)入到氣提塔T2，回收環(huán)氧乙烷；氣提塔T2的釜液，再經(jīng)循環(huán)水冷卻器E3被冷卻，進(jìn)入洗滌塔T1，其特征在于采用循環(huán)冷卻水做為洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器E1的冷介質(zhì)，冷卻反應(yīng)生成氣，將洗滌塔T1的反應(yīng)生成氣進(jìn)料溫度降至68～72℃，所述的循環(huán)冷卻水來自廠區(qū)公用工程管網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種環(huán)氧乙烷/乙二醇生產(chǎn)裝置的環(huán)氧乙烷洗滌技術(shù)改進(jìn)工藝，來自氣-氣換熱器含有乙烯、氧氣、二氧化碳、環(huán)氧乙烷的反應(yīng)生成氣，在洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器被冷卻，冷卻后的氣體流入洗滌塔T1，其特征在于采用循環(huán)冷卻水做為洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器E1的冷介質(zhì)，冷卻反應(yīng)生成氣，將洗滌塔T1的反應(yīng)生成氣進(jìn)料溫度降至68～72℃，其優(yōu)點在于，有效地降低洗滌塔T1氣體進(jìn)料的溫度，減少環(huán)氧乙烷流失，提高產(chǎn)品的收率；采用循環(huán)冷卻水冷卻反應(yīng)生成氣，增加了洗滌塔進(jìn)料氣體冷卻器傳熱溫差，可降低傳熱面積，降低氣提塔再沸器的蒸汽耗量，減少循環(huán)水冷卻器循環(huán)冷卻水用量，增加循環(huán)水換熱器的傳熱溫差，從而可降低換熱面積，減少一次性工程投資。
文檔編號C07D303/00GK101260093SQ20081005054
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者劉學(xué)線, 安振永, 宋順利, 鞏傳志, 睿 李, 艾衍林, 趙立巖 申請人:中國石油集團(tuán)工程設(shè)計有限責(zé)任公司東北分公司