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環(huán)氧乙烷、乙二醇裝置簡介和重點部位及設(shè)備

  
評論: 更新日期:2013年07月08日
  2.基本原理
 3.組成單元
  環(huán)氧乙烷/L-醇裝置主要是由乙烯氧化反應(yīng),循環(huán)氣壓縮,二氧化碳吸收、解吸,環(huán):氧乙烷吸收、解吸和再吸收,輕組分脫除、環(huán)氧乙烷精餾、環(huán)氧乙烷水合反應(yīng),多效蒸發(fā),乙二醇精餾等單元構(gòu)成。
  (1)環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng):
  原料乙烯、氧氣和致穩(wěn)氮氣(甲烷)來自界區(qū)。乙烯、氧氣和致穩(wěn)氣,在循環(huán)壓縮機(jī)的出口側(cè),與貧循環(huán)氣混合,混合氣中乙烯和氧控制一定的濃度,通過氣—氣熱交換器管程與反應(yīng)器出口氣體換熱后,進(jìn)入填充銀催化劑的列管式固定床反應(yīng)器,在銀催化劑的作用下,在一定的溫度和壓力下,進(jìn)行氧化反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。
  從反應(yīng)器下部出來的生成氣體經(jīng)換熱器降溫后進(jìn)入環(huán)氧乙烷水洗塔(D—115),在這里與貧循環(huán)水逆流接觸,吸收其中的環(huán)氧乙烷和其他一些反應(yīng)產(chǎn)物。未被吸收的塔頂氣體回到循環(huán)壓縮機(jī)的進(jìn)口,以補(bǔ)充壓力損失。經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)增壓后的循環(huán)氣,大部分直接循環(huán)到反應(yīng)器原料系統(tǒng),少部分先送到二氧化碳脫除系統(tǒng)脫除C02后,再返回壓縮機(jī)出口的反應(yīng)器原料系統(tǒng),以維持循環(huán)氣中的C02含量不變。
  (2)C02脫除系統(tǒng)
  來自循環(huán)壓縮機(jī)氣量大約為循環(huán)氣量10%的氣體進(jìn)入接觸塔,在此與來自再生塔的熱碳酸鉀溶液接觸,C02經(jīng)化學(xué)吸收,即碳酸鉀與C02反應(yīng)生成碳酸氫鉀,未反應(yīng)的氣體返回到循環(huán)氣系統(tǒng)。來自C02接觸塔塔釜的富碳酸氫鉀溶液,經(jīng)過減壓閥減壓后進(jìn)入再生塔,閃蒸析出部分C02,通過加熱使碳酸氫鉀還原為碳酸鉀,放出C02。
  (3)環(huán)氧乙烷解析和再吸收系統(tǒng)
  來自環(huán)氧乙烷水洗塔的富循環(huán)水,經(jīng)換熱、減壓閃蒸后進(jìn)入解吸塔頂部,環(huán)氧乙烷以及其他輕組分和不凝氣體被解吸。被解吸出來的環(huán)氧乙烷和水蒸氣進(jìn)入再吸收塔被水吸收,并調(diào)整加水量,以保持再吸收塔釜液中含10%(質(zhì)量)的環(huán)氧乙烷,將此塔釜液送到乙二醇原料解吸塔。
  (4)環(huán)氧乙烷精制系統(tǒng)
  來自乙二醇原料解吸塔的釜液,一部分進(jìn)人環(huán)氧乙烷精制塔,經(jīng)過精餾、脫醛處理,生產(chǎn)商品EO。
   (5)乙二醇反應(yīng)和蒸發(fā)提濃系統(tǒng)
  來自再吸收塔塔釜約為10%(質(zhì)量)的環(huán)氧乙烷水溶液,在乙二醇原料解析塔用蒸汽脫除C02,來自環(huán)氧乙烷精制塔含醛的環(huán)氧乙烷也在此得以回收。釜液加熱升溫后送到乙二醇水合反應(yīng)器。進(jìn)入乙二醇反應(yīng)器的水和環(huán)氧乙烷的混合物比例為22:1(摩爾),在管式反應(yīng)器內(nèi)環(huán)氧乙烷基本上全部轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化率在99.9%—99.99%。離開反應(yīng)器的乙二醇和二、三乙二醇的稀溶液(濃度15%質(zhì)量)經(jīng)順流式多效蒸發(fā)塔蒸發(fā)濃縮后,溶液濃度達(dá)到約等于85%(質(zhì)量),送至粗乙二醇儲槽。
  (6)乙二醇精餾系統(tǒng)
  將含有15%(質(zhì)量)水的粗乙二醇,在脫水塔中脫水、排醛,塔釜液用釜液泵,送到一乙二醇精制塔中提純,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)乙二醇產(chǎn)品。塔釜液用釜液泵輸送到一乙二醇回收塔中,從塔上部抽出一乙二醇和少量二乙二醇,循環(huán)回粗乙二醇槽,基本上不含一乙二醇的釜液,用釜液泵送至多乙二醇塔生產(chǎn)二乙二醇、三乙二醇等副產(chǎn)品。
  (7)水處理系統(tǒng)
  本系統(tǒng)是由離子交換裝置、脫氣塔、過濾器等組成。把采出的工藝循環(huán)水通人離子交換器里,經(jīng)過陰離子交換除去有機(jī)酸,進(jìn)而送到脫氣塔,用泵將處理過的工藝水送回工藝水循環(huán)系統(tǒng)達(dá)到回收EG的目的。離子交換裝置可以進(jìn)行“全自動”及“手動”運(yùn)轉(zhuǎn)。全自動運(yùn)轉(zhuǎn)由程控器編程實現(xiàn),制水、再生自動切換。
  (三)原料及產(chǎn)品性質(zhì)
  1.原料
  2.產(chǎn)品性質(zhì)
?  二、重點部位及設(shè)備
  (一)重點部位
  1.環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)
  乙烯和氧在銀催化劑作用下,通過固定床反應(yīng)器發(fā)生乙烯氧化反應(yīng),主反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,主要副反應(yīng)生成二氧化碳。用導(dǎo)熱油或水移出反應(yīng)熱。N2或CH4為致穩(wěn)氣用來稀釋乙烯與氧氣的混合濃度使之保持在爆炸范圍以外。由于反應(yīng)溫度、壓力、雜質(zhì)、反應(yīng)物配比等因素都會對環(huán)氧乙烷反應(yīng)過程產(chǎn)生影響,反應(yīng)條件十分苛刻,操作不當(dāng)會出現(xiàn)燃燒甚至爆炸的事故,因此該系統(tǒng)設(shè)置了三十多個聯(lián)鎖,以確保裝置的安全。
  2.環(huán)氧乙烷罐區(qū)
  環(huán)氧乙烷是裝置的主要產(chǎn)品之一,爆炸范圍為3%—100%,沸點10.7℃,性質(zhì)非?;顫?,因而在生產(chǎn)、儲存、裝車、運(yùn)輸過程中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的安全規(guī)章制度。環(huán)氧乙烷產(chǎn)品要求是在N2封情況下低溫(—5℃)儲存,若發(fā)生泄漏噴濺在身上會發(fā)生凍傷,遇見火星將引起著火爆炸,是裝置十分危險的區(qū)域。
  (二)重點設(shè)備
  乙二醇裝置重點設(shè)備為循環(huán)氣壓縮機(jī)和冷凍機(jī)。此外,還有部分特殊閥門如氧氣混合站電磁閥,這些閥門出現(xiàn)問題會使裝置部分停工或全裝置停工,甚至有可能導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。
  1.循環(huán)氣壓縮機(jī)該機(jī)為裝置的心臟,若出現(xiàn)問題不能運(yùn)轉(zhuǎn),裝置只能停工。一般乙二醇裝置只設(shè)置一臺壓縮機(jī)(原動機(jī)可選用不同動力,為蒸汽透平和電動機(jī)),因而機(jī)組的運(yùn)行狀況對保證裝置安全生產(chǎn)非常重要。
  2.冷凍機(jī)該機(jī)為環(huán)氧乙烷產(chǎn)品低溫儲存冷凍液降溫,若出現(xiàn)問題不能運(yùn)轉(zhuǎn),環(huán)氧乙烷產(chǎn)品不能儲存,精餾系統(tǒng)只能停工,對裝置經(jīng)濟(jì)效益的影響很大。
  3.特殊閥門環(huán)氧乙烷反應(yīng)中的氧氣混合站系統(tǒng),是影響裝置開車和聯(lián)鎖停車的執(zhí)行系統(tǒng),其電磁閥動作要求靈敏、迅速,其中聯(lián)鎖發(fā)生時負(fù)責(zé)切斷進(jìn)料和打開放空的閥門要求0.2秒動作,以保證反應(yīng)系統(tǒng)聯(lián)鎖后安全停車。
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