CN104974114A - 一种生产精制环氧乙烷的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产精制环氧乙烷的装置及方法。装置包括：EO汽提/精馏塔、EO精制塔和CO2汽提塔；EO汽提/精馏塔塔顶连接EO精制塔中部进料口，EO精制塔顶依次连接冷凝器、回流罐及EO回流泵，EO回流泵出口分成管路a和管路b，管路a连接EO精制塔顶部，管路b和EO精制塔釜泵的出口管路合并后送入乙二醇生产系统；EO精制塔侧设置有环氧乙烷采出线连接CO2汽提塔。采用本发明的装置及方法，可将反应器EO产能的90%以上用于生产精EO，其余部分生产乙二醇，且能耗较现有技术的工艺流程更低，产品质量更优。

Description

一种生产精制环氧乙烷的装置及方法
技术领域
本发明涉及环氧乙烷生产领域，更进一步说，涉及一种生产精制环氧乙烷的装置及方法。
背景技术
近年来，国内环氧乙烷市场需求旺盛，价格一直居高不下，而反观乙二醇由于受中东进口乙二醇和煤制乙二醇的冲击，市场总体低迷。因此建设以生产精制环氧乙烷为主，副产少量乙二醇的环氧乙烷装置，不仅投资较常规的环氧乙烷/乙二醇（EO/EG）装置低，而且产品效益更好。
因此开发低能耗的以生产精EO为主的工艺流程，成为各家技术提供方研究的重点方向。
国内目前典型的生产精环氧乙烷的装置流程较为复杂，且能耗较大。附图1为现有技术的生产精环氧乙烷的工艺流程，其做法是先将来自EO吸收塔的富EO吸收水送入环氧乙烷解吸塔，塔顶解吸出来的环氧乙烷送入一个低压操作的EO再吸收塔，在该塔内用再吸收水将EO再次洗涤下来，从而在塔顶脱除轻组份。为了保证再吸收的效果，塔釜还需设置外部的冷却器，以撤除吸收过程中的热量。EO再吸收塔釜的EO再吸收液经泵送至乙二醇进料汽提塔，在此脱除CO2等轻组份后，将塔釜液的一部分用泵送至EO精制塔做为进料，从而生产精制环氧乙烷。
该流程更为复杂，设备台数多，投资也相应高，且不利于节能。
发明内容
为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种生产精制环氧乙烷的装置及方法。可将反应器EO产能的90%以上用于生产精EO，其余部分生产乙二醇，且能耗较现有技术的工艺流程更低，产品质量更优。
本发明的目的之一是提供一种生产精制环氧乙烷的装置。
包括：EO汽提/精馏塔、EO精制塔和CO2汽提塔；
EO汽提/精馏塔设置EO汽提/精馏塔再沸器，EO精制塔设置EO精制塔再沸器，CO2汽提塔设置CO2汽提塔再沸器；
EO汽提/精馏塔塔顶连接EO精制塔中部进料口，EO精制塔顶依次连接冷凝器、回流罐及EO回流泵，EO回流泵出口分成管路a和管路b，管路a连接EO精制塔顶部，管路b和EO精制塔釜泵的出口管路合并后送入乙二醇生产系统；
EO精制塔侧设置有环氧乙烷采出线连接CO2汽提塔。
其中，优选：
EO精制塔中部连接EO汽提/精馏塔上部。
EO汽提/精馏塔底部出口连接EO汽提/精馏塔塔釜泵后分别连接EO精制塔再沸器和CO2汽提塔再沸器。
所述CO2汽提塔再沸器为内置卧式再沸器。
所述EO精制塔设置低压降的穿流复合塔盘或规整填料；在采用规整填料时，EO精制塔的环氧乙烷采出线的上段（巴氏精馏段）的位置可设置塔盘结构。
本发明的目的之二是提供一种生产精制环氧乙烷的方法。
包括：
1)来自EO吸收塔的富EO吸收水进入EO汽提/精馏塔进行精馏，高浓度的EO在塔顶部被汽提出来并送入EO精制塔；
2）EO精制塔顶物流经冷凝和回流后，一部分返回EO精制塔顶，另一部分与EO精制塔釜物流合并后送入后部乙二醇工段；
3）EO精制塔侧采出的环氧乙烷送入CO2汽提塔，以脱除其中所含的轻组份；CO2汽提塔塔顶的含轻组份的EO气与EO精制塔顶气一起送入EO精制塔冷凝器冷凝后回用，CO2汽提塔塔釜采出精EO产品。
其中，可优选：
EO汽提/精馏塔釜的贫EO吸收水经升压后，部分作为EO精制塔再沸器和CO2汽提塔再沸器的热源使用后，合并返回至EO吸收塔。
在EO精制塔中部引出一股物流作为EO汽提/精馏塔的回流。
EO汽提/精馏塔进料位置之上加入一股蒸汽凝液减少塔顶的杂质夹带。
工艺条件优选为：
所述汽提/精馏塔压力范围为0.27～0.32MPaG，温度范围48～155℃；
所述EO精制塔压力范围为0.25～0.3MPaG，温度范围45～55℃；
所述CO2汽提塔的压力范围为0.25～0.3MPaG，温度范围46～54℃
具体可采用以下技术方案：
包括：EO汽提/精馏塔及其再沸器，EO精制塔及其再沸器，EO精制塔顶依次连接冷凝器、回流罐及回流泵，且回流泵出口分成管路a和管路b，管路a连接EO精制塔顶部，管路b和EO精制塔釜泵的出口管路合并后送入乙二醇生产系统，EO精制塔侧设置有环氧乙烷采出线，采出的环氧乙烷送入CO2汽提塔，该塔设有内置卧式再沸器，塔釜得到精EO产品。在EO精制塔的进料口附近抽出一股工艺物料用做EO汽提/精馏塔的回流。
所述EO精制塔进料为气相，来自EO汽提/精馏塔塔顶，该股进料中的EO含量最高可达到99wt%以上。从而可以降低EO精制塔再沸器的蒸汽消耗，达到节能目的。
为了确保上述EO精制塔进料的EO含量，EO汽提/精馏塔的回流需从EO精制塔进料口附近引出。且应在EO汽提/精馏塔进料位置之上加入一股工艺凝液（脱盐水亦可），目的是减少塔顶的杂质夹带，比如醛类。
EO精制塔可采用低压降的穿流复合塔盘NS-5或规整填料（如MELLAPAK252Y）。从而保证全塔压降控制在20KPa，以满足流程的需要。但该塔的巴氏精馏段（环氧乙烷采出口之上）最好采用塔盘结构。
EO精制塔侧线采出的环氧乙烷需送入CO2汽提塔，目的是进一步脱除其中所含的轻组分，比如CO2。从而进一步提高精EO的产品质量。
从安全角度考虑，CO2汽提塔的再沸器优选为内置卧式再沸器。
基于节能和安全两方面考虑，EO精制塔再沸器和CO2汽提塔再沸器的加热热源由EO汽提/精馏塔塔釜液直接提供。
发明效果：
采用本发明的装置及方法，可将反应器EO产能的90%以上用于生产精EO，其余部分生产乙二醇，且能耗较现有技术的工艺流程更低，产品质量更优。
附图说明
图1现有技术的生产精制环氧乙烷的装置示意图
图2本发明的生产精制环氧乙烷的装置示意图
附图标记说明：
1EO汽提/精馏塔；2EO汽提/精馏塔再沸器；3EO汽提/精馏塔塔釜泵；4EO汽提/精馏塔回流泵；5EO精制塔；6EO精制塔再沸器；7EO精制塔塔釜泵；8冷凝器；9回流罐；10EO回流泵；11CO2汽提塔；12CO2汽提塔再沸器；13CO2汽提塔塔釜泵；14富EO吸收水；15蒸汽；16工艺凝液（或脱盐水）；17贫EO吸收水；18冷却水；19含醛EO排放（至EG工段）；20精EO产品；21EO解吸塔；22EO解吸塔再沸器；23EO解吸塔塔釜泵；24EO解吸塔顶冷却器；25EO解吸塔回流罐；26EO解吸塔回流泵；27EO再吸收塔；28EO再吸收塔塔釜泵；29再吸收塔塔釜冷却器；30乙二醇进料汽提塔；31EG反应进料泵；32EO精制塔进料泵；33EO精制塔进/出料换热器；34EO精制塔侧线再沸器；35再吸收水；36轻组分气；37EO/水溶液（至EG工段）。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例
如图2所示，一种生产精制环氧乙烷的装置。包括：EO汽提/精馏塔1、EO精制塔5和CO2汽提塔11；
EO汽提/精馏塔1设置EO汽提/精馏塔再沸器2，EO精制塔5设置EO精制塔再沸器6，CO2汽提塔11设置CO2汽提塔再沸器12；
EO汽提/精馏塔1塔顶连接EO精制塔5中部进料口，EO精制塔5顶依次连接冷凝器8、回流罐9及EO回流泵10，EO回流泵10出口分成管路a和管路b，管路a连接EO精制塔5顶部，管路b和EO精制塔5釜泵的出口管路合并后送入乙二醇生产系统；
EO精制塔5侧设置有环氧乙烷采出线连接CO2汽提塔11，EO精制塔5中部连接EO汽提/精馏塔1上部；EO汽提/精馏塔1底部出口连接EO汽提/精馏塔塔釜泵3后分别连接EO精制塔再沸器6和CO2汽提塔再沸器12。
所述CO2汽提塔再沸器12为内置卧式再沸器。
来自前部EO吸收塔的富EO吸收水做为进料送入EO汽提/精馏塔1，高浓度的EO在塔顶部被汽提出来并送入EO精制塔5，为了保证该股进料中的EO含量，塔1的回流需从塔5进料口附近引出，经EO汽提/精馏塔回流泵4送入EO汽提/精馏塔内。此外，在EO汽提/精馏塔进料位置之上加入一股工艺凝液（脱盐水），目的是减少塔顶的杂质夹带，比如醛类。EO汽提/精馏塔再沸器2为上述工艺过程提供热量。塔釜的贫EO吸收水经EO汽提/精馏塔塔釜泵3升压后，部分作为EO精制塔再沸器6和CO2汽提塔再沸器12的热源使用后，合并返回至前部的EO吸收塔。
EO精制塔5顶依次连接冷凝器8、回流罐9和EO回流泵10后，分成管路a和管路b，管路a连接EO精制塔顶部，管路b和EO精制塔塔釜泵7出口管路合并后送入后部乙二醇工段。EO精制塔侧设置有环氧乙烷采出线，采出的环氧乙烷送入CO2汽提塔11，以脱除其中所含的轻组份。CO2汽提塔塔釜得到精EO产品，经CO2汽提塔塔釜泵13送至产品罐区低温储存。塔顶的含轻组份的EO气则与EO精制塔顶气一起送入EO精制塔冷凝器冷凝后回用。从安全和节能考虑，EO精制塔和CO2汽提塔的再沸器所需热量均由EO汽提/精馏塔塔釜液提供。
其中汽提/精馏塔压力为0.29MPaG，温度约50℃；EO精制塔压力为0.27MPaG，温度约48℃，采用低压降的穿流复合塔盘NS-5，从而保证全塔压降控制在20KPa，满足汽提/精馏塔顶气的进料压力；CO2汽提塔的压力为0.27MPaG，温度约49℃。

Claims (10)

1.一种生产精制环氧乙烷的装置，其特征在于:
所述装置包括：EO汽提/精馏塔、EO精制塔和CO2汽提塔；
EO汽提/精馏塔设置EO汽提/精馏塔再沸器，EO精制塔设置EO精制塔再沸器，CO2汽提塔设置CO2汽提塔再沸器；
EO汽提/精馏塔塔顶连接EO精制塔中部进料口，EO精制塔顶依次连接冷凝器、回流罐及EO回流泵，EO回流泵出口分成管路a和管路b，管路a连接EO精制塔顶部，管路b和EO精制塔釜泵的出口管路合并后送入乙二醇生产系统；
EO精制塔侧设置有环氧乙烷采出线连接CO2汽提塔。
2.如权利要求1所述的生产精制环氧乙烷的装置，其特征在于：
EO精制塔中部连接EO汽提/精馏塔上部。
3.如权利要求2所述的生产精制环氧乙烷的装置，其特征在于：
EO汽提/精馏塔底部出口连接EO汽提/精馏塔塔釜泵后分别连接EO精制塔再沸器和CO2汽提塔再沸器。
4.如权利要求1～3之一所述的生产精制环氧乙烷的装置，其特征在于：
所述CO2汽提塔再沸器为内置卧式再沸器。
5.如权利要求4所述的生产精制环氧乙烷的装置，其特征在于：
所述EO精制塔设置低压降的穿流复合塔盘或规整填料。
6.一种采用如权利要求1～5之一所述装置的生产精制环氧乙烷的方法，其特征在于所述方法包括:
1)来自EO吸收塔的富EO吸收水进入EO汽提/精馏塔进行精馏，高浓度的EO在塔顶部被汽提出来并送入EO精制塔；
2）EO精制塔顶物流经冷凝和回流后，一部分返回EO精制塔顶，另一部分与EO精制塔釜物流合并后送入后部乙二醇工段；
3）EO精制塔侧采出的环氧乙烷送入CO2汽提塔，以脱除其中所含的轻组份；CO2汽提塔塔顶的含轻组份的EO气与EO精制塔顶气一起送入EO精制塔冷凝器冷凝后回用，CO2汽提塔塔釜采出精EO产品。
7.如权利要求6所述的生产精制环氧乙烷的方法，其特征在于：
EO汽提/精馏塔釜的贫EO吸收水经升压后，部分作为EO精制塔再沸器和CO2汽提塔再沸器的热源使用后，合并返回至EO吸收塔。
8.如权利要求7所述的生产精制环氧乙烷的方法，其特征在于：
在EO精制塔中部引出一股物流作为EO汽提/精馏塔的回流。
9.如权利要求8所述的生产精制环氧乙烷的方法，其特征在于：
EO汽提/精馏塔进料位置之上加入一股蒸汽凝液减少塔顶的杂质夹带。
10.如权利要求6所述的生产精制环氧乙烷的方法，其特征在于：
所述汽提/精馏塔压力范围为0.27～0.32MPaG，温度范围48～155℃；
所述EO精制塔压力范围为0.25～0.3MPaG，温度范围45～55℃；
所述CO2汽提塔的压力范围为0.25～0.3MPaG，温度范围46～54℃。
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