CN112898120B - 一种生产乙二醇的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产乙二醇的装置及方法，装置包括EO吸收塔、脱水塔和乙二醇精馏塔，EO吸收塔内设有用于吸收环氧乙烷的吸收单元，吸收单元采用含乙二醇的水溶液作为吸收液，吸收单元的出液口与水合反应器的进液口连接，水合反应器的出液口分别与吸收单元的进液口以及脱水塔的进液口连接，脱水塔的塔釜出液口与乙二醇精馏塔连接；方法为EO反应器生成的富含环氧乙烷的依次经过洗污单元、吸收单元和循环单元，吸收单元的富吸收液经换热、加热和去轻组分后直接进行水合反应制备得到乙二醇。本发明不需设置EO解吸塔和再吸收塔及相应的配套设施，不存在高浓度EO区域，脱水量减少，流程短，降低设备数量的同时能耗明显降低。

Description

一种生产乙二醇的装置及方法

技术领域

本发明涉及乙二醇生产流程，具体涉及一种生产乙二醇的装置及方法。

背景技术

乙二醇(Ethylene Glycol)是一种重要的石油化工基础有机原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，此外还可用于涂料、照像显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质或用于生产溶剂乙二醇醚等，用途十分广泛。乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇，而通常意义上的乙二醇为一乙二醇。

环氧乙烷(EO)催化氧化的催化剂运行末期，副产物醛含量高、副产物多，为了保证产品的色度及质量，同时为了满足装置能耗要求，现有的乙二醇大多采用乙烯氧化法进行制备，乙烯与氧气经催化反应生成环氧乙烷(EO)，反应生成的EO进入EO吸收塔，采用大量的水对EO进行吸收，吸收后的水溶液进入EO解吸塔进行解吸，解吸后高浓度的EO经再吸收后，通过水合反应生成乙二醇。整个流程中，EO经过吸收、汽提解吸、再吸收的过程，造成能耗高，设备多，流程长，操作繁琐等问题，且存在高浓度EO区域(50wt％)，影响乙二醇的生产与制备。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种减少设备数量以降低能耗要求的乙二醇生产装置；本发明的第二目的在于提供一种缩短生产流程并提高收率的乙二醇生产方法。

技术方案：本发明所述的生产乙二醇的装置，包括EO吸收塔、脱水塔和乙二醇精馏塔，所述EO吸收塔内设有用于吸收环氧乙烷的吸收单元，所述吸收单元采用含乙二醇的水溶液作为吸收液，吸收单元的出液口与水合反应器的进液口连接，水合反应器的出液口分别与吸收单元的进液口以及脱水塔的进液口连接，脱水塔的塔釜出液口与乙二醇精馏塔连接。

为了进一步减少富吸收液中的杂质以及充分降低能耗，所述吸收单元与水合反应器之间还设有富吸收液泵、换热器、加热器、轻组分回收罐和第一冷却器；吸收单元的出液口依次通过富吸收液泵、换热器、加热器与轻组分回收罐的进液口连接，轻组分回收罐用于将不凝性气体排出回收，轻组分回收罐可以是KO罐，也可以是汽提罐，操作温度为35～200℃，操作压力为15～60barg，优选的操作温度为80～160℃，操作压力为20～25barg，顶部气体夹带量控制再0.1～5％，优选低于1％，不凝汽可以排向EO吸收塔的洗污单元或乙二醇装置其他尾气回收处，如尾气压缩机或CO₂吸收塔等处，提高资源的利用率，轻组分回收罐的出液口与水合反应器的进液口连接，水合反应器为固定床反应器或列管反应器，优选为固定床反应器，水合反应器的操作温度为35～200℃，操作压力为15～60barg，优选的操作温度为80～160℃，操作压力为20～25barg，空速为0.1～100h^-1，优选为25h^-1，为了提高水合过程的选择性，水合反应采用了催化剂，催化剂为路易斯酸、路易斯碱、酸性树脂催化剂或碱性树脂催化剂中的任一种，优选为酸性或碱性树脂催化剂，此外，轻组分回收罐和水合反应器也可以集成在一个设备中；水合反应器的出液口依次通过换热器和第一冷却器与吸收单元的进液口连接，此时吸收单元吸收的富吸收液经泵升压后，进入换热器与水合反应器出料的贫吸收液进行换热，以实现热量的转换和利用，从而降低了整体工艺的能耗要求。

进一步地，采用含乙二醇的水溶液代替常规流程中的水溶液作为吸收剂，这是因为含乙二醇的水溶液吸收环氧乙烷气体的效果与水相当，但是常规流程中，因循环气中的环氧乙烷气体分压很低，为了满足吸收效果，需要用大量的水吸收，吸收后的富吸收水中EO浓度较低，约3.5wt％，若直接水合，生成乙二醇的浓度相应较低，不到4wt％，因此为了分离出乙二醇产品，需要将大量的水脱除，能耗巨大，故需要先将富吸收水中的EO汽提解吸，再次用水吸收，吸收后浓度提高约10％左右，从而再送入水合反应器反应生成乙二醇，与之相比，采用含乙二醇的水溶液作为吸收液后，由于其吸收能力与水相当，因此当EO被吸收并直接进行水和反应生成乙二醇后，由于预先存在的乙二醇而保证了其浓度可以保持在一个相对较高的范围，此时仅需脱除少量的水进行精馏，即可得到乙二醇，整个过程脱水量少，流程短，能耗小，且无EO汽提和再吸收单元。

进一步地，为了提高含乙二醇的制备收率，EO吸收塔内还设有用于吸收副产物的洗污单元和用于吸收乙二醇的循环单元；所述洗污单元设于EO吸收塔进气端与吸收单元之间，所述循环单元设于吸收单元与EO吸收塔出气端之间；可根据EO催化氧化催化剂选择性等性能设置，根据工程设计需要，洗污单元、吸收单元和循环单元可以集成在一个吸收塔中，也可以拆分为三个吸收塔，所述洗污单元和循环单元均采用水作为吸收剂；所述洗污单元的出液口依次通过洗污泵和第三冷却器与洗污单元的进液口连接，所述轻组分回收罐的出气口与洗污单元的进气口连接；所述循环单元的出液口通过贫吸收液泵分别与吸收单元的进液口和循环单元的进液口连接，所述脱水塔的塔顶出液口通过第二冷却器与循环单元的进液口连接；为来看除去水中的微量杂质，如醛、酸等影响色度的组分，脱水塔的塔顶出液口与第二冷却器之间还设有用于吸收杂质的精制罐，精制罐为活性炭罐、分子筛罐、硅胶罐和树脂罐中的任一种，优选为树脂罐。

本发明还保护一种生产乙二醇的方法，包括以下步骤：

步骤一：EO反应器生成的富含环氧乙烷的气体进入EO吸收塔的洗污单元，采用水将气体中的副产物洗涤下来，洗涤后的吸收水经泵抽出，一部分冷却并返回洗污单元作为吸收水的补充，另一部分直接排出回收；

步骤二：洗涤后的气体进入EO吸收塔的吸收单元，采用含乙二醇的水溶液对气体中的环氧乙烷进行吸收，吸收后的富吸收液经泵升压后，分别进行换热、加热进入轻组分回收罐，轻组分回收罐析出的不凝性气体返回至洗污单元的进气口，析出的液体进入水合反应器反应生成贫吸收液，一部分贫吸收液经换热和冷却后返回至吸收单元作为贫吸收液的补充水，另一部分贫吸收液进入脱水塔工段；

步骤三：吸收后的气体进入EO吸收塔的循环单元，采用水对气体中的乙二醇进行吸收，吸收液在塔侧线抽出，经泵升压，一部分返回吸收单元作为贫吸收液的补充水，另一部分与来自于脱水塔精制后的水混合，返回至循环单元作为吸收水的补充；

步骤四：进入脱水塔工段的贫吸收液进行脱水处理，脱水塔的塔顶水经冷凝，泵升压后送入精制罐除杂，除杂后的水经冷却后返回至循环单元作为吸收水的补充，脱水塔的塔釜排出不含水的乙二醇，送至乙二醇精馏塔经精馏得到乙二醇。

进一步地，步骤二中，含乙二醇的水溶液中乙二醇的含量为2～100wt％，优选为15～60wt％，其中，所述乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇中的一种或多种，优选的主要成分为一乙二醇。含乙二醇的水溶液中乙二醇的含量取值非常关键，乙二醇的含量越高，则其后续脱水的能耗约低，但乙二醇的含量提高后，吸收液中EO与水反应生成一乙二醇、二乙二醇、三乙二醇的配比会发生变化，乙二醇含量越高，二乙二醇和三乙二醇的选择性越高，工业中耗量较大的为一乙二醇，故希望主产一乙二醇，少产二乙二醇和三乙二醇，需要选择一定浓度的乙二醇作为吸收液，需要做工程经济分析来优化吸收液中一乙二醇的浓度。

进一步地，为了提高各个单元吸收液的吸收效果，洗污单元中，吸收液的温度为15～65℃，优选为33～45℃，pH为5～10，优选7～9，洗污单元的循环气中甲醛、乙醛吸收率不小于20％，优选甲醛乙醛吸收率80％以上，操作过程通过调整吸收水温度控制；吸收单元中，吸收液的温度为15～65℃，优选为33～45℃，控制吸收单元的循环气EO浓度低于100ppm，优选控制指标低于50ppm，可通过控制吸收液温度和流量控制；循环单元中，吸收液的温度为15～65℃，优选为33～45℃，控制循环单元的循环气中乙二醇浓度小于5ppm，以防止循环气进入下游脱碳塔，导致脱碳吸收液吸收乙二醇导致发泡。

进一步地，所述洗污单元中，吸收液的流量与气体流量的质量比为0.3～3.5，优选0.75；所述吸收单元中，吸收液的流量与气体流量的质量比为1～10，优选2；所述循环单元中，吸收液的流量与气体流量的质量比为0.5～1.5，优选0.75。

进一步地，步骤一中，吸收水的外排流量与循环气体流量之比为0.25～5，优选为1，根据催化剂活性周期调整外排水流量。

进一步地，脱水塔工段中，脱水塔个数可以根据富吸收液中水的浓度进行选择，优选为1～8个。

有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著的优点：(1)本发明采用含乙二醇的水溶液作为吸收液，吸收后的吸收液升温后进入水合反应器，直接生成乙二醇，富吸收液不再经过解吸和再吸收过程，同时反应器采用催化水合反应器，乙二醇产品收率高；(2)本发明不需设置EO解吸塔和再吸收塔及相应的配套设施，不存在高浓度EO区域，同时由于采用一定浓度的乙二醇水溶液作为吸收液，脱水量减少，流程明显变短，降低设备数量的同时，能耗明显降低。

附图说明

图1为本发明生产乙二醇的装置示意图；

图2为对比例1生产乙二醇的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1所示的生产乙二醇的装置，包括EO吸收塔1、脱水塔2、乙二醇精馏塔3和水和反应器4，EO吸收塔1内由进气端至出气端设置分别设置有洗污单元200、吸收单元100和循环单元300，进入EO吸收塔1内的含EO的循环气体依次经过三个单元进行吸收处理后排出；洗污单元200的出液口依次通过洗污泵201和第三冷却器202与洗污单元200的进液口连接，洗污单元200中用水做为洗涤剂，将循环气中的副产物甲醛、乙醛吸收，保证吸收单元100的吸收液纯净，吸收水经泵抽出后进行冷却，冷却后的吸收水再进入洗污单元200进行循环吸收，同时在洗污泵201出口排出部分吸收水，以完成排污，排出的吸收水进入废醇回收单元；吸收单元100的出液口依次通过富吸收液泵101、换热器102、加热器103与轻组分回收罐104的进液口连接，轻组分回收罐104的出液口与水合反应器4的进液口连接，水合反应器4的出液口依次通过换热器102和第一冷却器105与吸收单元100的进液口连接，吸收单元100采用含乙二醇的水溶液进行吸收，吸收后的富吸收液经泵升压后，进入换热器102与水合反应器4出料的贫液进行换热，换热器102出口的富吸收液进入加热器103，经加热后进入轻组分回收罐104，将由于升温，析出的不凝性气体排出，排出的不凝汽进入洗污单元200的填料下方，液体进入水合反应器4，将吸收液中溶解的EO转化为乙二醇，水合反应器出口为贫吸收液，一部分贫吸收液经换热器102和第一冷却器105冷却后进入吸收单元的填料上方，进行循环吸收，一部分排至下游脱水塔2；循环单元300的出液口通过贫吸收液泵301分别与吸收单元100的进液口和循环单元300的进液口连接，脱水塔2的塔顶出液口通过第二冷却器302与循环单元300的进液口连接，循环单元300采用水进行循环吸收，将循环气中微量的EO及乙二醇吸收，吸收液在塔侧线抽出，经泵升压，一部分返回吸收单元100作为贫吸收液的补充水，同时来自于脱水塔2的水经精制后，作为循环单元300顶部吸收水的补充，以维持水平衡，最终EO吸收塔1排出不含EO的循环气；脱水塔2根据吸收单元100吸收液中水的浓度选择相应的个数，贫吸收液进入依次串联的脱水塔进行脱，将贫吸收液中一部分的水进行蒸馏脱除，顶部废水含醛，作为废水外排，后置位的脱水塔中顶水经冷凝和泵升压后送入精制罐中进行除杂，然后经过第二冷却器302返回至循环单元300顶部作为吸收水的补充液，塔釜排出不含水的乙二醇送至乙二醇精馏塔进行精馏。

实施例1

某70万吨/年乙二醇装置，乙二醇装置经过EO反应器后的含EO循环气，循环气流量2052400kg/hr，压力19barg，温度60℃，EO含量3.8wt％，进入EO吸收塔，EO吸收塔直径DN10000mm，三段填料，均采用鲍尔环，上端为循环单元，填料高度6m，中段为吸收单元，填料高度10m，下段为洗污单元，填料高度8m；洗污单元用水为洗涤剂，流量1108990kg/hr，入口温度38℃，将循环气中的副产物甲醛、乙醛吸收，以保证吸收单元的吸收液纯净，吸收过程为放热，洗污单元的吸收水出口温度52℃，经泵抽出后，进入冷却器进行冷却，冷却后的吸收水温度为38℃，再进入EO吸收塔下段进行循环吸收，同时在泵出口排出11887kg/hr的吸收水，以完成排污，排出的吸收水进入废醇回收单元，回收废醇；吸收单元采用含乙二醇的贫吸收液进行吸收，流量2000000kg/hr，温度35℃，乙二醇为一乙二醇，质量浓度为27.9％，将循环气中的EO进行吸收，吸收后的吸收水温度为45℃，富含3.58wt％的EO和部分溶解在吸收水的惰性气体，吸收后的富吸收水经泵升压后，进入换热器与水合反应器出料的贫液(温度为121℃)进行换热，换热器出口的富吸收水为100℃，进入加热器，经加热后进入轻组分回收罐，轻组分回收罐为KO罐，设置操作温度为120℃，操作压力为20barg，析出的不凝性气体排出，顶部气体夹带量低于1％，排出的不凝汽流量为1991kg/hr，进入EO吸收塔的下段洗污单元，液体进入水合反应器，进口流量2077950kg/hr，温度100℃，水合反应器内装填酸性树脂催化剂，水和反应器采用固定床反应器，设置操作温度为120℃，操作压力为20barg，空速为25h^-1，将吸收水中溶解的EO转化为乙二醇，水合反应器出口为贫吸收液，反应为升温反应，出口温度121℃，水合反应器出口一部分贫吸收液经换热器和第一冷却器冷却后(流量2000000kg/hr，温度35℃)进入EO吸收塔进行循环吸收，一部分(流量327950kg/hr)排至下游脱水塔；循环单元采用水进行循环吸收，流量700000kg/hr，温度35℃，将循环气中微量的EO及乙二醇吸收，吸收液在塔侧线抽出，经泵升压，一部分返回中部作为贫吸收液的补充水，以维持水平衡，最终EO吸收塔排出不含EO的循环气，控制循环气出口EO浓度小于50ppm，乙二醇含量小于10ppm，以保证乙二醇及EO不被循环气带走，进入CO₂单元。脱水塔设置两组，进入第一组脱水塔的贫吸收液流量为327950kg/hr，进行脱水，将贫吸收液中一半的水进行蒸馏脱除，流量为121190kg/hr，顶部废水含醛作为废水外排。第一组脱水塔的塔釜液进入第二组脱水塔中进行再次脱水，流量为216566kg/hr，温度142℃，塔顶水经冷凝，泵升压后经分子筛罐吸附，水流量为111787kg/hr，然后送入第二冷却器中冷却，出口温度为38℃，作为EO吸收塔循环单元吸收水的补充液，第二组脱水塔的塔釜排出不含水的乙二醇，流量为104778kg/hr，送至乙二醇塔，经精馏，塔顶得到乙二醇产品，流量为102682kg/hr，塔釜排出乙二醇釜料，流量为2096kg/hr。

实施例2

某7万吨/年乙二醇装置，乙二醇装置经过EO反应器后的含EO循环气，循环气流量200000kg/hr，压力19barg，温度60℃，EO含量3.8wt％，进入EO吸收塔，EO吸收塔直径DN2000mm，三段填料，均采用鲍尔环，上端为循环单元，填料高度6m，中段为吸收单元，填料高度10m，下段为洗污单元，填料高度8m；洗污单元用水为洗涤剂，流量60000kg/hr，入口温度15℃，将循环气中的副产物甲醛、乙醛吸收，以保证吸收单元的吸收液纯净，吸收过程为放热，洗污单元的吸收水出口温度48℃，经泵抽出后，进入冷却器进行冷却，冷却后的吸收水温度为15℃，再进入EO吸收塔下段进行循环吸收，同时在泵出口排出2000kg/hr的吸收水，以完成排污，排出的吸收水进入废醇回收单元，回收废醇；吸收单元采用含乙二醇的贫吸收液进行吸收，流量2000000kg/hr，温度35℃，乙二醇为一乙二醇，质量浓度为2％，将循环气中的EO进行吸收，吸收后的吸收水温度为35℃，富含0.3wt％的EO和部分溶解在吸收水的惰性气体，吸收后的富吸收水经泵升压后，压力为60barg，进入催化水合反应器，水合反应器内装填酸性树脂催化剂，水和反应器采用固定床反应器，设置操作温度为35℃，操作压力为60barg，空速为25h^-1，将吸收水中溶解的EO转化为乙二醇，水合反应器出口为贫吸收液，反应过程基本不升温，出口温度35℃，水合反应器出口一部分(流量2000000kg/hr，温度35℃)进入EO吸收塔进行循环吸收，一部分(流量318000kg/hr)排至下游脱水塔；循环单元上部采用水进行循环吸收，流量300000kg/hr，温度35℃，将循环气中微量的EO及乙二醇吸收，吸收液在塔侧线抽出，经泵升压，一部分返回中部作为贫吸收液的补充水，以维持水平衡，最终EO吸收塔排出不含EO的循环气，控制循环气出口EO浓度小于50ppm，乙二醇含量小于10ppm，以保证乙二醇及EO不被循环气带走，进入CO₂单元。脱水塔设置七组，进行多效蒸发，将水蒸出，塔釜排出不含水的乙二醇，流量为10543kg/hr，送至乙二醇塔，经精馏，塔顶得到乙二醇产品，流量为10344kg/hr，塔釜排出乙二醇釜料，流量为199kg/hr。

实施例3

某70万吨/年乙二醇装置，乙二醇装置经过EO反应器后的含EO循环气，循环气流量2000000kg/hr，压力19barg，温度60℃，EO含量3.8wt％，进入EO吸收塔，EO吸收塔直径DN86000mm，三段填料，均采用鲍尔环，上端为循环单元，填料高度6m，中段为吸收单元，填料高度10m，下段为洗污单元，填料高度8m；洗污单元用水为洗涤剂，流量600000kg/hr，入口温度65℃，将循环气中的副产物甲醛、乙醛吸收，以保证吸收单元的吸收液纯净，洗污单元的吸收水出口温度64℃，经泵抽出后，循环再进入EO吸收塔下段进行循环吸收，同时在泵出口排出1500kg/hr的吸收水，以完成排污，排出的吸收水进入废醇回收单元，回收废醇；吸收单元采用含乙二醇贫吸收液进行吸收，流量2000000kg/hr，温度33℃，乙二醇为一乙二醇，质量浓度为100％，将循环气中的EO进行吸收，吸收后的吸收液温度为45℃，富含3.58wt％的EO和部分溶解在吸收液的惰性气体，吸收后的富吸收液经泵升压后，进入换热器与水合反应器出料的贫液(温度为200℃)进行换热，换热器出口的富吸收水为170℃，进入加热器，经加热后进入轻组分回收罐，轻组分回收罐为KO罐，设置操作温度为170℃，操作压力为15barg，析出的不凝性气体排出，顶部气体夹带量低于1％，排出的不凝汽流量为1991kg/hr，进入EO吸收塔的下段洗污单元，液体进入水合反应器，进口流量2105000kg/hr，温度170℃，水合反应器内装填路易斯碱树脂催化剂，水和反应器采用固定床反应器，设置操作温度为170℃，操作压力为25barg，空速为0.1h^-1，将吸收液中溶解的EO转化为乙二醇，水合反应器出口为贫吸收液，反应为升温反应，出口温度200℃，水合反应器出口一部分贫吸收液经换热器和第一冷却器冷却后(流量2000000kg/hr，温度35℃)进入EO吸收塔进行循环吸收，一部分(流量105000kg/hr)排至下游MEG精制塔；循环单元采用水进行循环吸收，流量1000000kg/hr，温度35℃，将循环气中微量的EO及乙二醇吸收，吸收液在塔侧线抽出，经泵升压，一部分返回中部作为贫吸收液的补充水，以维持水平衡，最终EO吸收塔排出不含EO的循环气，控制循环气出口EO浓度小于50ppm，乙二醇含量小于10ppm，以保证乙二醇及EO不被循环气带走，进入CO₂单元。乙二醇精制塔，在真空条件下精馏，塔顶得到乙二醇产品，流量为103000kg/hr，塔釜排出乙二醇釜料，流量为2000kg/hr。

对比例1

参见图2，国内某70万吨/年乙二醇装置流程，其中，A为EO吸收塔，B为冷却器，C为换热器，D为EO解吸塔，E为EO再吸收塔，F为EG水合反应器，G为预热器，H为EG反应进料泵，L为再沸器，I为EO解吸塔釜泵，J为脱水塔，K为MEG塔，利用aspen模拟软件，模拟研究EO吸收、解吸、再吸收过程的参数如下，乙二醇装置经过EO反应器后的含EO循环气，循环气流量2052400kg/hr，压力19barg，温度60℃，EO含量3.8wt％，进入EO吸收塔，EO吸收塔直径DN10000mm，两段填料，均采用鲍尔环，每段高度6m，EO吸收塔采用水吸收，吸收水流量2030t/h，温度35℃，循环气中的EO经水吸收后，从EO吸收塔顶部排出，塔釜富吸收水与EO解吸塔塔釜贫吸收水换热后，进入EO解吸塔，EO解吸塔直径DN8000mm，散堆填料，EO解吸塔，塔釜通过再沸器加热，使用0.3MPaG的蒸汽，用量101.5t/hr，将吸收水中的EO汽提出来，从EO解吸塔塔釜排出经泵升压后进入EO再吸收塔，EO再吸收塔直径DN7800mm，采用散堆填料，塔顶采用吸收水吸收，塔顶吸收水流量560t/hr，温度35℃，EO再吸收塔塔釜排出EO水溶液(浓度约10％)，经泵升压至30barg后进入预热器，预热器采用1.6MPaG蒸汽，耗量22.4t/hr，预热至160℃进入乙二醇水合反应器，EO与水反应生成乙二醇后进入乙二醇系统。乙二醇系统采用多效蒸发单元，采用5效蒸发，第一效采用112t/hr的2.0MPaG的蒸汽作为热源，最后一效由脱水塔的塔釜排出至乙二醇塔，经精馏，塔顶得到乙二醇产品，流量为102682kg/hr，塔釜排出乙二醇釜料，流量为2096kg/hr。

表1实施例1与对比例1的能耗比较

表2实施例1与对比例1的设备台数比较

	塔	反应器
			实施例1	5	1
对比例1	9	1

参见表1和表2分别是实施例1与对比例1的能耗比较以及设备台数比较，由比较结果可知，本发明的流程不仅流程短，设备少，且能耗低，操作简单，整个流程不存在高浓度的EO区域，更安全。

Claims (10)

1.一种生产乙二醇的装置，包括EO吸收塔(1)、脱水塔(2)和乙二醇精馏塔(3)，其特征在于：所述EO吸收塔(1)内设有用于吸收环氧乙烷的吸收单元(100)，所述吸收单元(100)采用含乙二醇的水溶液作为吸收液，吸收单元(100)的出液口与水合反应器(4)的进液口连接，水合反应器(4)的出液口分别与吸收单元(100)的进液口以及脱水塔(2)的进液口连接，脱水塔(2)的塔釜出液口与乙二醇精馏塔(3)连接；EO吸收塔(1)内还设有用于吸收副产物的洗污单元(200)和用于吸收乙二醇的循环单元(300)；所述洗污单元(200)设于EO吸收塔(1)进气端与吸收单元(100)之间，所述循环单元(300)设于吸收单元(100)与EO吸收塔(1)出气端之间。

2.根据权利要求1所述的生产乙二醇的装置，其特征在于：所述吸收单元(100)与水合反应器(4)之间还设有富吸收液泵(101)、换热器(102)、加热器(103)、轻组分回收罐(104)和第一冷却器(105)；吸收单元(100)的出液口依次通过富吸收液泵(101)、换热器(102)、加热器(103)与轻组分回收罐(104)的进液口连接，轻组分回收罐(104)的出液口与水合反应器(4)的进液口连接；水合反应器(4)的出液口依次通过换热器(102)和第一冷却器(105)与吸收单元(100)的进液口连接。

3.根据权利要求2所述的生产乙二醇的装置，其特征在于：所述水合反应器(4)为固定床反应器或列管反应器，水合反应器(4)的操作温度为35~200℃，操作压力为15~60barg，空速为0.1~100 h^-1，水合反应器(4)内使用催化剂，所述催化剂为路易斯酸、路易斯碱、酸性树脂催化剂或碱性树脂催化剂中的任一种。

4.根据权利要求2所述的生产乙二醇的装置，其特征在于：所述轻组分回收罐(104)采用KO罐或汽提罐，操作温度为35~200℃，操作压力为15~60 barg，顶部气体夹带量为0.1~5%。

5.根据权利要求1所述的生产乙二醇的装置，其特征在于：所述洗污单元(200)和循环单元(300)均采用水作为吸收剂；所述洗污单元(200)的出液口依次通过洗污泵(201)和第三冷却器(202)与洗污单元(200)的进液口连接，所述轻组分回收罐(104)的出气口与洗污单元(200)的进气口连接；所述循环单元(300)的出液口通过贫吸收液泵(301)分别与吸收单元(100)的进液口和循环单元(300)的进液口连接，所述脱水塔(2)的塔顶出液口通过第二冷却器(302)与循环单元(300)的进液口连接。

6.根据权利要求5所述的生产乙二醇的装置，其特征在于：所述脱水塔(2)的塔顶出液口与第二冷却器(302)之间还设有用于吸收杂质的精制罐(303)，所述精制罐(303)为活性炭罐、分子筛罐、硅胶罐和树脂罐中的任一种。

7.一种采用如权利要求6所述装置生产乙二醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：EO反应器生成的富含环氧乙烷的气体进入EO吸收塔的洗污单元(200)，采用水将气体中的副产物洗涤下来，洗涤后的吸收水经泵抽出，一部分冷却并返回洗污单元(200)作为吸收水的补充，另一部分直接排出回收；

步骤二：洗涤后的气体进入EO吸收塔的吸收单元(100)，采用含乙二醇的水溶液对气体中的环氧乙烷进行吸收，吸收后的富吸收液经泵升压后，分别进行换热、加热进入轻组分回收罐(104)，轻组分回收罐(104)析出的不凝性气体返回至洗污单元(100)的进气口，析出的液体进入水合反应器(4)反应生成贫吸收液，一部分贫吸收液经换热和冷却后返回至吸收单元(100)作为贫吸收液的补充水，另一部分贫吸收液进入脱水塔工段；操作压力为15~60barg；所述步骤二中，含乙二醇的水溶液中乙二醇的含量为2~100wt%；

步骤三：吸收后的气体进入EO吸收塔的循环单元(300)，采用水对气体中的乙二醇进行吸收，吸收液在塔侧线抽出，经泵升压，一部分返回吸收单元(100)作为贫吸收液的补充水，另一部分与来自于脱水塔精制后的水混合，返回至循环单元(300)作为吸收水的补充；

步骤四：进入脱水塔工段的贫吸收液进行脱水处理，脱水塔(2)的塔顶水经冷凝，泵升压后送入精制罐除杂，除杂后的水经冷却后返回至循环单元作为吸收水的补充，脱水塔(2)的塔釜排出不含水的乙二醇，送至乙二醇精馏塔(3)经精馏得到乙二醇。

8.根据权利要求7所述的生产乙二醇的方法，其特征在于：所述步骤二中，所述乙二醇包括一乙二醇、二乙二醇和三乙二醇中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的生产乙二醇的方法，其特征在于：洗污单元(200)、吸收单元(100)和循环单元(300)中，吸收液的温度为15~65℃。

10.根据权利要求7所述的生产乙二醇的方法，其特征在于：所述洗污单元(200)中，吸收液的流量与气体流量的质量比为0.3~3.5；所述吸收单元(100)中，吸收液的流量与气体流量的质量比为1~10；所述循环单元(300)中，吸收液的流量与气体流量的质量比为0.5~1.5。

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