CN1807376A - 一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统，涉及乙二醇的生产工艺。该系统包括环氧乙烷反应系统、环氧乙烷水合反应系统、乙二醇蒸发系统和真空脱水系统。其中环氧乙烷反应器为列管式固定床反应器，其反应管的管径在40～50毫米。所述蒸发系统，包括串联的多效蒸发器系统和一个以低压蒸汽为热源的换热器；其中蒸发系统再沸器的管板为双面复合结构的钢板，基材层是碳钢，管侧复合层是蒙乃尔合金，壳侧复合层是不锈钢。所述真空脱水系统中，脱水塔前设置有预热器，加热进料溶液，使其温度达到或高于其泡点温度。本发明系统的设备投资少、占地省、有效解决设备的防腐和结焦问题，具有很好的经济效果，尤其适用于乙二醇生产的增产扩建。

Description

一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统

技术领域

本发明涉及一种生产乙二醇的系统，特别地涉及由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统。

背景技术

环氧乙烷/乙二醇(EG)是乙烯系列产品中的第三大品种，用途广泛，是生产聚酯、表面活性剂、防冻液等的重要化工原料。

由乙烯经环氧乙烷制备单乙二醇的方法是用乙烯和氧气在银催化剂存在下通过催化氧化反应生成环氧乙烷，环氧乙烷再经水解生成乙二醇。整个生产系统包括环氧乙烷反应系统、环氧乙烷水合反应系统、乙二醇分离纯化系统，所述的乙二醇分离纯化系统包括蒸发系统和真空脱水系统。

目前环氧乙烷/乙二醇生产系统中尚存在以下问题：

一、环氧乙烷反应器的设计：

乙二醇生产系统中关键设备之一的环氧乙烷反应器通常是一个列管式固定床反应器，反应管内装有催化剂；乙烯和氧气自上而下通过反应管。反应放出的热量由管外冷却水带走。由于环氧乙烷/乙二醇装置流程复杂，其关键设备环氧乙烷反应器设计难度很大。

目前大型环氧乙烷/乙二醇工业化装置中用于高活性催化剂的环氧乙烷反应器反应管直径较小；若采用大型的列管式固定床反应器，其设计压力和设计温度较高，又由于工艺介质为易燃易爆且有高度毒性危害的气体混合物，对设备的安全可靠性要求很高。例如在生产能力为10万吨/年的乙二醇装置中的环氧乙烷反应器反应管根数近万根，设备的直径为5160毫米，高度11400毫米，设备重量达500多吨。这样由于反应器本身设计压力较高，直径较大，需要的反应器壁厚增大后，导致反应器重量加大，投资及运输难度增大。因此需要在满足工艺要求的前提下，对环氧乙烷反应器进行优化设计。

二、环氧乙烷/乙二醇生产系统扩建带来的蒸发系统负荷增大：

目前工业上制备乙二醇采用直接水合法的非催化水合工艺，通过环氧乙烷的水解、脱水和精馏来制备。该方法不使用催化剂，反应进料水和环氧乙烷的摩尔比为20-25∶1，反应温度150-200℃，反应压力0.8-2.0Mpa，环氧乙烷转化率接近100％，乙二醇选择性88％左右。反应中，由于乙二醇与环氧乙烷反应活性高于水与环氧乙烷的反应活性，未转化的环氧乙烷继续和产物乙二醇反应，生成二甘醇、三甘醇等付产物，为提高乙二醇选择性，工业上常采用水大为过量的办法来运行水解反应器。这可以抑制较高级的二醇，尤其是二甘醇和三甘醇的比例。然后，将水解产物脱水到100-200ppm的残留含水量，再经精馏分离成纯的各种二醇。该方法的最大缺点是生产中需要大量的能量用于蒸发产品中约85％的水份。

所述脱水过程一般在一组压力梯度不断下降的压力塔中进行。首先在蒸发系统进行加压处理，将从反应器得到的反应产物溶液进行浓缩；然后经蒸发浓缩的乙二醇水溶液，进入具有汽提段的脱水塔进行真空脱水，得到含微量水的物料。在蒸发系统中为进行热的综合利用，一般只有第一个压力塔的底部的再沸器用外部蒸汽加热，而所有其它压力塔均用来自其前面塔的气体加热。

在现有的环氧乙烷/乙二醇生产流程中，蒸发系统就是由多效蒸发(四效至六效)构成的。一般来说，一效蒸发包括有蒸发器和与蒸发器相连接的再沸器组成。这样的蒸发器系统串联起来就组成了多效蒸发。一般一效至六效的压力顺序如下：由一效的1.2～1.4MPaG降至末效的0.2～0.3MpaG(本说明书中的MPaG指压力的表压值)。

一效再沸器的蒸汽是采用中压蒸汽约2.2MPaG，其凝液被收集在凝液罐中，二效再沸器的热源是采用一效蒸发器顶部的蒸汽，其凝液被收集在凝液罐中，各效蒸发器顶部的蒸汽依次作为下一效再沸器的热源以回收热量。二效、三效、四效、五效、六效再沸器的凝液依次经减压闪蒸送到下一效凝液罐，最终收集到六效再沸器凝液罐中。多效蒸发器系统之后连接有真空脱水系统。由此完成物料的蒸发、脱水过程，同时可合理利用各效蒸发出的蒸汽。

多效蒸发器系统是生产合格乙二醇产品的关键工序，但也是装置增产的瓶颈。由于在乙二醇生产装置扩建时，环氧乙烷水解反应亦相应带入大量的水以满足生产能力提高的要求，由此带来多效蒸发和脱水系统这两个系统的脱水负荷增加很大，而目前各效之间压力梯度已经很小，各效间的换热温差相应也小。为了解决这个问题，国外一般的解决办法是增加一组或两组蒸发器系统，以此来脱除增产带来的水量。但对于一些乙二醇的生产装置来说，由于场地及成本的问题，增加蒸发器系统非常困难。

三、环氧乙烷/乙二醇生产系统中蒸发系统的再沸器防腐：

在以上所述的蒸发系统中使用的再沸器通常是列管式换热器。早期的再沸器采用碳钢材料，但腐蚀严重，同时产生的铁离子污染物料。后来筒体改为不锈钢，但如果管板也采用不锈钢锻件，成本太高。

现有技术中的管板采用碳钢锻件为基材，在管侧复合一层不锈钢；换热管采用美国UOP公司的高通量换热管，管材是铜镍合金，由于管材与不锈钢之间不便于焊接，管板与管子只能采用强度胀接方式连接，胀接连接有可能出现回弹现象，使连接强度下降，当热膨胀应力较大时，可能出现裂缝，导致泄漏。

四、环氧乙烷/乙二醇生产系统中真空脱水系统的再沸器结焦：

如前所述环氧乙烷/乙二醇装置的脱水塔进料是经蒸发系统浓缩的乙二醇水溶液，该水溶液一般含85％(wt)左右的乙二醇，其它为水和杂质，脱水塔的再沸器热源通常采用2～2.3MpaG蒸汽。乙二醇是热敏性物质，遇高温极易分解，分解的杂质附着在再沸器的管壁上，使再沸器的传热效果降低，为了保证脱水塔塔底的含水量，就必须加大加热蒸汽量，而加大蒸汽量又势必加快结焦的速度，当结焦到一定程度，传热速率下降到一定程度，必须停车清焦。

为了解决脱水塔再沸器结焦问题，现有技术一般采用强制循环的方法。须增加卧式再沸器及泵，同时更换脱水塔上游塔设备的材质，这样就要增加较大投资。

在现有的生产装置中，脱水塔再沸器结焦的问题极大的影响了脱水塔的负荷，也影响了整套装置的负荷；在乙二醇装置增产扩建时，由于环氧乙烷水解反应相应带入大量的水以满足生产能力提高的要求，由此带来脱水塔的脱水负荷增加很大，若整套装置负荷提高10％以上，结焦情况就更严重，停车清焦的次数就更多了。因此，脱水塔再沸器结焦问题急需解决。

发明内容

针对上述现有技术中环氧乙烷/乙二醇生产系统中存在的种种问题，本发明提供了一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统。该系统具有优化设计的环氧乙烷反应器；具有占地省、投资少的蒸发系统；同时可有效解决蒸发系统再沸器腐蚀及脱水系统再沸器的结焦问题。

本发明提供的一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统，包括环氧乙烷反应系统、环氧乙烷水合反应系统、乙二醇分离纯化系统，所述的乙二醇分离纯化系统包括蒸发系统和真空脱水系统。

其中，所述的环氧乙烷反应系统中的反应器为列管式固定床反应器。其包括反应器壳体、反应气体进口、反应气体出口、液体进口、液体出口以及置于所述反应器壳体的内部的反应管和两端的管板。所述的反应器内部分隔成管程和壳程两个流体空间：反应气体进口、反应气体出口位于反应器壳体的两端并且通过管板和反应管相通，形成管程；液体进口和液体出口分别设置在所述的反应器壳体的侧壁上，形成壳程。进入所述反应管的反应气体为乙烯和氧气的混合气体，且在反应管中填充有催化剂。本发明的制备乙二醇的系统中反应器的反应管为竖直列管结构；反应管的管径为40～50毫米、优选为42～48毫米；反应管间距为：52.5～60毫米。

在具体的应用中：

上述反应气体进口设置在反应器壳体的顶部，上述反应气体出口设置在反应器壳体的底部；

上述液体进口和液体出口依次分别设置在反应器壳体侧壁的下部和上部，且液体出口为沸水出口。

上述反应管内部有催化剂，且在每根反应管的两端分别填充有惰性球。

本发明提供的制备乙二醇系统中环氧乙烷反应器壳体的材质优选高强度碳钢；所述反应管的材质优选为碳钢；所述管板的材质优选为碳钢。

对于年产10万吨乙二醇装置中的环氧乙烷反应器来说，现有技术中的反应管直径为38.1mm时，反应器直径为5160mm。

对于同样的生产规模，本发明的系统中将列管式反应器的反应管直径由原来的38.1mm增大到40～50毫米。通过研究和试验证明，本发明系统中环氧乙烷反应器的催化剂装填量、管内轴向、径向温度分布均能满足工艺要求。例如，当反应管直径取45～46mm时，本发明系统中的反应器的直径可降为5000mm以下。这样，反应器整体尺寸更为优化、反应器直径得以减小、长径比更为合理，同时壁厚降低。其结果是降低设备的总重量，节省了系统的设备投资，并能更好地适应运输要求。

本发明提供的制备乙二醇系统中的蒸发系统，包括串联的多效蒸发器系统，每一效蒸发器系统包括蒸发器和再沸器。所述的多效蒸发器系统之后连接有真空脱水系统。本发明的蒸发系统在末效蒸发器系统之后还串联有换热器。所述的换热器与真空脱水系统连接。

本发明所述的在末效蒸发器系统和脱水系统之间的换热器在这里主要起到对物料加热再蒸发的作用。所述的换热器为现有技术中已存在的各种形式的换热器，只要能够达到上述作用即可，例如列管式换热器等。一般优选卧式换热器。

由于装置的低压蒸汽富裕量比较大，且价格低，而一般装置的中压蒸汽余量非常小，且价格比低压要贵好多。所以上述换热器的热源优选使用低压蒸汽。所述的低压蒸汽的温度为120～140℃。

本发明的制备乙二醇系统的蒸发系统中，使用一个常规的换热器，起到再蒸发的作用，其作用可替代现有技术中的一效蒸发器系统。在乙二醇生产流程扩建中，按通常做法，需要增加两效蒸发器系统的，利用本发明的蒸发系统，只需比原来增加一效蒸发器系统再加上一个换热器；需要增加一效蒸发器系统的，只需比原来增加一个换热器即可使产品的含水量达到标准。

本发明提供的制备乙二醇的系统中，所述用于乙二醇浓缩的蒸发系统中的再沸器，包括筒体、换热管、管板(上管板、下管板)、封头和其他常规部件。所述的管板是双面复合结构的钢板，管板的基材层是碳钢，管板的管侧复合层是蒙乃尔合金，管板的壳侧复合层是不锈钢。双面复合结构的钢板可采用现有的爆炸复合方法加工制造。

以上所述再沸器的管板与换热管之间的连接方式是焊接加胀接。即先将换热管胀接在管板上，然后再对换热管与复合管板蒙乃尔合金层外侧进行强度焊接，焊缝不仅能密封管板上的孔隙，还能够承受热膨胀引起的应力，使连接更牢固。特别是当换热管的材料是铜镍合金时，如ASME-II标准的B466-C70600牌号合金含铜90％、含镍10％，不易与不锈钢焊接，所以复合管板的管侧不宜采用不锈钢，而应采用蒙乃尔合金，因为蒙乃尔合金也是铜镍合金，容易与换热管焊接。

以上所述再沸器的管板基材层材料通常是16Mn碳钢锻件，应按JB4726-94中的III级检验、验收。

以上所述再沸器管板的管侧复合层的材料可以是牌号为MONEL400的蒙乃尔合金，应符合ASME-II SB127-400的规定。

以上所述再沸器管板的壳侧复合层的材料一般是0Cr18Ni9不锈钢。

以上所述再沸器管板的管侧复合层的蒙乃尔合金厚度一般是4mm至8mm；壳侧复合层62的不锈钢厚度是6mm至10mm。

以上所述再沸器筒体上可以有膨胀节，以便缓冲热膨胀引起的应力。

本发明制备乙二醇的系统中，所述蒸发系统的再沸器由于其管板双面均有复合层，从而提高了防腐蚀能力，避免了铁离子对物料的污染；同时比全不锈钢锻件大大降低了造价。另外，再沸器管板与换热管的连接方式采用强度焊接加胀接方式，与现有技术的强度胀接方式相比，可靠性和密封性显著增强。

本发明提供的制备乙二醇的系统中的真空脱水系统，包括预热器、脱水塔和再沸器。其中在所述脱水塔之前设置有预热器，将从上述蒸发系统得到的浓缩的乙二醇水溶液，首先在预热器中加热，使所述溶液的温度达到其泡点温度或高于其泡点温度；然后进入脱水塔进行脱水处理。

以上所述的预热器可以是现有技术中已存在的各种形式的换热器，只要起到加热的效果，能够达到本发明的方法的要求就可以，例如列管式换热器等。

在现有的生产装置中，最初乙二醇溶液浓度约为85％(wt)以上进入脱水塔，但近来脱水塔的进料乙二醇溶液的浓度降至80％(wt)，也可以达到脱水要求；因此，在不同的生产装置中，脱水塔的进料浓度是不同的。由于泡点温度与溶液的浓度有一定的关系，以上所述的泡点温度是随着进料乙二醇水溶液的浓度变化而变化的。若从蒸发系统得到的浓缩乙二醇水溶液的浓度约为80％(wt)，则其泡点温度约140℃。

在本发明的优选实施方案中，以上所述预热器之后、脱水塔之前还设置有分离罐。如果所述乙二醇水溶液在预热器中被加热到高于其泡点温度后，先进入分离罐进行气液分离，然后分气液两股物料进入所述的脱水塔。

以上所述的预热器使用1.0～2.0Mpa的中压蒸汽进行加热。

在本发明所述的制备乙二醇系统中，优选所述的脱水塔的塔板数为30～32块，塔顶温度60～65℃，塔底温度160～170℃，塔内压力15～40kPaA。

由此，本发明所述的制备乙二醇系统的脱水塔塔底流出物含有约99.5％mol乙二醇。

通常脱水塔的进料温度是在进料泡点温度以下约85～95℃进入塔内的。而本发明系统的脱水系统中通过增加预热器，将进料加热到其泡点温度，改变脱水塔的进料温度，从而将部分热负荷转移至预热器，降低了脱水塔再沸器的热负荷，减缓了再沸器结焦的速度，延长了再沸器的使用寿命。

在上述脱水塔进料被加热到高于泡点温度的情况下，本发明系统在预热器之后还设置1台分离罐，将气液两相先进行分离后，分两股物料进入塔中；可以避免两相流进料，使脱水塔操作难于控制。

本发明提供的一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统，与现有技术中的系统相比具有以下有益效果：

1.本发明系统中环氧乙烷反应器的整体尺寸得到优化、反应器直径得以减小、长径比更为合理，同时壁厚降低，其结果是降低设备的总重量，节省了投资，并能更好地适应运输要求；

2.本发明系统中的蒸发系统流程简化、占地少、节约空间、节省投资、容易操作，产品乙二醇的水含量一直达标，圆满解决了乙二醇增产的瓶颈；

3.本发明系统中蒸发系统的再沸器具有高防腐蚀能力，同时造价大大降低，此外，再沸器的可靠性和密封性显著增强；

4.本发明系统的真空脱水系统仅仅增加少量的设备，就可以提高脱水塔负荷30％以上，有效的解决了脱水系统中脱水塔再沸器结焦问题，可减缓再沸器结焦的速度，延长再沸器的使用寿命，从而减少了停车清焦的次数，减少由此带来的经济损失，而且本发明系统中的脱水系统流程短，投资省，经济效果更好。

附图说明

图1为本发明的环氧乙烷/乙二醇生产系统的流程示意图；

图2为本发明系统中环氧乙烷反应器的结构示意图；

图3为本发明系统中蒸发系统的再沸器剖视图；

图4为本发明系统的蒸发系统中，再沸器的管板与换热管连接示意图；

图5为本发明系统中蒸发系统的流程示意图；

图6为本发明系统的真空脱水系统流程示意图；

图7为本发明系统的真空脱水系统优选流程示意图。

图5、6、7中符号说明：

T1、T2、T3、T4、T5、-各效蒸发器

E1、E2、E3、E4、E5、-各效再沸器

D1、D2、D3、D4、D5、-各效冷凝液罐

E5a-冷凝器

其中T5、E5、D5、E5a等组成末效蒸发器系统

EF-新增一台卧式换热器

DF-卧式换热器的冷凝液罐

W-物料

TJ-脱水塔               EJ-脱水塔再沸器

PJ-脱水塔再沸器循环泵   DJ-脱水塔冷凝液罐

E-脱水塔进料预热器      D-脱水塔进料预热器分离罐。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步描述。本发明的范围不受具体实施方式的限制，本发明的范围在权利要求书中提出。

如图1所示，本发明提供的一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统，包括环氧乙烷反应系统、环氧乙烷水合反应系统、乙二醇分离纯化系统。所述的乙二醇分离纯化系统包括蒸发系统和真空脱水系统以及后续的提纯系统。

如图2所示，本发明的制备乙二醇系统中的环氧乙烷反应器，包括反应器壳体1、反应气体进口2、反应气体出口3、液体进口4、液体出口5，以及置于所述反应器壳体1的内部的反应管6和两端的管板7；所述的反应器内部分隔成管程和壳程两个流体空间；所述的反应气体进口2、反应气体出口3位于反应器壳体1的两端并且通过管板7和反应管6相通，形成管程；液体进口4和液体出口5分别设置在所述的反应器壳体1的侧壁上，形成壳程；其进入所述反应管6的反应气体为乙烯和氧气的混合气体，且在反应管6中填充有催化剂8，在每根反应管6的两端分别填充有惰性球9。

上述的反应管6为竖直列管结构；所述反应管6的管径为45～46毫米；所述的反应管6间距为：52.5～60毫米。

上述的反应气体进口2设置在反应器壳体1的顶部，上述的反应气体出口3设置在反应器壳体1的底部；上述的液体进口4和液体出口5依次分别设置在反应器壳体1侧壁的下部和上部，且液体出口5为沸水出口。

上述列管式固定床反应器壳体的材质为高强度碳钢；所述反应管的材质为碳钢；所述管板的材质为碳钢。

如图5所示，本发明的蒸发系统是由包括五效蒸发器系统及一个卧式换热器EF等串联组成。其中卧式换热器采用卧式列管式换热器；第一效蒸发器系统包括一效蒸发器T1、一效再沸器E1和凝液罐D1；第二效蒸发器系统包括二效蒸发器T2、二效再沸器E2和二效凝液罐D2；第三效蒸发器系统包括三效蒸发器T3、三效再沸器E3和三效凝液罐D3；第四效蒸发器系统包括四效蒸发器T4、四效再沸器E4和四效凝液罐D4，第五效蒸发器系统包括五效蒸发器T5、五效再沸器E5和五效凝液罐D5。一效至五效蒸发器的压力顺序如下：由一效的1.3MPaG降至末效的0.2MpaG。

一效再沸器E1的蒸汽是采用中压蒸汽约2.2MPaG，其凝液被收集在凝液罐D1中。需要蒸发的物料进入一效蒸发器T1中蒸发，蒸汽从蒸发器顶部排出，物料从蒸发器底部排出。一部分物料经过一效再沸器E1再次加热后回到一效蒸发器中，起到物料被加热作用。其余物料进入二效蒸发器T2中再蒸发，二效再沸器E2的热源是采用一效蒸发器T1顶部的蒸汽，其凝液被收集在二效凝液罐D2中。各效蒸发器排出的物料分别再进入再沸器和下一效的蒸发器，进行多效蒸发。各效蒸发器顶部的蒸汽依次作为下一效再沸器的热源以回收热量。二效、三效、四效、五效再沸器的凝液依次经减压闪蒸送到下一效凝液罐，最终收集到五效再沸器凝液罐D5中。从五效蒸发器T5排出的物料，一部分经过五效再沸器E5再次蒸发后回到五效蒸发器T5中，其余物料进入本发明所述的卧式换热器EF中，进行加热再蒸发。卧式换热器EF的热源为温度120～140℃的的低压蒸汽。换热器的凝液送入凝液罐DF，然后用泵送至系统中的其它换热器作为热源。经过所述换热器再蒸发后的物料，同现有技术中六效蒸发后的物料的含水量一致，完全可以达到生产上对物料的含水量要求，可以输入其后所连接的脱水系统进行下一步的脱水流程。

如图3所示，本发明制备乙二醇系统中蒸发系统的再沸器，包括筒体12、换热管13、上管板15、下管板11、下封头10、管箱16、平盖、管程入口23、管程出口17、壳程入口18、壳程出口22、膨胀节21、支座14、拉杆19、折流板20、法兰等部件。

上述管板包括上管板15和下管板11，该管板是双面复合结构的钢板，管板的基材层61是16Mn碳钢锻件，按JB4726-94中的III级检验、验收；管侧复合层63是牌号为MONEL400的蒙乃尔合金，符合ASME-II SB127-400的规定，含铜30％、含镍70％；壳侧复合层62是0Cr18Ni9不锈钢。双面复合钢板采用爆炸复合方法加工制造，按JB4733-96制造、检验和验收。

上述换热管13是市售的美国UOP公司高通量换热管，管径31.75mm，管长4500mm，管材料是ASME-II标准的B466-C70600牌号合金，含铜90％、含镍10％。

如图4所示管板与换热管13之间先胀接，然后再将换热管13与管板的蒙乃尔合金层外侧63进行强度焊接，采用氩弧焊，按JB/T4709-92的规定选择焊接材料。

图中再沸器内径1300mm，筒体12壁厚10mm，管板基材层碳钢厚度62mm，管侧复合层63的蒙乃尔合金厚度6mm，壳侧复合层62的不锈钢厚度8mm。

如图6所示，在现有的乙二醇生产装置的脱水塔进料管线上增加1台预热器E，采用列管换热器，采用约1.0MPa(表压)的中压蒸汽加热。脱水塔TJ的塔板数为30块，塔顶温度60～65℃，塔底温度160～170℃，塔内压力20～40kPaA(绝压)。

将从蒸发系统得到的浓缩的乙二醇水溶液引入预热器E加热到其泡点温度，140℃；然后将乙二醇水溶液从脱水塔第16～18块板引入，进料流量为6～8吨/时。脱水塔的进料乙二醇水溶液含水约45％mol，其余为乙二醇；脱水塔的塔底组成是乙二醇约99.5％mol，其余为水。

如图7所示在本发明系统中真空脱水系统的优选实施方案中，以上所述预热器之后、脱水塔之前还设置有分离罐D。如果所述乙二醇水溶液在预热器中被加热到高于其泡点温度后，先进入分离罐进行气液分离，然后分气液两股物料进入所述的脱水塔。

使用现有生产装置，一般3个月左右需停车清焦一次；使用本发明的系统，一般1年左右，在停产检修时，进行清焦即可。

若脱水塔进料流量由6～8吨/时，提高负荷至10～11吨/时，稳定运行2年，脱水塔再沸器的结焦的次数没有显著增加。

Claims (13)

1.一种由乙烯经环氧乙烷制备乙二醇的系统，包括环氧乙烷反应系统、环氧乙烷水合反应系统、乙二醇分离纯化系统，所述的乙二醇分离纯化系统包括蒸发系统和真空脱水系统，其中环氧乙烷反应系统中的反应器为列管式固定床反应器，包括反应器壳体(1)、反应气体进口(2)、反应气体出口(3)、液体进口(4)、液体出口(5)，以及置于所述反应器壳体(1)的内部的反应管(6)和两端的管板(7)；所述的反应器内部分隔成管程和壳程两个流体空间；所述的反应气体进口(2)、反应气体出口(3)位于反应器壳体(1)的两端并且通过管板(7)和反应管(6)相通，形成管程；液体进口(4)和液体出口(5)分别设置在所述的反应器壳体(1)的侧壁上，形成壳程；进入所述反应管(6)的反应气体为乙烯和氧气的混合气体，且在反应管(6)中填充有催化剂(8)；其特征在于：

所述的反应管(6)为竖直列管结构，所述反应管(6)的管径为40～50毫米。

2.根据权利要求1所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述反应器中的反应管(6)的管径为42～48毫米；所述的反应管(6)间距为52.5～60毫米。

3.根据权利要求1所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述反应器的反应气体进口(2)设置在反应器壳体(1)的顶部，所述的反应气体出口(3)设置在反应器壳体(1)的底部；

所述反应器的液体进口(4)和液体出口(5)依次分别设置在反应器壳体(1)的侧壁的下部和上部，且液体出口(5)为沸水出口。

4.根据权利要求1所述的制备乙二醇的系统，其中乙二醇分离纯化系统中的蒸发系统包括串联的多效蒸发器系统，其每一效蒸发器系统包括蒸发器和再沸器，其特征在于：

所述多效蒸发器系统的末效蒸发器系统之后串联有换热器。

5.根据权利要求4所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述蒸发系统中的换热器为卧式换热器，热源使用低压蒸汽。

6.根据权利要求5所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述蒸发系统中的低压蒸汽的温度为120～140℃。

7.根据权利要求4所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述蒸发系统中的再沸器包括筒体(12)、换热管(13)、管板(11、15)、封头(10)；其中，

所述的管板(11、15)是双面复合结构的钢板，管板的基材层(61)是碳钢，管板的管侧复合层(63)是蒙乃尔合金，管板的壳侧复合层(62)是不锈钢；

且所述管板(11、15)与换热管(13)之间的连接方式是焊接加胀接。

8.根据权利要求7所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述管侧复合层(63)的厚度是4mm至8mm；所述壳侧复合层(62)的厚度是6mm至10mm。

9.根据权利要求7所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述筒体(12)上有膨胀节(21)。

10.根据权利要求7所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述换热管(13)的材料是ASME-IIB466-C70600；所述管板的基材层(61)材料是16Mn碳钢锻件；所述管侧复合层(63)是MONEL400蒙乃尔合金，所述壳侧复合层(62)是0Cr18Ni9不锈钢。

11.根据权利要求1所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：所述的乙二醇分离纯化系统中的真空脱水系统包括预热器、脱水塔和再沸器；

首先在预热器中将从蒸发系统得到的浓缩的乙二醇水溶液加热，使所述溶液的温度达到其泡点温度或高于其泡点温度；然后进入脱水塔进行脱水处理。

12.根据权利要求11所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述预热器之后、脱水塔之前设置有分离罐，所述乙二醇水溶液在预热器中被加热到高于其泡点温度后，先进入分离罐进行气液分离，然后分气液两股物料进入所述的脱水塔。

13.根据权利要求11所述的制备乙二醇的系统，其特征在于：

所述预热器使用1.0～2.0MpaG的中压蒸汽进行加热。

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