一种生产精制环氧乙烷的装置及方法与流程

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。

因此开发高安全性、低能耗的生产精eo为主的工艺流程，成为各家技术提供方研究的重点方向。

目前生产精制环氧乙烷的装置流程较为复杂，设备台数多，且能耗较大。图1为已公开专利cn201410131283.3提供的一种生产精制环氧乙烷的方法，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工段；eo精制塔侧设置有环氧乙烷采出线连接co2汽提塔。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。

其中，需要在eo精制塔中部引出一股物流经泵升压后作为eo汽提/精馏塔的回流；此外，co2汽提塔塔釜采出的精eo产品需要经泵升压后送至成品罐区。

该流程与现有其他流程相比有所改进，但流程仍相对复杂，尤其是转动设备较多，其中输送含eo介质的泵四台，操作不当时容易造成eo泄露，而eo属于高毒易爆介质，因此从安全角度考虑，应尽量减少转动设备的使用。该流程利用汽提/精馏塔釜的贫eo吸收水经泵升压后，部分做为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，虽然考虑了节能设计，但贫eo吸收水的能量利用并非最佳。此外该流程需设置co2汽提塔目的是进一步脱除其中所含的轻组分，比如co2。

技术实现要素：

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。本发明的装置和工艺流程较现有流程更简单，特别是转动设备少，提高了装置安全性，且能量利用更为优化。

为了实现上述目的，本发明提供一种生产精制环氧乙烷的装置，该装置包括：eo产品塔、eo排醛塔、冷凝器、回流罐及eo回流泵；所述eo产品塔设有eo产品塔再沸器，所述eo排醛塔设有eo排醛塔再沸器；eo产品塔顶依次连接冷凝器、回流罐及eo回流泵，eo回流泵出口管路连接eo产品塔顶部；eo产品塔侧线设有eo排醛线与eo排醛塔相连，eo排醛塔顶气相管线与eo产品塔相连；

其中，所述eo产品塔本体内部设置有富eo吸收水精制腔；所述富eo吸收水精制腔由上至下依次包括汽相及液相连通的eo精制段、eo提浓段和eo汽提段；eo产品塔侧线设置有精eo产品采出线，富eo吸收水精制腔底部设置有贫eo吸收水排出线。

本发明中，术语eo代表环氧乙烷，精eo代表精制环氧乙烷。

根据本发明，精eo产品从eo产品塔侧线采出，可以靠重力流送至成品罐区，从而减少了转动设备。

根据本发明，贫eo吸收水排出线用于排出贫eo吸收水，该贫eo吸收水可通过本领域各种方法处理。为回收热量，优选地，所述装置还包括贫eo吸收水闪蒸罐，所述贫eo吸收水闪蒸罐设置于eo产品塔本体内的位于富eo吸收水精制腔下部的贫eo吸收水闪蒸腔内，或者，所述贫eo吸收水闪蒸罐独立于eo产品塔设置；所述贫eo吸收水排出线与贫eo吸收水闪蒸罐底部相连。其中，所述贫eo吸收水闪蒸罐设置于贫eo吸收水闪蒸腔内是更优选的实施方式，能够进一步节省装置占地。

根据本发明，可以采用各种实现闪蒸的装置和方式，优选地，设置蒸汽喷射器，所述蒸汽喷射器的入口管线与贫eo吸收水闪蒸罐顶相连，所述蒸汽喷射器的出口管线与富eo吸收水精制腔下部相连。通过蒸汽喷射器降压来闪蒸工艺蒸汽，该股蒸汽与喷射器的动力蒸汽一起用做eo产品塔内eo汽提段的汽提蒸汽。

根据本发明，所述冷凝器的工艺侧优选设有轻组分不凝气排放管线，以释放轻组分。

为充分利用热量，优选地，贫eo吸收水闪蒸腔或贫eo吸收水闪蒸罐底部出口连接eo产品塔釜泵后分为两支，其中一支连接eo脱醛塔再沸器。

根据本发明，富eo吸收水精制腔中的各段的连通方式可以为本领域各种常规方式。例如，各段之间设有升汽塔盘，使汽相连通；所述升汽塔盘上还设有液相采出线，以便把液相从上段导入下段，使各段液相连通。

本发明还提供利用上述装置生产精制环氧乙烷的方法，该方法包括：

(1)来自前部eo吸收工段的富eo吸收水进入eo产品塔的eo汽提段上部，在eo产品塔内依次进行eo汽提、eo提浓和eo精制，在eo产品塔的侧线采出精eo产品；

(2)eo产品塔顶物流经冷凝器部分冷凝后，收集在回流罐内，经eo回流泵返回eo产品塔顶；

(3)在eo产品塔侧线采出含醛eo送入eo排醛塔，脱除含醛杂质后，气相返回eo产品塔，eo排醛塔釜液可经泵送入后部乙二醇生产工段。

当装置设置有贫eo吸收水闪蒸罐和蒸汽喷射器时，通过蒸汽喷射器降压来闪蒸工艺蒸汽，该股蒸汽与蒸汽喷射器的动力蒸汽一起用作eo汽提段的汽提蒸汽，减少新鲜汽提蒸汽用量的同时，降低了贫eo吸收水的温度，从而达到节能效果。

根据本发明一种优选实施方式，部分冷凝后未被冷凝的轻组分(包括co2、乙烯等)通过设置在冷凝器工艺侧的轻组分不凝气排放管线排出，可返回前部工段回收处理。

根据本发明，所述含醛eo优选从eo提浓段和eo精制段之间的升汽塔盘上抽出。

根据本发明一种优选实施方式，闪蒸后的贫eo吸收水经泵升压，至少部分用作eo排醛塔再沸器的热源，可合并返回至前部eo吸收工段。

根据本发明，在eo提浓段加入工艺凝液或脱盐水，以减少塔顶的杂质夹带，比如醛类。

本发明中各段工艺的具体条件可以为本领域常规工艺条件，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。出于将反应器eo产能尽可能用于生产精eo的目的，优选采用以下工艺条件：所述富eo吸收水精制腔的压力为0.26～0.3mpag(表压)，温度为47～145℃；所述eo排醛塔的压力为0.285～0.29mpag，温度为49～51℃。所述贫eo吸收水闪蒸罐的压力为0.22～0.24mpag，温度为135～140℃。

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。通过流程优化，装置结构更为紧凑，设备特别是转动设备大幅减少，提高装置操作安全性的同时，节省了占地和投资；且能量综合利用更为合理，降低了运行成本。

本发明其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为现有技术生产精制环氧乙烷的装置示意图。

图2为本发明一种实施方式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

20精eo产品21轻组分不凝气排放管线

22eo产品塔23eo排醛塔24蒸汽喷射器

25富eo吸收水精制腔26贫eo吸收水闪蒸腔

27eo精制段28eo提浓段29eo汽提段

30贫eo吸收水闪蒸罐31eo产品塔再沸器

32eo产品塔釜泵33eo排醛塔再沸器34eo排醛塔釜泵

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行进一步说明。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施图，都属于本发明保护的范围。

实施例

采用如图2所示的生产精制环氧乙烷的装置。该装置包括：eo产品塔22和eo排醛塔23；eo产品塔22设置有eo产品塔再沸器31，eo排醛塔23设置有eo排醛塔再沸器33；

eo产品塔22顶依次连接冷凝器8、回流罐9及eo回流泵10，eo回流泵10出口管路与eo产品塔22顶部相连，其中冷凝器8的工艺侧设有轻组分不凝气排放管线21；

eo产品塔22底部出口连接eo产品塔釜泵32后，其中一支连接eo排醛塔再沸器33，合并返回至前部eo吸收工段；

精eo产品20从eo产品塔22侧线采出，靠重力流送至成品罐区；

eo产品塔22设有eo排醛采出线连接eo排醛塔23，eo排醛塔23塔顶气相管线与eo产品塔22相连，eo排醛塔釜泵34的出口管路送入乙二醇生产工段；

所述eo产品塔22本体内部由上至下依次设置有相互独立的富eo吸收水精制腔25和贫eo吸收水闪蒸腔26；

其中，所述富eo吸收水精制腔25由上至下依次分为eo精制段27、eo提浓段28和eo汽提段29，各段之间设有升汽塔盘使汽相连通；升汽塔盘上还设有液相采出线，以便把液相从上段导入下段，使各段液相连通。

其中，所述贫eo吸收水闪蒸腔26内设置有贫eo吸收水闪蒸罐30，贫eo吸收水闪蒸罐30的底部与富eo吸收水精制腔25底部通过贫eo吸收水排出线相连；贫eo吸收水闪蒸罐30上部通过管线与蒸汽喷射器24相连，蒸汽喷射器24的出口管线与富eo吸收水精制腔25下部相连。

来自前部eo吸收工段的富eo吸收水14(eo浓度3wt％)进入eo产品塔22的eo汽提段29上部，在塔内进行eo汽提、eo提浓、eo精制后，在塔的侧线采出精eo产品20，并在位差的作用下通过重力流送至成品罐区。其中，在eo产品塔22进料位置之上加入工艺凝液或脱盐水16。eo产品塔再沸器31为上述工艺过程提供热量。在eo产品塔22本体的下部设置贫eo吸收水闪蒸罐30，通过蒸汽喷射器24降压来闪蒸工艺蒸汽，该股蒸汽与蒸汽喷射器24的动力蒸汽一起用做eo产品塔22内eo汽提段的汽提蒸汽。闪蒸后的贫eo吸收水17经eo产品塔釜泵32升压，部分作为eo排醛塔再沸器33热源使用后，合并返回至前部eo吸收工段。

eo产品塔顶物流经冷凝器8部分冷凝后，收集在回流罐9内，经eo回流泵10返回eo产品塔22顶部。其中未被冷凝的轻组分(包括co2、乙烯等)通过设置在冷凝器8工艺侧上的轻组分不凝气排放管线21返回前部工段回收处理。

在eo产品塔22的eo提浓段28和eo精制段27之间的升汽塔盘上抽出一股含醛eo送入eo排醛塔23，在此脱除醛类杂质，比如乙醛。经脱醛后的气相从eo排醛塔23顶返回eo产品塔22；液相含醛eo排放19在eo排醛塔23底经eo排醛塔釜泵32送入后部乙二醇生产工段。eo排醛塔再沸器33为上述工艺过程提供热量。

其中：

所述eo产品塔的富eo吸收水精制腔压力为0.28mpag，温度为100℃；

所述eo产品塔的贫eo吸收水闪蒸腔压力为0.23mpag，温度为138℃；

所述eo排醛塔的压力为0.29mpag，温度为50℃。

采出的精eo产品符合《工业用环氧乙烷》(gb/t13098-2006)的优等品要求。