EOEG装置工艺流程介绍.pdf

第五章第五章 工艺流程叙述工艺流程叙述 5 1EO5 1EO反应反应 6 61 1单元单元 反应系统接受来自 CO2 脱除单元 63 工段 的进气 反应初期温度为 64 循环气通 过二氧化碳再生塔尾气冷凝器 E 6308 预热到 102 Y 6114 喷射出的乙烯使反应器进口的 乙烯浓度保持在 28 mol 进料浓度约为 7 6 mol O2 加入氧气 使其在物料中浓度不超过 8 85 mol 这个氧 气限制浓度 氧气流速随催化剂使用周期增长而增加 高压氮气缓冲罐 C 6166 储存氮气 以供在开车和停车情况时对 O 2 系统的清扫 在加进 O 2 之后 循环气在 E 6109 中与低压凝液换热 在循环气热交换器 E 6106 中 与热循环气体换热 以控制反应末期进料温度 212 E 6106 壳程温度最小为 120 以防 管程结垢 催化剂促进剂在 E 6109 后面加入 催化剂促进剂经泵 G 6606 7 以液相进入反应循 环 促进剂在进入大量的循环气之前 要用加热少量循环气来气化 这种设计防止固体形成 并提供了循环气中的促进剂均匀分布 由于催化剂活性周期的原因 循环气进入反应器的量是变化的 设计流量变化范围从反 应前期的 1 05 MMKg hr 到反应末期的 1 21 MMKg hr 反应器 E 6101 排出富含 EO 的循环气 反应器出口的循环气温度 在反应末期约为 257 在反应前期为 228 出口封头的容积最小化设计 这便于催化剂的更换 减少杂 质生 成 减少换热器结垢 减少反应循环管线尾烧的危险 管子的数量以及反应器外径由最大产 品流速时的催化剂最高温度决定 反应器的冷却是通过汽包发汽系统来实现的 汽包 C 6130 水通过热虹吸式将水循环到 反应器壳体 从回流液体中分离出所产生的蒸汽 反应器的热量产生的蒸汽从反应前期到反 应末期 随催化剂周期变化 都回收到中压蒸汽总管 汽包和反应器的设计压力由反应末期 蒸汽压力 饱和温度 255 决定 为 4 9 MPaG 热的循环气进入位于反应器封头底部的换热器 E 6104 进行快速急冷 换热器提供锅 炉给水预热 提高了来自反应器的蒸汽产量 同时降低反应器进口温度 有利于远离氧气极 限值 E 6104 的快速冷却也减少了杂质生成的数量 来自 E 6104 的冷却循环气在循环气热 交换器 E 6106 中进一步冷却 E 6106 的最低温度 最大热负荷时 由 E 6109 最低进料 温度 120 和 E 6104 的出口温度所决定 循环气 再经 E 6111 中急冷并部分冷凝 混合的两相在水洗塔 C 6401 底部的循环气 凝液缓冲段分离 液相 主要为水 由 G6110 6112 循环气水洗泵循环喷淋入 E 6111 顶部 管程进口 以防 E 6111 管程结垢 气相进入水洗塔填料段回收 EO 水洗塔顶气相进入循环气压缩机 K 6116 为了移除氩气和氮气 从压缩机 K 6116 的 吸入口取出一股吹扫气 进入膜回收系统 压缩机由一个蒸汽透平机驱动 压缩机进口压力约为 1 77 MPaA 出口压力约为 2 25 MPaA 压缩机下游加入甲烷致稳 催化剂抑制剂在压缩机与二氧化碳吸收 急冷塔 C 6301 之间加入 E6101 的底部大直径封头和法兰采用夹套以维持同反应器及其底封头的相同热膨胀 相 同的热膨胀 就能保持紧密密封 当一个循环压缩机发生停车 循环气系统会自动降压 这样会阻止系统热区发生自燃 膜回收系统 为了控制反应循环气回路中惰性气体的浓度 从压缩机 K 6116 的吸入口连续取出一小 股吹扫气 吹扫气流进入乙烯回收系统将乙烯从惰性气体中分离 大约 90 的乙烯被回收 经尾气压缩机回循环气系统 惰性气体 包括甲烷和氧气 送至废气总管 总的来说 膜回 收系统用来回收乙烯 5 5 2 2回收乙二醇回收乙二醇 6262单元单元 5 2 1 概述 该工艺部分的功能是清除 METEOR EO 催化剂所需要的促进剂 回收在吸收塔的清洗水 和循环气冷凝液中的环氧乙烷等效物和去除 EO 反应系统中所产生的杂质 这些杂质的多少 是由各流程排放来控制的 来自 61 工段的循环气凝液 CGC 包含反应生成的水 EO EO 反应杂质 惰性气体和盐 来自 64 工段的水洗塔水洗水包括工艺水 杂质 乙二醇和盐 回收乙二醇单元 PGU 包含这些水洗水 并在回收乙二醇反应器 Y 6235 中 将循环气凝 液中所含的 EO 转换成乙二醇 Y 6235 塔底出料进入到提浓塔 C 6211 进一步脱除水 游离甲醛 轻质杂质 塔底为 乙二醇 多乙二醇和重盐 塔顶气相在 E 6411 中冷凝 大部分凝液进入污水处理厂 部分 凝液回流至 C 6211 第二个塔称之为精制塔 C 6221 将提浓塔底物料中的乙二醇回收作为侧线产品 正常 操作中 回收乙二醇后 经过活性炭床 V 6250 C01 C02 送到乙二醇提浓塔 C 6811 但在 开车和波动工况下 乙二醇被送至粗乙二醇贮罐 D 6870 或乙二醇收集罐 D 6240 精制塔釜 液 包括多乙二醇和盐 经凝液稀释 送至多乙二醇贮罐 D 6917 5 2 2 详细描述 回收乙二醇单元反应系统 加到回收乙二醇单元的主要进料包括来自泵 G 6110 6112 的循环气凝液 CGC 和泵 G 6415 6416 的水洗塔水洗液 循环气凝液包括反应凝水 EO EO 反应杂质和盐 循环气凝液的量由催化剂效力和季 节性操作条件决定 来自 62 工段的循环气凝液量为 12 100 kg hr 至 15 700 kg hr 由 C 6401 塔底液位控制 亚硫酸氢钠 NBS 用以去除循环气凝液中的杂质 由于循环气凝液 在较高压力下送至 62 工段 所以 NBS 供给系统在水洗塔增压泵 G 6204 G 6205 入口取一 点进入 将 NBS 加入系统 水洗塔水洗液含有工艺水 杂质 乙二醇和盐 经水洗塔增压泵 G 6204 G 6205 加压 达到与回收乙二醇反应器 Y 6235 出口压力一致 普通情况下水洗塔水洗液流量与水中的杂 质相关 一般约为 16 900 kg hr 循环气凝液和水洗塔增压泵 G 6204 6205 出口的水洗塔水洗液混合 混合流体经回收 乙二醇反应器预热器 E 6202 通过控制壳程中压蒸汽流量 从 72 79 C 加热至 170 C 以 满足 EO 转化为乙二醇的无催化剂反应 若反应进料温度过低 则 EO 反应不充分 导致 EO 损失 若反应温度过高 则大量 EO 蒸发 降低 EO 转化率 同样导致 EO 损失 回收乙二醇反应器 Y 6235 将循环气凝液 水洗塔水洗水中的 EO 转化成乙二醇 二乙二 醇及痕量三乙二醇 这是个 8NPS 管式反应器 沿着反应器的长度方向均匀放置的三个混合 器 6235 A 6235 B 和 6235 C 混合装置确保由于惰性气体的存在而可能逸出的 EO 返回 到液相状态 以保证高 EO 转化率 反应器的长度提供了足够的停留时间 减少了 EO 逸出 控制在 10ppm wt 以下 一般达到 1ppm wt 反应器的背压控制在 1870kPa A 反应时的 高压使 EO 留在液相中 反应放热 在绝热情况下 放出的热量使液相从 170 升高至 180 回收乙二醇反应器 Y 6235 按一种安全方式操作 固定的反应器进口温度上下限与相应所计 算出的反应器出口最小压力 如果反应器在低于普通压力 比如开车 下操作 EO 会因反 应温度上升而逸出溶液 通过增加水洗塔水洗水量 稀释 EO 以减小 EO 的气相分压 而且 大流量会引起反应器混合装置里的更大涡流 更助于 EO 的再溶解 所以 大流量的水洗塔 水洗水可以使反应器出口压力降低 因此 安全反应的反应器出口压力与水洗塔水洗量有关 在反应器安全温度 压力范围以外操作 会引起循环气凝液流股进料的跳车 安全操作框架 限制了可能从 Y 6235 逸出并进入到提浓塔 C 6211 的 EO 量 而这些 EO 最终通过 C 6412 的放空口进入到尾气总管 而废液将排至污水处理厂 回收乙二醇单元提浓塔系统 反应器 Y 6235 的产品进入到提浓塔进料过滤器 Y 6209 或 Y 6210 以除去在反应 中生成的固体聚合物 这些固体聚合物会阻塞进料分布器和提浓塔 C 6211 中回收乙二醇单 元的填料 两个过滤器并联 一个在主管路 另一个在副管路 通过压差指示判断过滤器是 否需要清洗 过滤后的反应器产品物料压力降低 与经乙二醇收集罐 D 6240 闪蒸分离后的 流股合并 再进入提浓塔 C 6211 提浓塔 C 6211 的进料量维持在 33 000 kg hr 至 40 700 kg hr 把进料速率维持在这 个范围内 是为了塔内填料达到正常负荷 确保塔顶出料量 符合 EO 汽提 再吸收塔第一 再沸器 E 6411 的负荷量 使 EO 汽提 再吸收塔第二再沸器 E 6495 在正常范围内操作 如果 C 6211 的总进料量小于 33 000 kg hr 则需调整水洗塔水洗水量 或加入 D 4240 的物料 以使总流量达到要求 提浓塔 C 6211 内有一个两段床式填料 将水 游离醛 轻杂质与乙二醇 多乙二醇 盐分离 C 6211 塔顶气相是一股饱和状态低压流体 为 E 6411 提供热负荷 出自 E 6411 的凝液收集于 EO 汽提 再吸收塔第一再沸器凝液贮罐 C 6412 C 6211 顶部正常压力为 202 kPa a 由罐 C 6412 的尾气压力控制 罐 C 6412 的一部分凝液通过 G 6413 6414 用来作 C 6211 的回流 流量一定 由提浓塔注碱计量泵 G 6260 G 6261 其中的一台 向这股回流 注入碱液 注入流量基于一个固定的碱液 回流质量比 为的是塔底 pH 值维持在 7 10 加 碱液的目的是保护 E 6411 及相关设备以免腐蚀 罐 C 6412 的其余凝液经二氧化碳吸收塔 预热器 E 6303 热量回收后 进入到污水处理装置 C 6211 底部的水溶液含有乙二醇类和盐 通过重力流的方式进入到两个再沸器中的第 一个 提浓塔第一再沸器为一釜式再沸器 C 6211 塔底流股以 123 83wt 水 进入到 E 6212 壳程 137 30wt 离开 E 6212 的凝液由重力流进入回收乙二醇凝液罐 C 6236 然后经提浓塔塔顶凝液泵 G 6237 G 6238 打入工艺水罐 C 6701 和乙二醇蒸发器 C 6708 C 6709 C 6711 由 C 6236 的凝液流量控制塔内液位 由于 G 6237 G 6238 出口是 装置内唯一 高压 工艺凝液源 因此开车时 需要向 C 6236 注入额外一股工艺凝液 这 时 E 6212 不能按设计流量产生工艺凝液 来自 E 6212 的釜液流由重力流入提浓塔第二再沸器 E 6213 壳程中 此再沸器使用中 压蒸汽 降低水分至大约 6wt 由进入换热器的蒸汽量控制壳程液体温度 175 C E 6213 来的提浓乙二醇经提浓塔塔底泵 G 6214 G 6215 输至回收乙二醇单元精制塔 C 6221 如果 C 6221 没有操作 也可以使用这些泵将提浓乙二醇输至 D 6240 当 E 6213 清扫停用 也 可以用这些泵将 E6212 的釜液输至 D 6240 以使得 C 6211 继续操作 回收乙二醇单元精制塔系统 E 6213 的出料进入到精制塔 C 6221 C 6221 是一个带三个填料床的真空塔 上部有两 个填料床 下部有一乱堆填料床 来自 E 6213 的进料位置在此真空塔下部填料的上方 塔在真空下操作以实现乙二醇与多乙二醇 盐分离时有一个较低的塔底温度 141 C 温 度在强制循环再沸器出口处测取 真空工况由精制塔真空单元 V 6231 提供 它是一个混 合系统 蒸汽喷射器 中间冷凝器和一个液环真空泵 做功流体为中压蒸汽 真空尾气以正 压排出至尾气总管 V 6231 产生的真空凝液由重力流放净至污凝液罐 C 6230 为了保持精 制塔真空度为 2 13 kPa a 使用低压氮气作为载荷气体进入第一级喷射器 精制塔塔顶冷凝器 E 6222 是一个水平管壳式冷凝器 整合于 C 6221 这样塔 冷凝器 一体式设计 使真空塔的压力损失最小化 出自塔 C 6221 顶部填料床的工艺气相 走冷凝 器管程 并冷凝 冷凝器工艺气相出口温度设计为 42 C 可以通过调节闭路循环冷却水来 达到 出自 E 6222 的凝液回流至 C 6221 并通过一个位于填料床上方的液体分布器 返回 至真空塔 凝液的一小部分可以送至污凝液罐 C 6230 相应地延长活性炭床的寿命 但是 这样做也会使乙二醇损失 因此通常不采用 循环冷却水冷凝大部分塔顶气相 余下的部分 不用完全冷凝以移除低沸点杂质 不凝气相进入到精制塔尾气冷凝器 E 6220 凝液排至 C 6230 E 6220 使用来自 69 工段冷冻单元的盐水作冷凝 热量通过一个强制循环 包括螺旋板式换热器 输入 C 6221 精制塔塔底再沸器 E 6223 使用低压蒸汽 控制去 E 6223 的流股 来控制 C 6221 塔底液位 例如塔底 50 如果 E 6223 出口温度达到 141 C 则要限制去 E 6223 的流量 从 E 6223 到 C 6221 工艺回流 线包括一个限流孔板 维持螺旋板式换热器内背压 使之大于工艺混合流中气相压力 以避 免闪蒸及换热器结垢 加热后流体经过孔板后 进入塔内时发生闪蒸 C 6221 的出料量受其中总盐份的含量或用户规定的盐份含量 上限为 25 所控制 另外一条附加限制是流出 C 6221 的最小流量要满足 SIS 计算所得最小稀释盐溶液浓度 为 了最小化用来稀释 C 6221 塔底的乙二醇量 使用二乙二醇塔底流体 DST 进入塔底 由于 加入高沸点的 DST 提高了 C 6221 的塔底温度 如果 E 6223 出口温度接近上限 141 C 则 有必要经旁路至 C 6221 底部 C 6221 底部呈分液罐状 其直径比塔本体小 它减小了液体在塔内停留时间 同时满 足了泵 G 6227 和 G 6229 的汽蚀余量 减少 C 6221 底部停留时间 可以减少杂质生成所 需时间 使 MEG 纯度更高 延长活性炭床寿命 大多数液相出塔底 约 250 000 kg hr 途径精制塔循环泵 G 6227 精制塔塔底再沸器 E 6223 返回到塔 余下液相出塔底 进入 精制塔塔底泵 G 6229 泵 G 6229 出口物流 大部分回流至塔 其它进入精制塔塔底静态混 合器 Y 6226 中 与真空凝液混合 泵 G 6229 采取了相对较大的回流 为了实现高扬程 低流量 如上所述 C 6221 塔底出料为设置值 C 6221 塔底出料必须用真空凝液稀释至最大水含量 50wt 然后输送至罐区 来自 C 6230 的凝液由污凝液泵 G 6232 输至 C 6221 以实现快速稀释 稀释流股经过精制塔塔底 静态混合器 Y 6226 二乙二醇塔底流体旁路流 正常情况下无 单独测量并混合至 C 6221 塔底稀释流股 稀释的多乙二醇废液输至 E 6919 冷却到 45 C 然后进入到多乙二醇贮罐 D 6917 回收自 C 6221 乙二醇 约 99 87 wt 乙二醇 乙二醇在位于底部填料床下的烟囱塔 盘收集 烟囱塔盘收集乙二醇 然后进入精制塔侧线泵 G 6225 G 6225 打出的乙二醇或是 回流塔 C 6221 为湿润中部填料床 或是冷却后进入到活性炭床移除杂质 去活性炭床的 乙二醇流量受烟囱塔盘上的液位计控制 回流至 C 6221 的流量也受控制 G 6225 打出的乙二醇走精制塔冷却器 E 6224 管程 从 103 C 降至 40 C 冷却水走 壳程 为确保乙二醇出口温度对催化剂床边不太高 温度报警设为 55 C 回收乙二醇活性炭床系统 经 E 6224 冷却后的流体进入活性炭罐 V 6250 C 1 V 6250 C 2 以脱除杂质 提高 乙二醇品质 为减少更换活性炭频率 使用了一套满足设计进料量的双罐一体式活性炭单元 实现了最大经济效益 活性炭罐并排布置 如果使用的一个活性炭罐失活 设计的阀门管道 允许单个罐操作 活性炭罐进口有采样分析设备来探测杂质 第一个活性炭罐失活后 采样 分析设备切换至第二个活性炭罐处 正常操作下 回收的乙二醇经活性炭床后 进入活性炭过滤器 Y 6253 去除乙二醇中 可能存在的活性炭颗粒 过滤后的乙二醇进入到主乙二醇精馏流程中的乙二醇提浓塔 C 6811 当 C 6811 不可用时 纯净的乙二醇流股也可以进入到粗乙二醇贮罐 D 6870 当一个活性炭罐需要再生 备用活性炭罐中的乙二醇用冲洗冷却凝液回收 进入两个活 性炭过滤器中任一 Y 6254 或 Y 6255 以去除流体中的活性炭颗粒 然后进入到 D 6240 冲洗完失活活性炭罐后 换备用活性炭罐 冲洗用冷却凝液进入到 D 6240 经 Y 6254 Y 6255 去除新活性炭中颗粒 接着用来自 E 6224 的乙二醇来冲洗活性炭中冷却凝液 两个 过滤器 Y 6254 Y 6255 适用活性炭床冲洗操作 因为相比一般乙二醇回收操作 还要考虑篮 式过滤器的更换频率 3 个活性炭过滤器 Y 6253 Y 6254 Y 6255 都是独立的篮式过滤器 如果 Y 6253 在正常操作时需更换 乙二醇可以改去 Y 6254 或 Y 6255 回收乙二醇单元贮罐系统 乙二醇装置废液及循环流股 包含可回收乙二醇 送至乙二醇收集罐 D 6240 作短期储 存 最终送至 C 6211 处理 D 6240 的流股包括连续流和几股间歇流 由于 D 6240 设计温度为 100 C 来自 C 6305 的连续塔盘清洗水和来自 E 6212 或 E 6213 间歇流股必须冷却至 40 C 或更低温度 才能进入 D 6240 这些流股由乙二醇收集 罐冷却器 E 6241 冷却 E 6241 是一个螺旋板式换热器 冷却水 流量不控制 走换热器的 冷侧 D 6240 是个常压氮封贮罐 由于有痕量 EO 存在 氮封用来维持罐内气相不可燃条件 乙二醇收集罐泵 G 6242 将物料从 D 6240 传输至 C 6211 同时也提供罐内物料循环混合 通过喷射混合器 6240 B 约 8 000 kg hr 喷射混合器降低了罐内浓度差异 为 C 6211 进 料提供了较固定的组成 5 35 3二氧化碳清除二氧化碳清除 6363单元单元 5 3 1 概述 二氧化碳清除单元 CO2RU 包括一个二氧化碳吸收 急冷塔 塔内贫碳酸盐溶液吸收循环 气中的二氧化碳 一个二氧化碳再生 带闪蒸罐 塔 塔内解析出二氧化碳 放空至大气 急 冷和水洗部分安装在吸收塔顶部 循环气经水洗后返回到 EO 反应系统 5 3 2 详细描述 含有 0 5 1 0 mole 二氧化碳的循环气 按催化剂使用情况变化 走 E 6303 管程与 废水加热 温升约 3 C 然后进入到二氧化碳吸收 急冷塔 C 6301 冷却后的废水离开 E 6303 壳程进一步在 E 6458 冷却 再送至污水处理 循环气离开 E 6303 进入到 C 6301 所含二氧化碳被 20 碳酸钾溶液吸收 另有一股 Fc 值约为 0 34 的碳酸钾溶液进入到塔内 富碳酸盐溶液 Fc 0 5 离开塔内吸收部分 循 环气离开塔 C 6301 时二氧化碳的浓度 在反应前期时必须小于 0 3 mole 反应末期必 须小于 0 5 mole 贫碳酸盐溶液温度在 63 C 到 66 C 在两段填料上部进入到二氧化碳吸收 急冷塔 C 6301 循环气在两段填料下方进入塔 大约 2 5 的贫液作为热流进入两段填料之间 以 提高填料的温度 较高的温度加快填料段中反应速率 即加快二氧化碳清除速率 贫液顺填 料而下 与循环气逆流接触 热贫液按需要调整流量 以保持出口循环气中二氧化碳浓度 热贫液的调整不能频繁 不过也需对反应系统的高浓度二氧化碳 吸收塔循环气流量温度变 化或其它变化作出反应 循环气离开吸收塔填料后 进入到水洗部分 较进塔时温度升高 5 10 水洗部分包括一段填料 一个丝网分离器安装在吸收部分和急冷 水洗部分之间 一个叶片式分离器安装在急冷 水洗部分的出口 雾沫分离器的目的是为了减少被循环气体 带到反应系统的碳酸钾溶液和液态水的量 液态水会明显使催化剂效率降低 钾盐会使催化 剂中毒 洗涤水经泵 G 6313 14 一用一备 在 C 6301 内循环 和雾沫分离器一起 以防碳酸 钾溶液过载 出自水洗部分的清洗水通过重力流进入到从吸收段填料顶部进入到内部溢流 管 这股清洗水提供了一部分补充到碳酸钾溶液环路 碳酸钾溶液循环失去的水分经再生塔 放空至大气 或离开 C 6301 进入到循环气 环路中流量控制已定 洗涤水在烟囱塔盘收集 离开 C 6301 底部的富液 在贫 富碳酸盐液换热器 E 6319 中与热贫液换热 流量受到 控制 富液从 55 C 加热至 115 C 贫液从 125 C 冷却到 65 C 含有小量 EO 的富 液进入到回收乙二醇反应器 Y 6320 反应器直径为 1m 长度为 45 7m 提供足够的停留时 间 反应后液相中剩余 EO 达到一定浓度以下 乙二醇反应器的后段 安装在再生塔顶部的富液闪蒸罐中 富液压力降至 269kpa a 闪蒸罐中生成的气相物料包括惰性气体 还有 E 6319 中汽化的 EO 这股气相流股循环至 EO 回收系统 C 6404 塔的下部汽提 在开车时 闪蒸罐的压力一般通过放空阀和甲烷管线上 的调节阀来控制 闪蒸的意义是回收乙烯 减少二氧化碳尾气中烃的排放 提高经济效益 离开闪蒸罐底部的富液 进入到 C 6305 再生部分 液位控制 再生部分包括两段填料 热量通过自然循环再沸器 E 6307 加入到 C 6305 的富液中 由于吸收可逆反应 再生二氧 化碳和碳酸钾 工艺蒸汽在 E 6307 壳程冷凝 收集于 C 6351 经泵 G 6352 53 一用一备 输至工艺水罐 C 6701 C 6305 塔底部有个备用管嘴 以备蒸汽直接输入 再生生成的二氧 化碳进入到塔内的水洗部分 和水组成饱和气相 水含量约为 90mole 二氧化碳约为 10 mole 温度约为 120 水洗部分由水洗塔盘和一个安装在闪蒸罐和再生填料之间的烟囱塔盘组成 水洗塔盘有 两个作用 1 去除来自再生部气相里的乙二醇 并吹扫出系统 2 减少碳酸钾对大气的 排放 含有乙二醇的气相与洗涤水逆流传质 洗涤水在烟囱塔盘收集后 进入回收乙二醇单 元 进一步回收乙二醇 离开水洗部分的尾气在二氧化碳再生塔尾气冷凝器 E 6308 壳程中部分冷凝 管程为来 自 C 6301 塔顶的冷循环气 部分冷凝的再生尾气进入到闪蒸罐 C 6309 尾气未冷凝部分通 过一压力调节阀 PV 6305 05A 和减噪设施后排至大气 同二氧化碳尾气 在只需要少量或 没有二氧化碳的情况下 由包括氮气输送阀在内的压力控制系统帮助实现 开车时 碳酸盐 溶液开始聚集 E 6308 没有冷凝物 所有 C 6305 塔顶出料必须排放至大气 PV 6305 05A 和二氧化碳放空管线处理这股物料时会发出超标噪声 因此通过 HV 6305 05C 排放至大气 这样的放空也有个减噪设施 在开车操作中 系统压力由 PV 6305 05A 控制 一旦阀门超 压 级联压力控制将会开启 HV 6305 05C 冷凝液由 C 6309 的液位控制 流入 C 6305 塔底 备用路线为通过 C 6309 的放净口 凝液利用重力流经 C 6412 流入污水系统 来自再生塔底的贫液 125 C 流入贫碳酸盐液加压泵 G 6327 28 一用一备 泵 所需的汽蚀余量较低 碳酸钾溶液进入到碳酸盐液主泵 G 6310 11 一用一备 压力升高 经贫 富碳酸盐液换热器 E 6319 壳程后 进到 C 6301 溶液循环流量由 E 6319 和 C 6301 之间的流量调节阀控制 热贫液走 E 6319 旁路 进入到 C 6301 两段填料之间 由单独流 量调节阀控制 开车时 加压泵 G 6327 28 用于循环碳酸钾溶液 溶液走短的回路 C 6301 旁路 聚集在 C 6305 差不多 2 年以后 溶液中缓慢聚集的有机盐需要吹扫 加压泵出口 有一流量调节阀 清洗水经 E 6303 和 E6458 后 送至污水处理 为控制碳酸盐溶液和洗涤水中起泡沫 取两点加入除沫剂 一点位于贫液加压泵 G 6327 6328 的进口 另一点位于急冷 冲洗水循环泵 G 6313 14 进口 两点都各自用手动 加液罐注入 碳酸钾溶液缓冲罐 D 6323 用于存放工艺设备操作所需的溶液 还有足够的工作存量 整个系统的两次冲洗水 罐需保温 用内部凝液环管加热 还包括一个低点收集总管 可放 净至碳酸盐溶液收集池 D 6306 此收集池同时提供碳酸钾溶液混合及碳酸盐溶液系统的放 净 收集池和贮罐之间有碳酸盐液污水池泵 G 6325 当系统放净后 将溶液送至 D 6323 碳酸盐液过滤器 Y 6326 置于 G 6325 出口用于混合及放净时溶液过滤 过滤器也可用来过滤 自加压泵出口至 C 6305 塔底的溶液 5 45 4 EOEO的回收的回收 精制精制 6464单元单元 5 4 1 概述 METEOR 环氧乙烷回收工艺与传统相比更安全 这是由于它将收集的 EO 限制在汽提塔内 部冷凝器附近 不需要 EO 压缩单元 不需要向在精制工艺中回收的 EO 供热量 EO 回收工艺包括两个主要设备 EO 吸收塔 C 6401 和 EO 汽提 再吸收塔 C 6404 其它 的设备都是辅助或从属于这两个设备 EO 吸收塔 C 6401 接收来自反应循环气的 EO 用冲洗水脱除气相中的 EO 冲洗水中所 含 EO 通过一系列孔板减压 经 EO 汽提 再吸收塔进料预热器 E 6403 后 进入到塔 C 6404 的汽提部分 在 C 6404 中 EO 提浓 经 EO 汽提 再吸收塔内部冷凝器后 在塔顶再吸收 提 浓时必需移除亲水杂质 冲洗水经水洗塔冲洗水冷却器 E 6422 从汽提 再吸收塔底循环至 EO 吸收塔 水洗塔增压泵 6415 6416 为组泵 配有备用泵 水洗塔输水泵 G 6417 6418 增 加了冲洗水压力使之能进入 EO 吸收塔 热量通过五种方式进入到汽提 再吸收塔 EO 汽提 再吸收塔进料预热器 E 6403 中所含热量 对与 C 6401 塔底至 C 6404 进料回 收热量 C 6404 对进料流股进行优化 由 62 工段提浓塔塔顶流股的热量 被 EO 汽提 再吸收塔第一再沸器 E 6411 利用 来自第四效蒸发器上部的工艺蒸汽直接进入到 C 6404 塔底 汽提部分 这股蒸汽不仅作 为热源 而且清洗水的补充水源 调整 EO 汽提 再吸收塔第二再沸器 E 6495 产生的 C 6404 再沸物 再沸器使用来自第四 效蒸发器 同样来自第四效蒸发器顶部的工艺蒸汽 直接进入到再吸收塔汽提部分 E 6405 以上 以去除轻杂质如二氧化碳和其它不溶性气体 C 6404 塔顶不被吸收的轻气体 经尾气压缩机 K 6460 返回至循环气系统 再吸收塔吸收的 EO 进至 EO 提纯部分 EO 提纯部分包括 EO 提纯塔 EOPC 及其辅助设备 再吸收塔底进料至 EOPC 的热量 用 于来自工艺水罐的工艺水 还有来自第四效蒸发器顶部的蒸汽给塔提供了热量 纯 EO 从侧 线出料 EOPC 釜液送至乙二醇反应部分 5 4 2 详细描述 EO 水洗塔 C 6401 循环气冷却器 E 6111 出口流股进至 EO 吸收塔 C 6401 底部 气体与之夹带的液体进行 分离 夹带液体直接进入循环气水洗泵 G 6110 6112 经泵输送到回收乙二醇反应器预热器 E 6202 或返回至 E 6111 工艺气体经烟囱塔盘 自 C 6401 塔底上升到塔的水洗部分 水 洗部分在烟囱塔盘上方 有两段填料 冲洗贫液为含少量 EO 乙二醇 盐分的水溶液 生成于 EO 汽提 再吸收塔 C 6404B 经 EO 汽提 再吸收塔进料预热器和水洗塔冲洗水冷却器 E 6422 冷却后 进入到 EO 吸收塔的液 相分布器 冷却后的冲洗水自两段填料上方向下流 气体自塔底向上升 出塔顶的气相 EO 浓度较低 塔顶气相的 EO 浓度 逸出 和冲洗水进料温度 流量相关联 塔顶逸出的 EO 设计值为约 60ppm vol 这是反应器催化剂初期夏天工况 沿塔而下的冲洗水收集于烟囱塔盘 EO 富液离开烟囱塔盘 经一组限流孔板 进入到 E 6403 C 6401 的最大工作压力为 2 34 MPaG 当循环气压缩机 K 6116 跳车 可以维持循环气 回路设定压力 EO 吸收塔材料为碳钢复 304L SS EO 汽提 再吸收塔进料预热器 E 6403 为节约能量 EO 汽提 再吸收塔进料预热器 E 6403 将 EO 吸收塔底冷流和 EO 汽提 再吸 收塔底热流进行换热 C 6401 塔底冷流进入 E 6403 管程 C 6404 塔底热流走壳程 传热量 是塔的一个敏感参数 E 6403 管程出口的高温度 会使过量的水逸出再吸收循环系统 生 成过量的乙二醇 出口的低温度会使 C 6404 塔两个再沸器负荷过量 导致 C 6404 釜液中高 EO 循环量 水洗塔冲洗水冷却器 E 6422 C 6404 釜液出 E 6403 壳程 进入到水洗塔冲洗水冷却器 E 6422 冷却后返回 C 6401 E 6422 是一组三个板式换热器 两开一备 使用冷却水做冷流 E 6422 出口工艺冲洗水的 设计温度为 35 此设计温度比循环水进口最大温度 32 高 3 E 6422 旁路中的冲 洗水用于调节冲洗水出口温度 35 离开 E 6422 的冷却水进入到水洗塔输水泵 G 6417 6418 压力升高后进入到 C 6401 水洗塔增压输水泵 G 6415 G 6416 和 G 6417 G 6418 冲洗水环路包括 C 6404 的两组出料泵 这些泵用来将 C 6404 釜液加压大约 2 MPa 使 之可以进料至C 6401顶部 水洗塔增压泵G 6415 6416将C 6404釜液加压至中间压力级别 中间压力等级保证将冲洗水吹扫流股送至回收乙二醇单元 PGU 经过 E 6403 和 E 6422 时有压力损失 E 6422 的出口冷却流股 经水洗塔输水泵 G 6417 6418 后 压力上升以便 进入 C 6401 两组泵都为高扬程 高流量 由于工艺要求 都为不锈钢制造 同为一用一备 当泵组 跳车事故时 G 6417 6418 至 C 6401 的回流旁路实现了零扬程保护 同时允许自 G 6415 6416 流量减少 为提供增压泵 G 6415 6416 的密封冷却冲洗水 从 E 6422 出口流股中抽取一小股流体 直接进入泵的密封冲洗口 至提浓塔的冲洗水 来自反应系统的乙二醇 盐等杂质会在冲洗水环路中积聚 为防止积聚 需放出一股冲 洗水 放出位置介于水洗塔增压泵 G 6415 6416 和 EO 汽提 再吸收塔进料预热器之间 流量 由进入 C 6401 塔 EO 和 C 6404 塔再吸收部分中杂质的含量决定 这股放出流股送至提浓塔 C 6211 既然为杂质聚集而放出一股冲洗水 就需要在冲洗水回路中补充一股新的 EO 回收区域的碱液加入 冲洗水的 pH 值在 E 6422 的出口处测定 碱液通过水洗塔贫液注碱计量泵 G 6420 6421 加入到 C 6404 底部 以维持塔底条件 碱液的加入可以在冲洗水回路中减少腐蚀 乙二醇 生成 分解亚硝酸成二氧化氮的影响 在 C 6401 和 C 6404 的釜液中亚硝酸分解生成二氧化 氮 使得至乙二醇反应系统的再吸收 EO 进料中 氮化合物浓度较高 这可能会影响乙二醇 品质 需加入碱液以控制冲洗水的 pH 值 冲洗水环路中除沫剂的加入 来自计量泵 G 6678 除沫剂加入到水洗塔输水泵 G 6417 18 进口 添加时利用了冷冲洗 水的低温 减少了高温下除沫剂的损失 除沫剂用于防止塔内起泡 同时也防止换热器内的 大量结垢 亚硫酸氢钠 NBS 的加入 亚硫酸氢钠加入 C 6404 塔再吸收部分的 EO 进料中 以控制甲醛生成 经 NBS 进料泵 G 6691 6692 添加剂注入冲洗水环路中的水洗塔冲洗水冷却器 E 6422 出口 NBS 的添加 使得 EO 回收区域 在 E 6405 出口可以满足对甲醛限值得技术要求 NBS 将甲醛转化成不挥 发盐 如此连续地将冲洗水中的甲醛去除 E 6405 的垂直向上错流设计 也有助于去除甲 醛 循环气冷却器出口的甲醛浓度由分析仪表 AI 7406 01 测定 所测值决定 NBS 的加入量 EO 汽提 再吸收塔及其内部冷凝器 C 6404 和 E 6405 EO 汽提 再吸收塔 C 6404 或称 EORC 包括汽提段和再吸收 两部分由内部冷凝器 E 6405 隔开 C 6404 塔内有七段填料 两个热虹吸再沸器 E 6411 E 6495 都使用直接 蒸汽注入 C 6404 有四段不同直径 C 6404 的底部在正压下进行普通的汽提操作 C 6404 塔的主要进料为 EO 冲洗富液 来 自于 E 6403 管程 从塔底填料层上方的进料沟槽进入塔 EO 从冲洗富液中汽提 EO 与其它 轻组分沿 E 6405 管程向上 进入到精馏部分 汽提后的冲洗水 即冲洗贫液从塔底流出 返回至 C 6401 精馏部分降低了夹带进入 E 6405 气相中水和杂质的量 气相使用凝液回流冷却 精馏 和冷凝部分在冲洗水和再吸收水中间形成一个隔离 在 C 6404 进料上方的精馏部分蒸汽流 量明显比下方低 这使得塔径减小 以正确地在进料上方放置填料 富含 EO 的气相冷流离开 E 6405 经烟囱塔盘进入到 EORC 的再吸收部分 填料部分紧 挨气相进口 大部分再吸收在此完成 在主吸收填料以后 气相流量大大减少 因此塔径减 小 C 6404 塔顶有两个附加填料层 用于吸收进一步气相中剩余的少量 EO 再吸收塔顶部 尾气 含不凝气 饱和水蒸气及痕量 EO 一般情况下进入尾气压缩机 K 6460 若事故情况 下 K 6460 有波动 如 C 6404 塔压力低或 K 6460 高吸入压力 或 K 6460 跳车 塔顶尾气进 入废气总管 工艺再吸收水经再吸收水溶液冷却器 E 6446AB 冷却后 进入到 C 6404 顶部 再吸收 水溶液来自工艺水罐C 6701 经乙二醇反应器预热器E 6774AB EO提纯塔进料预热器E 6431 和 E 6446 后 进料至 C 6404 乙二醇反应器预热器回收来自 C 6701 的热量 用于预热乙 二醇反应器进料 EO 提纯塔进料预热器也回收蒸汽中的热量 对进入 EOPC 进料加热 来自再吸收部分的液体向下直接进入轻组分汽提部分 蒸汽直接喷射在汽提部分底部 以去除诸如二氧化碳及其它不可溶气体等杂质 离开本部分的液体包括水和 EO 两者质量 比约为 12 1 等 这样的水和 EO 之比为水解比率 液体离开再吸收塔 经 EOPC 进料泵进 入 G 6409 6410 到 EO 提纯塔 EOPC 通过调节 K 6460 出口至进口的循环量 控制 EORC 塔的操作压力 调节 K 6460 出口至 进口的循环量 使压力调节阀调节塔顶气相流量 当 C 6404 塔需要更高的压力 压缩机出 口回进口的流量增加 穿越 C 6404 塔底填料层的蒸汽按比例分流成两个热源 喷射至 EORC 汽提部分的蒸汽和 到 EO 汽提 再吸收塔第二再沸器 E 6495 喷射蒸汽用到最大量 而到 E 6495 的蒸汽量根据 不同负荷压力变化 保持汽提部分的液位对操作两个热虹吸再沸器来说很重要 同时液位控 制来自工艺水罐 C 6701 或乙二醇提浓塔预热器 E 6831 的冲洗水 保持至汽提部分稳定 如 果 来自 C 6701 E 6831 冲洗水不够 液位控制也能打开来自凝液总管的流股 当 C 6404 塔底发生高液位 流量调节阀门打开 将冲洗水放出至乙二醇收集罐 D 6240 以降低冲洗 水液位 EO 汽提 再吸收塔第一 二再沸器 E 6411 和 E 6495 C 6404 的主要热负荷来自于两个热虹吸式再沸器 汽提 再吸收塔第一再沸器 E 6411 和汽提 再吸收塔第二再沸器 E 6495 两个再沸器的管程出口都与 C 6404 紧密接合 E 6411 的壳程接收来自提浓塔 C 6211 顶部工艺蒸汽 E 6411 可作为 C 6211 冷凝器 来自 C 6211 顶部的气相包含的杂质可能引起腐蚀 通过水洗塔贫液注碱计量泵 G 6420 6423 往 C 6211 回流加入碱液 以防止 E 6411 的壳程有腐蚀 EO 汽提 再吸收塔第一再沸器凝液贮罐 C 6412 接收来自 E 6411 的蒸汽凝液和来自二氧 化碳再生塔尾气冷凝闪蒸罐 C 6309 的过量凝液 来自 C 6412 罐顶气相去废气总管 C 6412 的凝液经冲洗水循环泵 G 6413 6414 去两路地点 第一路去污水处理 在二氧化碳吸收塔预 热器 E 6303 中 一路流股通过与二氧化碳吸收 急冷塔 C 6301 的进料换热 回收余热 然 后 再经 EO 汽提 再吸收塔凝液冷却器 E 6458 被冷却水冷却 温度下降至污水处理要求 同时由水洗塔贫液注碱计量泵 G 6421 6423 加入碱液 进行中和 第二路直接由 C 6412 返 回 C 6211 作为回流 同时为了防腐蚀 也在这路流股进入 C 6211 之前加入碱液 E 6495 壳程接收来自乙二醇四效蒸发器 C 6712 的蒸汽 如果 C 6712 的蒸汽供应不够 可使用低压蒸汽总管的蒸汽 EO汽提 再吸收塔第二再沸器凝液贮罐C 6496接收来自E 6495 的蒸汽凝液 EO 汽提 再吸收塔再沸器凝液泵 G 6497 6498 将凝液送至工艺水罐 C 6701 再吸收水溶液冷却器 E 6446 来自工艺水罐 C 6701 的工艺水经乙二醇反应器预热器 E 6774 和 EO 提纯塔进料预热器 E 6431 冷却后 进入再吸收水溶液冷却器 E 6446 E 6446 为一管壳式换热器 使用冷却水 来冷却再吸收水液 再吸收水液在 E 6446 出口的设计温度为 39 6 开车时 一部分工艺水可以走 E 6446 附近旁路 以便在进入再吸收塔前 获得较高温 度 较高的工艺水温度用于控制开车时 乙二醇反应系统进料的 pH 值 尾气压缩机 K 6460 来自 C 6404 塔顶的气相或进入废气总管系统 或进至尾气压缩机 K 6460 一般情况下 进入尾气压缩机 尾气压缩机将 C 6404 塔顶气相加压 经 EO 吸收塔 C 6401 将此气股送 回至循环气环路 当 K 6460 跳车或被隔离 C 6404 塔顶气相改送至废气总管 在尾气压缩机缓冲罐C 6459进口前部 所抽取压缩机的分析流返回至C 6404塔顶气股 C 6459 用以去除夹带液滴 相流量较小 估得所夹带液滴也较少 但是 缓冲罐也同时提 供工艺波动保护 如液泛和气涌 由于缓冲罐内附一个金属丝网 塔内没有附加补沫装置 缓冲罐累积的液体经泵尾气压缩机缓冲罐返回泵 G 6461 6462 送至 C 6404 的汽提部分 EO 提纯部分 EO 提纯塔 C 6430 的侧线出提纯后的 EO 这个有 86 个塔盘的精馏塔 将水和其它杂质 从 EO 中去除 提纯塔的进料来自于 EO 汽提 再吸收塔再吸收部分顶部 再吸收塔底先进至 EO提纯塔预热器进料泵G 6409 6410 经乙二醇反应器碱液计量泵的碱液 加至G 6409 6410 的进口 碱液用来控制乙二醇精制反应器出口的 pH 值 可以降低 EO 中的二氧化碳浓度 再 吸收塔釜液经 EOPC 进料泵 EO 提纯塔进料预热器 E 6431 后 进至 EOPC 塔底 预热器提 供 EOPC 所需大部热量 并且设计最小停留时间 以减少在塔釜液生成乙二醇 如果需要向 EOPC 增加热量 可以从乙二醇四效蒸发器 C 6712 获得蒸汽 从塔底液位以下喷射入塔 EOPC 的釜液经乙二醇反应器进料泵 G 6772 6773 送至 67 工段乙二醇反应部分 当没有提纯 EO 出料时 塔底釜液基本组成为 7 5 wt EO 和 92 5 wt 水 12 1 的水解比 在提纯 EO 出料时 釜液中 EO 的浓度降至 6 8 wt 13 75 的水解比 在提纯塔塔底的高 EO 浓 度 低水解比 会使提纯塔停止向乙二醇反应进料 浓度受塔底温度和压力决定 上升至提纯塔顶部 EO 气相经提纯塔塔顶冷凝器 E 6432 冷凝 提纯塔顶压力为 0 234 MPaG 足够可以在 E 6432 用冷却水冷凝 EO 气体 E 6432 为立式整体安装在 C 6430 顶部 冷凝的 EO 回流至塔板 纯 EO 在塔侧出料 位置在从下至上的第 75 个塔板 经提纯塔产品 冷却器 E 6433 后 纯 EO 温度从 45 降至 10 然后送至 EO 贮罐 C 6942 6946 若第 30 块塔板温度过高 则停止向贮罐输送 EO 以防止水分进入罐内 从 EOPC 塔顶取一小股气相 用以去除二氧化碳及甲醛 这股气相回流至 C 6404 塔再吸 收段的二氧化碳汽提区域 通过调节 EORC 的放空气流和控制塔的甲烷进料 进而控制提纯 塔压力 提纯塔也可接收来自 EO 贮罐的 EO 经 EO 输送泵 G 6943 44 48 EO 在提纯塔底部塔板 附近进料 这条线路也可应付 EO 贮罐发生紧急情况时 需要接收 EO 进料至乙二醇反应系统 5 55 5乙二醇反应和蒸发乙二醇反应和蒸发 6767单元单元 5 5 1 概述 乙二醇反应系统中 用水与环氧乙烷 EO 反应产生乙二醇 MEG 二乙二醇 DEG 和有限的多乙二醇 乙二醇反应接受冲洗水和来自环氧乙烷精制塔 C 6430 底部的 EO 乙二醇反应系统由管式反应器 吸收罐 Y 6771 C6779 组成 这种管式反应器与典型的管 式反应器功能相同 能将 EO 完全转化成 MEG 大部分的冲洗水 61 在 68 工段 乙二 醇精制系统 最终浓缩和精制之前 在四效蒸发器系统中被除去 四效蒸发器生产的工艺蒸 汽被用于为好几个其它工段提供热能 杂质用惰性气体吹扫 法通过蒸发器再沸器 经主排 气冷凝器 C 6710 和在乙醛尾气汽提塔 C 6746 除去 5 5 2 详细描述 乙二醇反应 加到乙二醇反应系统的物料是来自环氧乙烷提纯塔 C 6430 底部的含有 6 8 到 7 8 EO 和水的混合物 EO 的浓度取决于 C 6430 生产纯 EO 产品的产量 从 C 6430 出来的 EO 水混合物的温度大约为 105 用两台乙二醇反应器给料泵 G 6772 73 的任何一台将 压力增加到约 2625kPaA 381psia 乙二醇反应器给料泵为低流量 高扬程 由马达连锁 SIS 67 1 保护 离开泵的高压力 含有冲洗水的 EO 通过乙二醇反应器预热器 E 67