燕化乙二醇装置工艺介绍

异 构
CH3CHO （乙醛）
2、环氧乙烷水合： 主反应：
CH2－CH2 ＋H2O O HOCH2CH2OH -81.3kJ/mol （MEG 一乙二醇）
主要副反应： （1） HOCH2CH2OH＋CH2－CH2
O
HOCH2CH2OCH2CH2OH （DEG 二乙二醇）
（2）
HOCH2CH2OCH2CH2OH＋CH2－CH2 O
C-140
C-110
C-320
D-210
D-220
3、环氧乙烷解吸和再吸收系统 ：
来自D-115塔釜富含 环氧乙烷的水溶液进入到 D-310塔，在加热的条件 下进行环氧乙烷解吸，解 吸后的水从塔釜进入到D115塔循环利用。解吸出的 环氧乙烷进入到再吸收塔 D-320，在塔内完成水和 环氧乙烷22：1的配比后， 进入到脱轻塔D-510。未 反应器 被吸收的气体含有一部分 乙烯，经尾气压缩机C-320 压缩后，返回到循环气中。
6．乙二醇的脱水和精制系统 ：
乙二醇精制系统设备介绍： F-615：粗乙二醇储罐 D-610：脱水塔 D-620：乙二醇精制塔 D-630：乙二醇回收塔 因为环氧乙烷水合反应的配比为：一乙二醇：二乙二醇：三乙二醇 =90：9：1 所以有了乙二醇回收塔、二乙二醇和三乙二醇精制塔
回流
蒸汽 蒸汽
蒸汽
D-534 釜液
通过与北化院燕山分院进行催化剂的交流，由于 受到二氧化碳含量的限制，装置不适用高选择性催化 剂，一直使用高活性催化剂（初期选择性 82% ，末期 选择性 76% ），选择性低导致装置的物耗高于行业其 他装置，造成产品生产成本高。 。
发展方向
装置目前进行的主要技术工作是与中科院共同开 发碳酸乙烯酯法联产乙二醇工艺包项目，预计2014年7 月份可以完成中试，然后与上海院的中试结果进行对 比评价，待总部确定最终的工艺路线后再进行下一步 的技术改造，提高装置的市场竞争力。
谢 谢！
返回循环气
2、CO2脱除系统：
来自循环气总量10%的循 环气与尾气压缩机出口的回收 气体进入到D-210底部，与来 自D-220的碳酸钾溶液逆向接 触，二氧化碳被吸收，没有被 吸收的气体返回循坏气。吸收 二氧化碳的碳酸钾变为碳酸氢 钾，回到D-220进行再生，经 过加热，碳酸氢钾转化为碳酸 钾，并释放二氧化碳，碳酸钾 返回D-210循环利用，二氧化 碳经二氧化碳压缩机去华益， 生产食品级干冰。
F-615
D-610
D-620
D-630
乙二醇精制系统：来自D-534约85%的乙二醇水溶液可以直接进入到D-610脱水塔，也可以先进入粗乙二醇 储罐F-615，再进入D-610进行脱水。在脱水塔内，在加热的作用下，乙二醇溶液的水尽可能的脱除，塔釜 含水量要求<0.1%,然后进入到乙二醇精制塔D-620,为保证D-610塔顶脱除的水中乙二醇含量符合要求，在 塔顶以水作为回流。在D-620中，在加热的作用下，塔顶经冷凝后作为回流进入塔内。乙二醇合格产品从侧 线采出进入到乙二醇产品储罐，经分析合格后送到储运二厂。D-620塔釜产品进入到D-630，乙二醇回收塔。 在乙二醇回收塔D-630中，要求塔釜的乙二醇合格，将所有的乙二醇经过加热从塔顶采出到粗乙二醇储罐F615,塔釜产品进入到F-715用于生产二乙二醇。
95
E-411
F-410
86
合格环氧乙烷
23
D-510
11
D-320
D-410
5、乙二醇反应和蒸发提浓系统 ：
来自再吸收塔D-320的 液相进入到D-510脱轻塔的 上部，脱除溶解在水中的轻 组份（二氧化碳、甲烷、乙 D-320 烯等），塔釜液相分为两部 分，一部分进入到D-410塔， 用于精制环氧乙烷产品，另 一部分进入到水合反应器D520（长148米，反应停留 时间30分钟），进行直接水 合反应，反应产物为乙二醇 水溶液（乙二醇：二乙二醇： 三乙二醇=90：9：1）。
循环气压缩机C-110
EO吸收塔D-115 新鲜水 U-550水处理系统 循环水槽 EO解吸塔D-310 工艺尾气 EO再吸收塔D-320
脱轻塔D-510 EO精制系统 水合反应器D-520 不平衡工艺水 五效蒸发系统 含醛废水 EG精制系统 环 氧 乙 烷
乙 二 醇
二 乙 二 醇
三 乙 二 醇
多 乙 二 醇
1、环氧乙烷反应系统：
来自裂解装置的原料乙烯和空分装置氧气、致稳氮 气，在循环压缩机的出口侧与贫循环气混合，混合气 中乙烯和氧控制一定的浓度（含乙烯 20~28% ，含氧 7%），进入填充银催化剂的列管式固定床反应器，在 银催化剂的作用下，在一定的温度（220～273℃）和 压力（2.06MPa）下，进行氧化反应。 致稳氮气可由甲烷代替，致稳甲烷来自裂解中压甲 烷（0.4MPa）进界区后经加压进入循环气系统。甲烷 致稳时混合气中乙烯和氧浓度均可提高（乙烯 30% ， 氧气7.8%），改善了反应条件。
技 学设计公司（ SD ）的专利技术，由日本 曹达工程公司承包建设的，它是用纯氧 在银催化剂作用下，通过固定床反应器 氧化乙烯，生产环氧乙烷，再经管式反 应器加压水合，生产乙二醇。
装置于1973年12月26日签订合同， 1977年8月施工结束，1978年7月28日投 产。1998年由中国石化北京工程公司进 行改造设计，将装置生产能力由60000吨 /年扩大到年产80000吨乙二醇。2003年， 再次与中国石化北京工程公司合作，对 环氧乙烷精制单元进行扩能改造，使其 设计生产能力提高到17000吨/年。
燕化乙二醇装置工艺介绍
装置的地位与作用：
本装置是66万吨乙烯装置的配套装置，年 生产能力为 80000 吨乙二醇，其中环氧乙烷产 品年生产能力 17000 吨。年耗乙烯约 53600 吨。 环氧乙烷产品主要供应北京合成化学厂、天津 石油化工公司第三石油化工厂、天津市助剂厂 等厂家生产非离子表面活性剂、聚醚多元醇等， 乙二醇产品主要供应燕山石油化工公司聚酯厂、 天津石油化工公司等厂家生产聚酯纤维。
7、多乙二醇分离系统 ：
二乙二醇和三乙二醇生产是一个塔，因为有F-715/F-716三个储罐 ，所以塔的操作弹性非常大，用三个储罐分别存放生产二乙二醇
和三乙二醇的原料，从而实现三乙二醇的间歇操作。
说明：F-715/F-716为粗二乙二醇储罐，当 D-710塔釜的二乙二醇含量大于25%时，塔 釜液切至F-715A，当二乙二醇含量在15% 和25%之间至，塔釜液切至F-715B,当釜液 二乙二醇含量小于15%时，切至F-716.F715A/B是生产二乙二醇的储罐，F-716是生 产三乙二醇的储罐。三乙二醇每个月只生 产一次，大约30个小时，每次生产30吨左 右，其余时间生产二乙二醇。
产品用途：
环氧乙烷、乙二醇是石油化学工业的重要原料， 环氧乙烷除主要用于生产乙二醇外，还大量用于生产 非离子表面活性剂、乙二醇醚、乙醇胺、防腐涂料及 其他多种化工产品。在合成纤维工业中，环氧乙烷也 可以直接作为中间体代替乙二醇制造聚酯纤维和薄膜。 乙二醇主要用于生产聚酯纤维、塑料、薄膜和防 冻剂、冷却剂的原料，还大量用于生产增塑剂、松香 酯、干燥剂、柔软剂等多种化工产品。环氧乙烷、乙 二醇产品应用广泛，环氧乙烷的产量在乙烯工业衍生 物中仅次于聚乙烯而占第二位。环氧乙烷产品产量的 75％用于生产乙二醇。
C-110 C-320
D-510
D-115
D-310
D-320
4、环氧乙烷精制系统 ：
来自D-510脱轻塔的 质量浓度为10%的环氧乙 烷水溶液进入到环氧乙烷 精制塔D-410,由第11板进 料。塔顶气体在塔顶冷凝 器冷凝后进入回流罐F410中，用回流泵进行塔 的回流。从第86板采出合 格的环氧乙烷产品，塔釜 液进入到D-320，作为一 部分吸收水。
装置目前存在的问题
1）反应器技术落后，是国内唯一使用油撤热形式的反应 器，热损失大造成能耗高，同时相对水撤热反应器来 说，对反应温度的控制能力较差。 2）装置二氧化碳脱除系统的处理能力远低于行业水平， 循环气去二氧化碳脱除系统的分流率只有 12% 左右， 造成反应器入口的二氧化碳含量高（催化剂初期在6% 左右，末期在8%左右）。而行业内其他装置通过二氧 化碳系统的扩能改造，循环气分流率最高达到了100%， 反应器入口的二氧化碳含量均低于 4% ，最低能达到 0.5%左右。
主要化学反应：
1、乙烯氧化： 主反应：
Ag 催化剂 C2H4＋1/2O2 CH2－CH2 -105kJ/mol （220～273℃）～2.1MPa O
主要副反应：
Ag 催化剂
（1 ）
C2H4＋3O2 （220～273℃）～2.1MPa
2CO2＋2H2O -1426kJ/mol
（2 ）
CH2－CH2 O
D-320
五效蒸发系统
D-520
D-510
D-410
回流
回流
回流
回流
回流
进料
蒸汽
D-530
D-531
D-532
D-533
D-534
D-610
五效蒸发系统：来自D-520的15%的乙二醇水溶液进入D-530，在加热的情况下， 水变成蒸汽进入到下一个塔的再沸器E-531作为热源，塔釜乙二醇浓度得以提升， 进入下一个塔D-531.为保证塔顶的二次蒸汽不含有乙二醇，在塔顶加入水作为 回流。这样塔釜液依次流过D-531/D-532/D-533/D-534,塔顶的二次蒸汽依次作 为E-531/E-532/E-533/E-534再沸器的热源，经过五个塔的脱水，D-534塔釜乙 二醇浓度提高到85%,进入到乙二醇脱水塔。
D-710
二乙二醇
三乙二醇
D-630 釜液 F-715A F-715B F-716
700#系统流程：来自乙二醇回收塔D-630的釜液进入到F-715A，经过间接进料进入 到D-710塔，生产二乙二醇，在加热的条件下，合格的二乙二醇产品送至二乙二醇储 罐，塔釜物料根据二乙二醇组成的不同切至F-715或F-716。当F-715A液面低F-715B 液面高的时候，采用F-715B进料，处理F-715B物料，此时塔顶的乙二醇含量可能会 出现不合格的现象，所以直接将塔顶料切至F-715A。当F-716液面高的时候，用于生 产三乙二醇，此时二乙二醇停止生产。三乙二醇生产结束后，在生产二乙二醇。
EDC C2H4 O2
D-220 D-210
D-115
E-111
C-110
D-110
E-112
D-310
循环气经过循环气压缩机压缩后，进入到E-111气气 热交换器进行升温，然后进入到反应器D-110,在银催化 剂的作用下发生氧化反应，乙烯转化为环氧乙烷，部分 深度氧化生成二氧化碳和水，在经过E-112和E-111两次 撤热后，进入到D-115塔用水吸收环氧乙烷，未被吸收的 气体返回到循环气系统。环氧乙烷水溶液进入到解吸塔 D-310。
装置运行状况：
乙二醇 环氧乙烷 折醇产量（吨） 能耗（kg标油/t） 物耗（kg/t.）
2011年 46768 14684 65123 409.39 675.775
2012年 59107 22351 87045 419.85 657.36
注明：2011年8月15日停工进行催化剂更换工作，因催化剂发生尾烧， 12月再次进行更换工作。
HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH （TEG 三乙二醇）
装置的主要构成：
环氧乙烷 /乙二醇装置主要是由乙烯 氧化反应，循环气压缩，二氧化碳吸收、 解吸，环氧乙烷吸收、解吸和再吸收， 轻组分脱除、环氧乙烷精馏、环氧乙烷 水合反应，五效蒸发，乙二醇精馏等单 元构成。
C2H4
O2 氧化反应器D-110 CO2脱 除 系 统 N2 CO2废气