专利名称：延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法及脱水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油化工生产中的乙二醇脱水的工艺技术及设备，特别是一种延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法及脱水装置。
背景技术：
环氧乙烷加水反应生成乙二醇溶液(包括二乙二醇和三乙二醇)。该乙二醇溶液经过数个塔组成的蒸发系统，蒸发其中的水份至含水量为15％的乙二醇溶液后，通过离心泵输送到乙二醇干燥塔，此时乙二醇溶液的温度设计正常值为89℃，也就是乙二醇干燥塔的进料温度；然后，利用高压蒸汽给干燥塔热虹吸式再沸器提供热源；当塔釜内的乙二醇溶液达到含水量0.01％的指标时，该乙二醇溶液通过离心泵输送到乙二醇精制塔再次分馏。现有技术中的这一乙二醇溶液脱水工艺，在实际操作运行中造成经常性的非计划停车，因为再沸器列管的内管壁上很快形成了一层结焦物，结焦物不仅传热性极差，而且使得列管的管径不断变细，同时列管的内管壁也变得粗糙。一般情况下3-6个月就需要停车清焦，使得计划内的停车大修周期中需要进行数次非计划的停车清焦，不仅直接造成巨大的停车损失，而且增加了大量的清焦污水。为了保证乙二醇干燥塔的正常作业，即使得塔釜内的乙二醇溶液达到含水量0.01％的指标，不得不向再沸器加大高压蒸汽的流量，这大大地增加了再沸器的热负荷，从而列管管壁过度受热，致使列管内管壁加速结焦，结焦后的列管又需要进一步增加再沸器的热负荷，即进一步加大高压蒸汽的流量，如此恶性循环，使得再沸器结焦周期无法得到缓解。
针对再沸器结焦周期过短而导致频繁停车清焦这个技术问题，本发明人对结焦机理和原因进行了分析，分析结果如下如要缓解再沸器结焦周期，可以降低再沸器的热负荷；如要降低再沸器的热负荷，同时保证乙二醇干燥塔的作业效率，即使得塔釜内的乙二醇溶液达到含水量0.01％的指标，可以提高通过管道循环系统进入再沸器列管中的乙二醇溶液的初始温度；如要提高该乙二醇溶液的初始温度，就可以提高乙二醇干燥塔的进料温度；由此得到技术解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，采用该方法能够使得再沸器的结焦速度很明显地降低，从而避免非计划停车造成的清焦停车损失，节省大量的清焦费用，并且大大减少了污水排放，有利于环保。
本发明还提供一种与上述方法相关的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置。
本发明的技术方案如下延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，包括对干燥塔的进料温度进行控制，其特征在于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为95℃-130℃。
乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为100℃-125℃。
乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为110℃-120℃。
乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度为115℃。
延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置，包括将乙二醇溶液的含水量降至15％左右的蒸发系统和通过输料泵与其连接的乙二醇脱水系统，所述乙二醇脱水系统包含有乙二醇干燥塔及干燥塔再沸器，其特征在于所述乙二醇干燥塔与所述蒸发系统之间设置有进料预热器。
所述进料预热器的入料口连通所述输料泵，所述进料预热器的出料口连通所述乙二醇干燥塔的进料口。
所述进料预热器的入料口连通所述蒸发系统，所述进料预热器的出料口连通所述输料泵。
所述进料预热器采用中压蒸汽热源。
本发明的技术效果如下由于本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，不仅对干燥塔的进料温度进行控制，而且将乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围控制在95℃-130℃，较大地突破了现有技术中乙二醇溶液的温度设计正常值89℃；经实测，干燥塔进料处塔板的温度在110℃-120℃，显然，与89℃相比，本技术方案所控制的乙二醇溶液进料温度范围95℃-130℃属于热进料和泡点进料的范围，而现有技术中的89℃属于冷进料；这样可以降低再沸器的热负荷，即减少了高压蒸汽的输入量，有效避免了列管管壁过度受热，从而延长再沸器结焦周期。在生产实践中，采用该方法能够使得再沸器的结焦速度很明显地降低，从整体上不会因为提高了乙二醇溶液进料温度而增加加热蒸汽的总量，从而既避免非计划停车造成的清焦停车损失，节省大量的清焦费用，并且又大大减少了污水排放，有利于环保。
由于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度优选为100℃-125℃，这就既维持了加热蒸汽输入总量的平衡，又进一步降低了再沸器的热负荷，即进一步减少了高压蒸汽的输入量，更有效地避免了列管管壁过度受热，从而进一步延长再沸器结焦周期。
由于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度优选为110℃-120℃，这就与实测的干燥塔进料处塔板的温度相一致，完全消除了冷进料的现象，最为合理地延长了再沸器结焦周期，实际运行中，由原有的3-6个月就需要停车清焦，延长至18个月以上。
由于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度为115℃，这有利于工艺实施，有利于确定乙二醇溶液的加热设施及其控制设备，更加充分地保证延长再沸器结焦周期。
由于本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置，在乙二醇干燥塔与蒸发系统之间设置有进料预热器，进料预热器的入料口连通输料泵，进料预热器的出料口连通乙二醇干燥塔的进料口；或者，进料预热器的入料口连通蒸发系统，进料预热器的出料口连通输料泵，这就可以充分满足上述乙二醇脱水方法的工艺条件，使得乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度得以提高。
由于进料预热器采用中压蒸汽热源，这就可以与乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度相匹配，而且极为合理。
图1为现有技术中乙二醇脱水工艺装置示意图；图2为本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水工艺装置示意图。
图中标记列示如下1.真空塔；2.第一离心泵；3.进料口；4.乙二醇干燥塔；5.塔釜；6.塔釜液出口；7.循环出口；8.干燥塔再沸器；9.中压凝液输出管；10.高压蒸汽输入管；11.循环入口；12.第二离心泵；13.进料预热器；14.入料口；15.出料口；16.中压蒸汽；17.低压凝液。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法作进一步的详细说明。
根据考察和调查，国内11套装置都存在这个问题，即从蒸发系统含水15％的乙二醇溶液进入干燥塔脱水，由于进料温度比塔内进料板温度低，加大了再沸器的热负荷。为了装置上存在的再沸器结焦的问题，我们陆续地进行了几种方案的改进，最终在1999年我们经过分析有关资料和理论计算决定提高进料温度，从冷进料改为泡点进料，即将95℃的塔釜液经过预热器加热到115℃后再进入干燥塔，此时进料温度与进料板温度基本一致，这样可以降低再沸器的热负荷，缓解再沸器结焦周期。具体采取的措施是，通过增加进料预热器，解决再沸器结焦。通过一年的实验，我们采用进料预热器后，再沸器的结焦速度很明显地降低，从使用上看，与原始数据没有任何变化，认为是可行的。
实施例1乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度为95℃，干燥塔及干燥塔再沸器正常运行6个月左右，需要停车清焦，期间出现干燥塔蒸发或干燥效率下降，通过加大再沸器高压蒸汽输入量维持干燥塔的正常作业，直至因为干燥塔再沸器结焦停车。实际上，95℃的乙二醇溶液可以通过温度控制直接由蒸发系统的真空塔的塔釜液获得，也就是说，无需额外增加乙二醇溶液预热装置。
实施例2乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度为130℃，干燥塔及干燥塔再沸器正常运行6个月以上，干燥塔再沸器一直没有出现结焦现象，虽然再沸器高压蒸汽输入量有所减少，但是，对乙二醇溶液的预热很麻烦。由此可知，这一工艺参数的设定有利于解决干燥塔再沸器结焦的问题。
实施例3提高进料温度，从冷进料改为泡点进料，即将95℃的塔釜液经过预热器加热到115℃后再进入干燥塔，此时进料温度与进料板温度基本一致，这样可以降低再沸器的热负荷，缓解再沸器结焦周期。
2000年我们正式安装，进料温度由95℃用中压蒸汽300kg/h加热至115℃，一直运行到2002年，在二年的时间里，我们使用的中压蒸汽和节约下来的高压蒸汽量基本持平，但是二年节约的机器清理费是可观的，避免产生的废水是惊人的，对企业的效益是巨大的。
下面结合附图对本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置作进一步的详细说明。
如图2所示的本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水工艺装置，依据工艺流程依次包括真空塔1，第一离心泵2，进料预热器13，乙二醇干燥塔4，干燥塔再沸器8和第二离心泵12；其中进料预热器13设置在乙二醇干燥塔4与蒸发系统之间，进料预热器13的入料口14连通输料泵即第一离心泵2，进料预热器13的出料口15连通乙二醇干燥塔4的进料口3；进料预热器13采用中压蒸汽热源，中压蒸汽16进入进料预热器13通过换热后变成低压凝液17流出，来自于真空塔1的塔釜液即95℃的乙二醇溶液被进料预热器13提升至115℃后，通过乙二醇干燥塔4的进料口3进入干燥塔内，然后通过乙二醇干燥塔4的循环出口7进入干燥塔再沸器8吸热后自乙二醇干燥塔4的循环入口11回流，高压蒸汽输入管10输入高压蒸汽至干燥塔再沸器8，通过换热后变成中压凝液从中压凝液输出管9流出。当乙二醇干燥塔塔釜5内的乙二醇溶液达到含水量0.01％的指标时，该乙二醇溶液通过离心泵12泵往乙二醇精制塔再次分馏。进料预热器13采用中压蒸汽热源，这就可以与乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度相匹配，而且极为合理。这就可以充分满足上述乙二醇脱水方法的工艺条件，使得乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度得以提高。
如图1所示的现有技术中乙二醇脱水工艺装置，除了缺少进料预热器13及相关管路外，其他与图2相同。因此，本发明延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水工艺装置结构简单，非常易于推广实施。
应当指出，以上所述实施例可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
权利要求
1.延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，包括对干燥塔的进料温度进行控制，其特征在于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为95℃-130℃。
2.根据权利要求1所述的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，其特征在于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为100℃-125℃。
3.根据权利要求2所述的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，其特征在于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为110℃-120℃。
4.根据权利要求3所述的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，其特征在于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度为115℃。
5.延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置，包括将乙二醇溶液的含水量降至15％左右的蒸发系统和通过输料泵与其连接的乙二醇脱水系统，所述乙二醇脱水系统包含有乙二醇干燥塔及干燥塔再沸器，其特征在于所述乙二醇干燥塔与所述蒸发系统之间设置有进料预热器。
6.根据权利要求5所述的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置，其特征在于所述进料预热器的入料口连通所述输料泵，所述进料预热器的出料口连通所述乙二醇干燥塔的进料口。
7.根据权利要求6所述的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置，其特征在于所述进料预热器的入料口连通所述蒸发系统，所述进料预热器的出料口连通所述输料泵。
8.根据权利要求7所述的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置，其特征在于所述进料预热器采用中压蒸汽热源。
全文摘要
本发明提供一种延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水方法，包括对干燥塔的进料温度进行控制，其特征在于乙二醇溶液进入干燥塔的进料温度范围为95℃－130℃。本发明还提供一种与上述方法相关的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置。采用本发明能够使得再沸器的结焦速度很明显地降低，从而避免非计划停车造成的清焦停车损失，节省大量的清焦费用，并且大大减少了污水排放，有利于环保。本发明还提供一种与上述方法相关的延长干燥塔再沸器结焦周期的乙二醇脱水装置。
文档编号C07C31/20GK1557795SQ200410001110
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月19日 优先权日2004年1月19日
发明者张振友, 陈家雄 申请人:北京东方石油化工有限公司东方化工厂