一种乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法
【专利摘要】本发明公开了一种在乙二醇装置上降低环氧乙烷吸收水温度的方法。本方法的实现只需要在现有SD技术环氧乙烷/乙二醇装置上的贫环氧乙烷吸收水管路系统上增加一台直冷式的溴化锂吸收式冷水机组并使经过该机组的贫环氧乙烷吸收水温度降低到33℃以下，从而实现控制并降低环氧乙烷吸收塔顶环氧乙烷浓度的目的。采用本发明的方法，可将环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓度控制在50ppm?mol以下，提高环氧乙烷反应的选择性，降低原料单耗水平。更为重要的是可以消除装置在提高生产负荷时由于塔顶环氧乙烷浓度过高造成的安全隐患，为装置的高负荷生产和进一步扩能创造条件，进而提高装置的经济效益水平。
【专利说明】—种乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油化工中乙二醇/环氧乙烷生产领域，进一步地说，是涉及一种在乙二醇装置上降低环氧乙烷吸收水温度的方法
【背景技术】
[0002]目前，国内常规的SD (即1958年美国Halcon — SD开发的空气法直接氧化技术)技术的环氧乙烷/乙二醇装置，环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓度普遍高于设计值。(见附图1)其主要原因有:
[0003]装置生产负荷高；环氧乙烷吸收塔内件效率达不到设计要求；环氧乙烷吸收水温度受循环冷却水温度影响显著。通常要求环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓度控制在70ppmmol以下，过高的塔顶环氧乙烷浓度不仅影响环氧乙烷反应的选择性，造成原料单耗增加而且不利于装置的安全性，制约了装置的高负荷生产。
[0004]因此找到一种投资低，流程优，占地省，可靠性好的控制环氧乙烷吸收塔顶环氧乙烷浓度的方法是目前环氧乙烷/乙二醇装置上需要亟待解决的问题。
[0005]而降低环氧乙烷吸收水温度是最简单也最行之有效的办法之一。在本发明之前现有技术的工艺流程改进中采用的为间接冷却式，即先使用冷水机组制备出低温冷水，再用低温冷水去冷却贫环氧乙烷吸收水后返回低温水储罐，然后用泵升压再送回制冷机组。(见附图2)其缺陷是:
[0006]1.该流程设计需要的设备台数较多，设备投资和占地较大。
[0007]2.贫环氧乙烷吸收水的温度控制需要通过间接调整低温冷水温度实现不够灵敏。
[0008]3.由于是间接冷却存在二次换热冷却过程从而导致冷量损失进而增加了能耗。
[0009]4.低温冷水为一个密闭回路，需要用泵循环，操作费用高，可靠性不足。
[0010]另外，现有技术CN1050603公开了一种溴化锂吸收式制冷机冷却水系统。通常的溴化锂吸收式制冷机组由吸收器、蒸发器、冷凝器、低压发生器组成。该发明之前的冷却水系统均为串联走向，即冷却水先进入吸收器，再进入冷凝器。该实用新型通过采用两个吸收器，使吸收器和蒸发器为左中右排列，同时使冷凝器和低压发生器也采取左右排列，从而使冷却水同时进入吸收器和冷凝器，目的是用较小的冷却水量达到同样的冷却效果。由于CN1050603只是对溴化锂机组本身冷却系统的改进，仅是一个机组概念，并没有结合任何工艺流程，其专利图中蒸发器管侧介质为冷冻水，蒸发器的传热管采用紫铜管胀接在管板上。(见附图3)
【发明内容】
[0011]为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种在乙二醇装置上降低环氧乙烷吸收水温度的方法。
[0012]本发明的目的是找到一种投资低，流程优，占地省，能耗低，可靠性好的控制并降低环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓度的方法。[0013]本发明的乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法包括如下步骤:
[0014]A.环氧乙烷反应器产生的富含环氧乙烷的工艺气体进入环氧乙烷吸收塔1，用贫环氧乙烷吸收水将其中的环氧乙烷洗涤下来，
[0015]B.环氧乙烷吸收塔I的塔顶气返回环氧乙烷反应系统，塔釜的富环氧乙烷吸收水经贫/富液换热器预热后送入环氧乙烷解吸塔2，
[0016]C.环氧乙烷解吸塔2塔顶汽提出环氧乙烷并送至后续工段处理；环氧乙烷解吸塔2塔釜的贫环氧乙烷吸收水经泵7升压后，分别通过贫/富液换热器8和循环水冷却器9冷却到36°C后，经制冷机组11进一步冷却后，再经泵10进一步增压返回环氧乙烷吸收塔I循环使用；
[0017]所述的制冷机组11为溴化锂吸收式制冷机组11，其制冷采用直冷式制冷方式，即贫环氧乙烷吸收水直接进入到溴化锂冷水机组中冷却到所需温度。
[0018]在具体实施中，
[0019]所述的贫环氧乙烷吸收水经溴化锂冷水机组11中冷却后的温度为33°C以下；
[0020]由于贫环氧乙烷吸收水含有工艺杂质具有腐蚀性，而且操作压力高要直接送入到溴化锂吸收式冷水机组中进行冷却，与其直接接触换热的溴化锂吸收式冷水机组中的蒸发器换热管材料及与管板的连接需要特殊设计，考虑到工艺条件及工艺介质的特性，蒸发器的换热管不再采用常规的铜管，而是选用不锈钢管；同时，为了避免蒸发器泄露后，壳侧的溴化锂溶液进入到管侧的贫环氧乙烷吸收水内，影响工艺安全，蒸发器的换热管与管板的接头应采用焊接的型式，而不采用基于铜管的胀接。否则不仅会影响溴化锂吸收式冷水机组的使用效果和寿命，一旦因为腐蚀造成溴化锂溶液泄露进入环氧乙烷吸收水中会影响装置的安全生产。
[0021]如上所述，本方法的实现只需要在现有SD技术环氧乙烷/乙二醇装置的贫环氧乙烷吸收水管路系统上增加一台直冷式的溴化锂吸收冷水机组并使经过该机组的贫环氧乙烷吸收水温度降低到33°C以下，从而实现控制并降低环氧乙烷吸收塔顶环氧乙烷浓度的目的。
[0022]本发明的溴化锂吸收式冷水机组的驱动热源不局限于蒸汽，也可以使用工厂富余的蒸汽凝液和工艺热水，具体热源的选择视现场情况综合考虑确定尽量利用余热。
[0023]本发明所述的方法不仅可用于现有SD技术的环氧乙烷/乙二醇装置的改造中，也可以应用于与其工艺流程相类似的环氧乙烷/乙二醇装置的改造或新建上。
[0024]本发明突出的技术效果是:
[0025]1.采用本发明的方法，可将环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓度控制在50ppmmol以下，提高环氧乙烷反应的选择性；
[0026]2.本发明降低原料单耗水平；
[0027]3.更为重要的是本发明消除了装置在提高生产负荷时由于塔顶环氧乙烷浓度过高造成的安全隐患；
[0028]4.本发明为高负荷生产和进一步扩能创造了条件，进而提高装置的经济效益水平。
[0029]另外，相对于CN1050603专利，本发明未涉及溴化锂吸收式制冷机组的冷却水系统，而是通过对蒸发器的管侧改进并结合生产工艺，通过蒸发器壳侧的溴化锂溶液蒸发来直接冷却管侧的贫环氧乙烷吸收水。而之前的设计是，通过蒸发器壳侧的溴化锂溶液蒸发先来冷却管侧的冷冻(低温)水，进而再用该股冷冻(低温)水通过换热器来冷却贫环氧乙烷吸收水，属于间接冷却。因此可以看出本发明与CN1050603发明具有不同的发明点。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1常规的环氧乙烷吸收/解吸过程单元示意图
[0031]图2现有技术中改进后的环氧乙烷吸收/解吸过程单元示意图
[0032]图3现有技术CN1050603的附图1复印页
[0033]图4本发明改进后的环氧乙烷吸收/解吸过程单元示意图。
[0034]附图标记说明:
[0035]I环氧乙烷吸收塔；2环氧乙烷解吸塔；3环氧乙烷解吸塔顶冷却器；
[0036]4环氧乙烷解吸塔回流罐；5环氧乙烷解吸塔回流泵；6环氧乙烷解吸塔再沸器；7环氧乙烷解吸塔底泵；8贫/富液换热器；9贫环氧乙烷吸收水冷却器；10贫环氧乙烷吸收水循环泵；11溴化锂吸收式冷水机组；12贫环氧乙烷吸收水后冷器；13低温冷水贮罐；14低温冷水循环泵
【具体实施方式】
[0037]下面结合实施例，进一步说明本发明。
[0038]实施例1:
[0039]如图3所示，一种在乙二醇装置上降低环氧乙烷吸收水温度的方法。包括环氧乙烷吸收塔I和环氧乙烷解吸塔2，环氧乙烷反应器生成的环氧乙烷在塔I中被贫环氧乙烷吸收水吸收，塔釜的富环氧乙烷吸收水经贫/富液换热器8预热后送入塔2，在此环氧乙烷被汽提出来经塔顶冷却器3冷却后送后续工段精制，而塔釜的贫环氧乙烷吸收水经环氧乙烷解吸塔底泵7升压后，依此通过贫/富液换热器8和贫环氧乙烷吸收水冷却器9冷却后，再进入到溴化锂吸收式冷水机组11中进一步冷却至工艺所需温度，最后经过贫环氧乙烷吸收水循环泵10进一步增压后返回环氧乙烷吸收塔I。
[0040]本发明在达到有效控制降低环氧乙烷吸收塔顶环氧乙烷浓度的前提下，较之前的流程更优，体现为可节省设备投资，节约占地，降低能耗，并且提高了操作的可靠性和灵活性。
【权利要求】
1.一种乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤: A.环氧乙烷反应器产生的富含环氧乙烷的工艺气体进入环氧乙烷吸收塔(1)，用贫环氧乙烷吸收水将其中的环氧乙烷洗涤下来， B.环氧乙烷吸收塔(I)的塔顶气返回环氧乙烷反应系统，塔釜的富环氧乙烷吸收水经贫/富液换热器预热后送入环氧乙烷解吸塔(2)， C.环氧乙烷解吸塔(2)塔顶汽提出环氧乙烷并送至后续工段处理； 环氧乙烷解吸塔(2)塔釜的贫环氧乙烷吸收水经泵(7)升压后，分别通过贫/富液换热器(8)和循环水冷却器(9)冷却到36°C后，经制冷机组(11)进一步冷却后，再经泵(10)进一步增压返回环氧乙烷吸收塔(I)循环使用； 所述的制冷机组(11)为溴化锂吸收式制冷机组(11 )，其制冷采用直冷式制冷方式，即贫环氧乙烷吸收水直接进入到溴化锂冷水机组(11)中冷却到所需温度。
2.如权利要求1所述的乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法，其特征在于: 所述的溴化锂吸收式冷水机组中的蒸发器换热管的管材选用不锈钢管。
3.如权利要求1所述的一种乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法，其特征在于: 所述的溴化锂吸收式冷水机组中蒸发器的换热管与管板的接头应采用焊接的型式。
4.如权利要求1所述的一种乙二醇装置降低环氧乙烷吸收水温度的方法，其特征在于: 所述的贫环氧乙烷吸收水经溴化锂冷水机组(11)中冷却后的温度为33°C以下； 所述的溴化锂吸收式冷水机组(11)中的蒸发器换热管的管材选用不锈钢管； 所述的溴化锂吸收式冷水机组(11)中蒸发器的换热管与管板的接头应采用焊接的型式。
【文档编号】C07C31/20GK103768893SQ201210402206
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2012年10月19日
【发明者】王炜, 刘洁, 肖雪军, 白玉强, 高耸, 王艳丽, 张贵军 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石化工程建设有限公司