EO/EG装置上冷却环氧乙烷吸收水的系统及方法

摘要

本发明公开了一种EO/EG装置上冷却环氧乙烷吸收水的系统及方法。所述系统中设置有吸收水前/后冷却器；环氧乙烷解吸塔底部连接塔底泵、吸收水前/后冷却器、贫/富液换热器、循环水冷却器；循环水冷却器依次连接吸收水前/后冷却器、吸收水循环泵后连接环氧乙烷吸收塔上部；环氧乙烷吸收塔底部连接贫/富液换热器后连接环氧乙烷解吸塔上部。方法包括:环氧乙烷解吸塔塔釜的贫环氧乙烷吸收水升压后，分别通过吸收水前/后冷却器、贫/富液换热器和循环水冷却器冷却后，再进入吸收水前/后冷却器进一步冷却、增压后返回环氧乙烷吸收塔循环使用。本发明投资低，流程优，占地省，能耗低，可控制并降低环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓度。

说明书

技术领域

本发明涉及环氧乙烷/乙二醇（EO/EG）生产领域，更进一步说，涉及一种 EO/EG装置上冷却环氧乙烷吸收水的系统及方法。

背景技术

目前，国内常规的SD（即1958年美国Halcon一SD开发的空气法直接氧 化技术）技术的EO/EG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：

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70ppm mol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。

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。

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。目前现有 技术的工艺流程改进中采用的为间接冷却式，需要一个低温水回路。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）。现有专利CN101037424A， 提供了一种降低环氧乙烷吸收塔吸收液进料温度的方法，依次采用制冷机、贫 吸收液冷却器对环氧乙烷解吸塔塔釜出来的贫吸收液进行冷却；此外，所述贫 吸收液经制冷机、贫吸收液冷却器冷却后，再经过贫收液后冷却器进一步冷却， 然后进入环氧乙烷吸收塔；所述贫吸收液后冷却器以制冷机产生的低温水作为 冷却介质；而制冷机使用环氧乙烷解吸塔塔釜出来的贫吸收液的余热为热源， 产生的低温水通过低温水回路提供给贫吸收液后冷却器，其缺陷是：

1.该流程设计需要的设备台数较多，设备投资和占地较大。

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。

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。

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。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种EO/EG装置上冷却环 氧乙烷吸收水的系统及方法。本发明投资低，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。

本发明的目的之一是提供一种EO/EG装置上冷却环氧乙烷吸收水的系统。

包括：环氧乙烷吸收塔、环氧乙烷解吸塔和贫/富液换热器，

所述系统中设置有吸收水前/后冷却器；

环氧乙烷解吸塔底部连接塔底泵、吸收水前/后冷却器、贫/富液换热器、循 环水冷却器；循环水冷却器依次连接吸收水前/后冷却器、吸收水循环泵后连接 环氧乙烷吸收塔上部；

环氧乙烷吸收塔底部连接贫/富液换热器后连接环氧乙烷解吸塔上部；

所述的吸收水前/后冷却器为溴化锂吸收式制冷机组。

所述的吸收水前/后冷却器热侧设有一个温度调节三通阀旁路。

本发明的目的之二是提供一种EO/EG装置上冷却环氧乙烷吸收水的方法。

包括：

环氧乙烷解吸塔塔釜的贫环氧乙烷吸收水升压后，分别通过吸收水前/后冷 却器、贫/富液换热器和循环水冷却器冷却后，优选冷却至36-37℃，再进入吸收 水前/后冷却器进一步冷却、增压后返回环氧乙烷吸收塔循环使用。

具体包括以下步骤：

A.环氧乙烷反应器产生的富含环氧乙烷的气体进入环氧乙烷吸收塔，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；

C.环氧乙烷解吸塔塔顶汽提出环氧乙烷并送至后续工段处理；

D.环氧乙烷解吸塔塔釜的贫环氧乙烷吸收水升压后，分别通过吸收水前/ 后冷却器、贫/富液换热器和循环水冷却器冷却到36-37℃后，再进入吸收水前/ 后冷却器进一步冷却后，经吸收水循环泵进一步增压返回环氧乙烷吸收塔循环 使用。

所述的吸收水前/后冷却器优选采用集成的溴化锂吸收式制冷机组，其制冷 所需热水是来自未经冷却的环氧乙烷解吸塔塔釜的贫EO吸收水，通常温度在 110℃，但也可能更高，取决于环氧乙烷解吸塔的压力。制备的冷水（被冷却介 质）为经循环水冷却器冷却后的贫EO吸收水。

所述的贫环氧乙烷吸收水经一系列换热冷却后，再在吸收水前/后冷却器内 被冷却到32℃左右，经泵升压后循环回环氧乙烷吸收塔。

如上所述，本方法的实现只需要在现有SD技术EO/EG装置的贫环氧乙烷 吸收水管路系统上增加一台吸收水前/后冷却器，该设备为集成的溴化锂吸收式 制冷机组，并使经过该机组的贫环氧乙烷吸收水温度降低到32℃左右，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。

本发明通过设置吸收水前/后冷却器，可达到用需要被冷却的贫EO吸收水 集成制冷冷却自身的效果。即未经冷却的贫EO吸收水通过制冷机组制备冷量的 同时被冷却，而制出的冷量又同时在机组内直接冷却经过一系列换热后的贫EO 吸收水，从而达到制备低温贫EO吸收水的目的。因此不需要低温水回路这个系 统。也就避免了现有技术中的因间接冷却所需低温水回路的不足。

本发明所述的方法不仅可用于现有SD技术的EO/EG装置的改造中，也可 以应用于与其工艺流程相类似的EO/EG装置的改造或新建上。

本发明突出的技术效果是：

1.采用本发明的系统及方法，可大大降低环氧乙烷吸收塔顶的环氧乙烷浓 度，可控制在50ppm mol左右，提高环氧乙烷反应的选择性，达到降低原料消 耗的效果；

2.本发明可实现用贫EO吸收水集成制冷冷却自身的功能，从而实现流程优 化，降低能耗的效果；

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；

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。

附图说明

图1常规的环氧乙烷吸收/解吸过程示意图

图2现有技术冷却环氧乙烷吸收水的示意图

图3本发明的冷却环氧乙烷吸收水的系统示意图

附图标记说明：

1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；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 塔底泵；8贫/富液换热器；9循环水冷却器；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；15吸收水前/后冷却器。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

实施例：

如图3所示，一种EO/EG装置上冷却环氧乙烷吸收水的系统，环氧乙烷吸 收塔1、环氧乙烷解吸塔2和贫/富液换热器8，所述系统中设置有吸收水前/后 冷却器15；环氧乙烷解吸塔2底部连接塔底泵7、吸收水前/后冷却器15、贫/ 富液换热器8、循环水冷却器9；循环水冷却器9依次连接吸收水前/后冷却器 15、吸收水循环泵10后连接环氧乙烷吸收塔1上部；环氧乙烷吸收塔1底部连 接贫/富液换热器8后连接环氧乙烷解吸塔2上部；所述的吸收水前/后冷却器15 为溴化锂吸收式制冷机组，所述的吸收水前/后冷却器15热侧设有一个温度调节 三通阀旁路。

环氧乙烷反应器生成的环氧乙烷在塔1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预热后送入环氧乙烷解吸塔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，先进入到吸收水前/后冷却器15，在 此做为热源制备冷量的同时被冷却，然后通过贫/富液换热器8和贫环氧乙烷吸 收水冷却器9进一步冷却至37℃后，再进入到吸收水前/后冷却器15中进一步 冷却至32℃，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1。通过改变进入吸收水前/后冷却器热侧的贫环氧乙烷吸收水的量，来 调节冷侧贫环氧乙烷吸收水出口温度。

环氧乙烷吸收塔塔顶的EO浓度基本稳定在50ppm mol。

对比例：

现有技术的EO/EG装置，如图2所示，用于环氧乙烷吸收塔的贫EO吸 收水温度夏季最低只能控制在37℃，加之装置长期在110%负荷下操作，因此吸 收塔顶的EO浓度基本维持在500ppm mol，远远大于最初设计的70ppm mol。

从实施例和对比例可以看出，本发明较之前的流程更优，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。