工藝生產(chǎn)技術(shù)

1、第二章 工藝生產(chǎn)技術(shù)第一節(jié) 生產(chǎn)原理（一）氧化反應(yīng)機(jī)理乙烯氧化過程，按氧化程度可分為選擇氧化（部分氧化）和深度氧化（完全氧化）兩種情況，乙烯分子中碳-碳雙鍵C=C具有突出的反應(yīng)活性，在一定條件下可實現(xiàn)碳-碳雙鍵選擇性氧化，生成環(huán)氧乙烷。但在通常的氧化條件下，乙烯的分子骨架容易被破壞，而發(fā)生深度氧化生成二氧化碳和水。為使乙烯氧化反應(yīng)盡可能的約束在生成目的產(chǎn)物環(huán)氧乙烷的方向上，目前工業(yè)上乙烯直接氧化生成EO的最佳催化劑均采用銀催化劑。在銀催化劑作用下的反應(yīng)方程式如下： Ag催化劑 C2H4 + 1/2O2CH2CH2 + 24.7KCal/mol （1） O 另外，乙烯直接氧化還有副產(chǎn)物生成，其中

2、C02和水最多。實驗已證明這些副產(chǎn)物以兩條不同的路線生成的。首先，乙烯直接氧化生成CO2和水并伴隨著許多壽命極短的部分氧化中間產(chǎn)物： C2H4+302CO2十2H2O+320KCal/mol （2）這一反應(yīng)用氯化物來加以抑制，該氯化物為催化劑抑制劑即1，2-二氯乙烷（EDC），EO自身有也一定的阻止進(jìn)一步氧化的能力。C2H4 + 3O2CH3CHO （3） C2H4 + O22CH2O （4）在反應(yīng)過程中如有堿金屬或堿土金屬存在時，將催化這一反應(yīng)。C02還由EO氧化而得，這時它首先被異構(gòu)為乙醛，然后很快被氧化為C02和H20。反應(yīng)速度由EO異構(gòu)化控制。 CH2CH2CH3-CHO （5） O

3、CH3CHO+5/2O22CO2+2H2O （6）反應(yīng)器副產(chǎn)物中除C02和H20以外還有微量的乙醛和甲醛。它們在精制單元中從EO和EG中分離掉，以上氧化反應(yīng)均是放熱反應(yīng)。（二）二氧化碳脫除機(jī)理本裝置采用碳酸鹽溶液吸收CO2，以脫除氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物CO2，此吸收為化學(xué)吸收。 K2C03 + CO2 + H2O2KHC03 + 6.4KCal/mol應(yīng)分五步進(jìn)行：H2O=H+ + OH- （1）K2C03=C032- + 2K+ （2）H+ + C032-=HC03- （3）K+ + HC03- =KHC03 （4）CO2 + OH-=HC03- （5）速度由第五步控制，在接近大氣壓下，用蒸汽汽提

4、富碳酸鹽液，將CO2從系統(tǒng)中解析出來，排至大氣。KHCO3K2C03+C02十H2O（三）環(huán)氧乙烷加壓水合反應(yīng)機(jī)理本裝置在絕熱管式反應(yīng)器中，EO與水按一定比例，在高溫、高壓下非催化劑水合反應(yīng)生成乙二醇，由于EO也可與乙二醇及其較高級的同系物發(fā)生系列副反應(yīng)， 因此導(dǎo)致二乙二醇、三乙二醇等副產(chǎn)品產(chǎn)生。反應(yīng)方程式如下： CH2CH2+H2O一CH2OHCH2OH (MEG)+22KCal/mol O HOCH2CH2OH+ CH2CH2一HOCH2CH20CH2CH2OH（DEG）+25KCal/mol O DEG+ CH2CH2一HOCH2CH20CH2CH20CH2CH2OH+2525KCal/

5、mo1 O以上反應(yīng)和副反應(yīng)均是放熱的。并且反應(yīng)是同時發(fā)生的，生成各級乙二醇比例基本上取決于反應(yīng)器中水和EO的初步比例，很小程度取決于原料中乙二醇含量的多少。當(dāng)選取反應(yīng)器中水與EO重量比為11.5：1時，可得到91.6%（Wt）的一乙二醇。第二節(jié) 工藝流程（一）EO反應(yīng)部分(100#單元)一、循環(huán)氣系統(tǒng)從200#來的循環(huán)氣首先與新鮮乙烯、甲烷混合，然后進(jìn)入氧氣混合噴嘴M-101，氧氣在這里加入循環(huán)氣中。 混合噴嘴確保在安全、可控條件下使氧氣與循環(huán)氣達(dá)到充分的混合，補(bǔ)充抑制劑后，反應(yīng)器進(jìn)料氣體在E101中被EO反應(yīng)產(chǎn)品氣體從77（78）加熱到148（152）。 被預(yù)熱的反應(yīng)器進(jìn)料氣體進(jìn)入列管式EO

6、反應(yīng)器（R-101），在反應(yīng)器中，乙烯和氧氣在銀催化劑床層上進(jìn)行反應(yīng)，主要生成E0；副產(chǎn)品有二氧化碳、水和微量的醛類。離開反應(yīng)器的產(chǎn)品氣體溫度為234（282）。 反應(yīng)產(chǎn)品氣體經(jīng)過三次冷卻。在產(chǎn)品第一冷卻器(E-102)中，通過產(chǎn)生中壓蒸汽，反應(yīng)產(chǎn)品氣體被冷卻到202（207），在進(jìn)料/產(chǎn)品換熱器（E-101）中被冷卻到138，在產(chǎn)品第二冷卻器（E-203）中被進(jìn)一步冷卻到51(53)。循環(huán)氣量取決于氣時空速（GHSV），以獲得最大EO反應(yīng)器收率/轉(zhuǎn)化率。循環(huán)氣的量在催化劑初期（SOC）與催化劑末期（EOC）的差別相對較?。⊿OC 160853 kg/hr，EOC 161356 kg/hr）。

7、二、乙烯進(jìn)料 為確保催化劑使用壽命，硫含量要小于0.0lPPMwt，為滿足這個條件，用裝有活性碳的脫硫床來脫除硫。用在線分析儀連續(xù)測量烴類進(jìn)料中的硫含量。脫硫床下游設(shè)有乙烯過濾器(S-102)，以防止固體顆粒(鐵銹、鐵屑、碳粉)進(jìn)入循環(huán)氣管道。一旦氧氣進(jìn)料停止，乙烯和甲烷進(jìn)料自動切斷。如果乙烯進(jìn)料壓力太低（不能直接進(jìn)入循環(huán)氣），或被污染（如混進(jìn)甲醇、硫），就會被送到循環(huán)壓縮機(jī)（K201）或CO2吸收器中。 為保證乙烯進(jìn)料溫度恒定，增設(shè)乙烯加熱器El001，保證乙烯進(jìn)料溫度在2030。三、氧氣進(jìn)料和混合系統(tǒng)界區(qū)(空分)來的氧在與循環(huán)氣混合前，經(jīng)過濾器（S-101）除掉固體顆粒。為避免氧氣濃度超出

8、爆炸極限，對該工序要隨時隨地進(jìn)行測量， 然而在氧氣噴嘴處無法實現(xiàn)。在氧氣混合噴嘴處，氧氣濃度分布在100%到10%之間不等（EOC時的EO反應(yīng)器進(jìn)料數(shù)據(jù)）。 在氧氣混合噴嘴處，氧氣濃度要從100%降到8%左右。 氧氣混合配有自動裝置，可自動切斷、放空和氮?dú)獯祾摺＿@些設(shè)備確保在反應(yīng)器停車和異常情況下氧氣不泄漏到裝置中。 氧氣停車系統(tǒng)動作時兩個快速關(guān)閉閥和流量控制閥關(guān)閉。只要快速關(guān)閉閥一關(guān)閉，兩個自動放空閥就會打開，把控制閥和快速關(guān)閉閥之間的氧氣放空。 高純度氮?dú)庠谶@些閥門的下游引進(jìn)管中，以吹掃連接混合噴嘴的管線，防止形成爆炸性混合物。 在系統(tǒng)通氧前，混合噴嘴必須用氮?dú)獯祾?。從安全方面考慮，為防止

9、烴類化合物倒流，氮?dú)獗仨氝B續(xù)吹掃混合噴嘴，直到氧氣流量連續(xù)而且穩(wěn)定。 如有異常情況發(fā)生，控制系統(tǒng)就會自動切斷氧氣進(jìn)料。這些異常情況可能是反應(yīng)器失控，或開車時參數(shù)波動，以及其它潛在的危險因素包括：流量、溫度、氣體濃度，以及l(fā)OO#和200#的液位達(dá)到極限值。 氧氣混合噴嘴(M-101)這種特殊結(jié)構(gòu)的氧氣混合噴嘴，可使氧氣只需很短的管道就能快速地稀釋，配有一些測量儀防止形成火源，確?；旌线^程安全進(jìn)行。通過兩種氣流的壓力和流速的適當(dāng)平衡實現(xiàn)了快速混合并防止烴類氣體進(jìn)入氧氣管線。用兩個不同直徑的同心噴射器（置于管中象面包圈）把氧氣注入烴氣流中。為使流速、壓力分布均勻，上、下游各要安裝一段直管，管長最小

10、是管徑的10倍，這樣使開、停車期間需要的吹掃氣流量最小?；旌蠂娮煲惭b在裝置外圍，遠(yuǎn)離主要設(shè)備/管道系統(tǒng)，以避免著火對鄰近管線、設(shè)備等造成沖擊。噴嘴要水平安裝，周圍有混凝土墻保護(hù)。四、氮?dú)獯祾呦到y(tǒng) 從界區(qū)來的氮?dú)鈮毫镺6Mpa(G)，經(jīng)過氮?dú)鈮嚎s機(jī)(K-101)增壓到4.6MPa后用于氧氣停車系統(tǒng)。氮?dú)饨?jīng)過一個防止返回系統(tǒng)和氮?dú)夥蛛x罐（V-104）后用于其它方面。氮?dú)饪偣軌毫?.6Mpa(G)。 開、停車所用的氮?dú)庥腥齻€不同作用的貯罐。 氮?dú)饩彌_罐(V-101)在5秒中內(nèi)提供的流量至少是環(huán)狀噴嘴及吹掃的氧氣管道體積的二倍，壓力為3.9Mpa，體積為0.4M3。 停車用氮?dú)赓A罐（V102）無

11、需重新起動氮?dú)鈮嚎s機(jī)就可在2分鐘內(nèi)充滿V-101，滿足至少二次連續(xù)停車的需要。開車用氮?dú)赓A罐(V-103)提供的開車吹掃用氮?dú)獾脑O(shè)計流量可連續(xù)20分鐘達(dá)到15%的DOF(在EOC時,氧氣設(shè)計流量)。開車過程中，如還需要更多的氮?dú)饩鸵B續(xù)起動氮?dú)鈮嚎s機(jī)。氮?dú)鈮嚎s機(jī)K101的總能力是DOF的15%。五、致穩(wěn)劑甲烷 甲烷作為致穩(wěn)劑加到循環(huán)氣中，甲烷的作用優(yōu)于氮?dú)?，它可使爆炸極限提高及反應(yīng)器入口氧濃度提高。甲烷在脫硫床(V-107)上游加到乙烯進(jìn)料管道中。離開脫硫床的甲烷中硫含量不能超過0.1ppm。硫含量通過在線分析儀進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。甲烷加入量的設(shè)計值最大可達(dá)SOC的200%，確保開車時能夠快速充入循

12、環(huán)氣中。六、催化劑抑制劑系統(tǒng) 為獲得最佳的EO產(chǎn)率，必須使用抑制劑來抑制乙烯完全氧化生成二氧化碳的反應(yīng)。使用1.2-二氯乙烷（DCE）作抑制劑。抑制劑在進(jìn)料/產(chǎn)品換熱器(E-101)之前加入反應(yīng)器進(jìn)料管道中。添加量是根據(jù)單程試驗裝置而定的，每百萬mole的反應(yīng)器進(jìn)料氣加4 mole的DCE。工業(yè)最佳操作低至每百萬mole進(jìn)料氣加0.05 mole的DCE，因為大量的衍生氯化物經(jīng)尾氣壓縮機(jī)進(jìn)行循環(huán)。工藝設(shè)計的純EDC補(bǔ)加速率為0.035kg/hr到0.15kg/hr(使用S-859催化劑)。 抑制劑加料罐（V105）容積為0.3m3,由Vl02罐氮?dú)獬鋲?，以保證連續(xù)加料。氧氣混合站聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)

13、鎖，可立即停止DCE加料。七、EO反應(yīng)器進(jìn)料/產(chǎn)品熱交換器系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括E101、E102、E203。在進(jìn)料/產(chǎn)品換熱器E101中，反應(yīng)器進(jìn)料氣體從77（78）預(yù)熱到148（152），而反應(yīng)器產(chǎn)品氣體則從202（207）冷卻到135（138）；在產(chǎn)品第一冷卻器E102中，反應(yīng)器出口氣體從234(282)(使用S-859催化劑)冷卻到202(207)，同時產(chǎn)生1.39Mpa（G）的蒸汽。在產(chǎn)品第二冷卻器E203，反應(yīng)器產(chǎn)品氣體被離開C203的富吸收液從135(138)冷卻到51（53）。對易發(fā)生冷凝的氣體管線要注意腐蝕的發(fā)生，因此，盡量減少滯流管線的數(shù)量，從而最大限度的降低凝液的沉積，避免形成

14、火源。 反應(yīng)器的旁路閥和反應(yīng)器的出入口氣動切斷閥可使EO反應(yīng)器與循環(huán)氣快速隔離（以保護(hù)催化劑）。上述熱交換器按催化劑末期工況設(shè)計。八、EO反應(yīng)器系統(tǒng) 正常操作 正常操作時，殼程的水被加熱蒸發(fā)，蒸汽在殼層上升，一部分蒸汽在頂部使進(jìn)料氣體預(yù)熱而本身冷凝下來；離開反應(yīng)器殼程的蒸汽帶有大量液體，在V110罐中夾帶的液體與蒸汽分離并與補(bǔ)充水混合后回到反應(yīng)器殼程。離開汽包的蒸汽經(jīng)壓力控制送到后面的用戶，用蒸汽的壓力來控制反應(yīng)器的溫度。 進(jìn)入反應(yīng)器頂部的進(jìn)料氣體溫度正常情況為148（152），被反應(yīng)器內(nèi)預(yù)熱部分加熱到與殼程水溫度差2，然后進(jìn)入催化劑床層，在催化劑床層上發(fā)生放熱反應(yīng)，使催化劑與鄰近冷卻水的最大

15、溫度差(PTD)達(dá)到1015。催化劑初期最大溫差在催化劑床層的2-4米處（從管子頂端算起3.2-5.2米處）。隨著催化劑的老化，PTD的位置向床層的下部轉(zhuǎn)移，PTD值也緩慢增加；氧氣轉(zhuǎn)化率提高，也會導(dǎo)致PTD值增加。氣體溫度用裝在催化劑管子中心部位的熱電偶測量，冷卻水溫度用插在未裝催化劑的、帶孔的反應(yīng)管內(nèi)的熱電偶測量。這些測量溫度有一部分被連續(xù)記錄下來。建議記錄溫度范圍180-320。反應(yīng)氣體和冷卻水的局部溫差，由反應(yīng)程度和反應(yīng)物與冷卻水之間的傳熱速率決定。反應(yīng)程度或轉(zhuǎn)化率，是通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器蒸汽包的壓力進(jìn)而改變冷卻水溫度控制的。設(shè)計轉(zhuǎn)化率要求的冷卻水溫度由進(jìn)料組成、空速、抑制劑添加量及催化劑活

16、性等幾個因素決定，一般情況下215-265。盡管氣體溫度比冷卻水溫度高很多，管壁溫度卻接近于冷卻水的溫度，這是因為管壁與冷卻水之間的傳熱系數(shù)很高。冷卻水側(cè)的傳熱系數(shù)通常超出8000 kw m2，而氣體側(cè)的傳熱系數(shù)只有500-700 kw m2。據(jù)估算，管壁與冷卻水之間的縱向平均溫差為3-4（預(yù)熱部分管壁溫度比冷卻水溫度低，預(yù)熱部分的縱向平均溫差不超過1）。EO反應(yīng)器R-101 EO反應(yīng)器結(jié)構(gòu)象一個大的固定的管板式換熱器，內(nèi)徑3450mm，有3260根裝有催化劑的管子，每根管子外徑44.9mm，壁厚3.0mm，長12190mm。殼程里的冷卻水移走大部分的反應(yīng)熱，并把進(jìn)料氣體預(yù)熱到反應(yīng)溫度。反應(yīng)器

17、直徑大約3500mm，內(nèi)有20根測催化劑溫度的熱電偶套管，4根測量冷卻水溫度的熱電偶套管，每一個測量催化劑溫度的熱電偶套管裝有5個熱電偶。每一根測量冷卻水溫度的熱電偶套管也裝有5個熱電偶，這四根管子上有孔，但與氣體接觸的一端是密封的。催化劑管子裝有惰性填料及催化劑，如下所示。每個填充床的長度 填料上部 1220 mm（大約） 頂部為惰性球下部 10670 mm shell EO 催化劑S-859催化劑管子上面的惰性球用來預(yù)熱反應(yīng)器進(jìn)料氣體，把它加熱到略低于冷卻水的溫度。通過省略管子排列（？）提供流路通道，幫助流量分布。殼程擋板給管子提供中間支撐，但要對軸向的兩相流動阻力最小。將相同間隔的條狀擋

18、板做成10排，每排6塊，寬度相等，呈30°傾斜。相鄰排之間反向傾斜排列。這種排列方式是為了防止殼程內(nèi)部形成氣囊進(jìn)而造成局部過熱或管子內(nèi)部反應(yīng)失控?？拷鼩け诘膿醢迮c殼之間的公稱間隙至少要有38mm，便于釋放蒸汽。擋板要從反應(yīng)器開始向上傾斜，利于擋板下面產(chǎn)生的蒸汽上升。每個流道的末端留有觀察孔（手孔）。 九、反應(yīng)條件及控制反應(yīng)條件典型的環(huán)氧乙烷裝置的轉(zhuǎn)化率范圍是進(jìn)入反應(yīng)器的乙烯的7-12%，氧氣的30-52。參與反應(yīng)的乙烯，超過四分之三生成了目的產(chǎn)物環(huán)氧乙烷，其余的生成了二氧化碳、水、微量的乙醛（ACH）及甲醛。為了設(shè)計，假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物氣流中醛的總量為0.001moleACH/moleEO

19、，實際生產(chǎn)中一般低于該值。對于一定產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率，根據(jù)用戶的設(shè)計進(jìn)料組成制定物料平衡。建立物料平衡時，假定在選定的反應(yīng)條件下，甲烷、乙烷、氮?dú)夂蜌鍤舛疾粎⑴c反應(yīng)。氬氣通過放空從循環(huán)系統(tǒng)中脫除。隨著產(chǎn)率（kgEO/m3cat.hr）的提高，乙烯生成EO的選擇性就會下降。在試驗裝置操作中，以單程反應(yīng)計，當(dāng)氯乙烯單體（VCM）的補(bǔ)充量為反應(yīng)進(jìn)料量的5-15ppm時，可獲得最佳的產(chǎn)率。然而在工業(yè)化生產(chǎn)中，大多數(shù)的有機(jī)氯化物殘留在循環(huán)氣中，所需的DCE的補(bǔ)充量很少，相對于總進(jìn)料量和所用的抑制劑來說，只需0.05ppm mol。裝置設(shè)計的最佳化是由計算機(jī)按照催化劑平均活性/選擇性完成的。降低氧氣的轉(zhuǎn)化率，可

20、以提高選擇性，但低轉(zhuǎn)化率帶來的投資和操作成本的增加會抵消節(jié)省乙烯帶來的經(jīng)濟(jì)效益。加到反應(yīng)器進(jìn)料中的甲烷，相對于氮?dú)夂蜌鍤?，可以提高爆炸極限，提高氧氣的允許使用濃度（允許較低的氧氣轉(zhuǎn)化率）。反應(yīng)器進(jìn)料的理想氣體小時體積流量（1atm，0）乙烷不參與反應(yīng)，它能夠降低反應(yīng)的選擇性，這可能是由于乙烷與催化劑抑制劑發(fā)生了相互影響。 GHSV = 催化劑床層總體積（未對床層間隙做修正）氣體通過催化劑床層的壓力降可根據(jù)下列方程進(jìn)行估算：P=0.491*（Lc+0.5Lp）/（P*Mol Wt）*F1.83其中：P = 壓力降，KPaLc = 催化劑床層的高度，mLp = 惰性球的高度，mP = 反應(yīng)器入口的

21、絕對壓力，MPaMol Wt = 反應(yīng)器進(jìn)料氣體的分子量，F(xiàn) = 每根管子的進(jìn)料速率，kg/hr通過殼程水的沸騰將反應(yīng)熱移走，因此殼程是氣、液兩相混合物。在反應(yīng)器殼程底部由于靜壓力增高，水的沸點(diǎn)比頂部高。反應(yīng)控制設(shè)計的反應(yīng)控制系統(tǒng)快速靈敏，能維持所需的操作條件。冷卻水的溫度由冷卻水的蒸汽壓決定，壓力控制是通過壓力控制器操縱高壓蒸汽罐管線上的閥門來實現(xiàn)的。因此冷卻水的溫度通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器殼程的壓力來控制。冷卻水的溫度控制轉(zhuǎn)化率，加上氣體進(jìn)料速率和產(chǎn)率，可以確定放熱的速率。設(shè)計轉(zhuǎn)化率所需的冷卻水溫度低于可造成失控反應(yīng)（氧氣全部轉(zhuǎn)化成了二氧化碳和水）的冷卻水溫度5-15。最大溫差（PTD）是在相同管深

22、處催化劑與冷卻水溫差的最大值。對新催化劑在設(shè)計轉(zhuǎn)化率的條件下PTD為5-10。催化劑使用一段時間后，為維持轉(zhuǎn)化率就要提高冷卻水的溫度，PTD的位置就要下移。在反應(yīng)器中，管子的預(yù)熱段氣體溫度會迅速升高，管外蒸汽冷凝，釋放的顯熱用來加熱氣體。在管子的反應(yīng)區(qū)，最初的溫升速率主要依靠催化劑的活性。后來的溫度分布是由于氧濃度的降低和由殼程靜水壓造成的冷卻水溫度的提高而決定的。每個催化劑管中的熱電偶套管裝有5個熱電偶。如果任一溫度超過設(shè)定值（如超出最高正常溫度20），就表明反應(yīng)正在失控或已經(jīng)失控。當(dāng)反應(yīng)失控時，必須通過快速切斷閥立即切斷氧氣進(jìn)料。反應(yīng)失控不一定都導(dǎo)致不安全，但失控區(qū)域EO的產(chǎn)率為零，繼續(xù)操

23、作只能是浪費(fèi)。短時間的失控可造成局部催化劑失活，長時間的失控會對催化劑造成永久損害。盡管有幾根裝填不良的管子可在失控條件下持續(xù)操作，但決不允許發(fā)生持續(xù)的飛溫。下列反應(yīng)條件為最佳設(shè)計值：EO反應(yīng)設(shè)計條件 初期 末期乙烯轉(zhuǎn)化率 % 8.47 9.29氧氣轉(zhuǎn)化率 % 30.28 42.87進(jìn)料氧濃度 %mol 8.15 7.46EO的收率 % 81.12 74.06空速 4003 3998單管流量 kg/hr 52.83 53.66入口壓力 Pa 1.72 1.72出口壓力 Pa 1.53 1.52入口氧爆炸極限 %mol 9.325 9.170出口氧爆炸極限 %mol 6.855 5.303十、催

24、化劑性能隨時間的變化ShellS-859催化劑活性很高。但活性同樣會逐漸降低?；钚越档褪怯捎谶M(jìn)料中的雜質(zhì)以及銀在催化劑表面上燒結(jié)造成的。由于進(jìn)料雜質(zhì)含量和操作的嚴(yán)格程度不同，催化劑活性下降速度會明顯不同。將進(jìn)料氣中微量的硫、醛及重氯化物脫除，有利于延長催化劑的使用壽命。要對催化劑性能進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)監(jiān)督。物料平衡中所示的設(shè)計性能是針對初期和末期條件的。反應(yīng)速率和熱量傳遞釋放能力是按苛刻操作條件設(shè)計的，表示老化催化劑的活性及產(chǎn)率。隨著活性下降、收率降低，冷卻水溫度和壓力要相應(yīng)提高。在催化劑整個使用周期內(nèi)，冷卻水溫度可能會升高50。十一、產(chǎn)汽系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng) 高壓蒸汽(20K) 反應(yīng)放出的熱量是利用殼

25、程的蒸汽移走的。正常情況冷卻系統(tǒng)靠熱虹吸原理工作，從汽包V-110來的水經(jīng)環(huán)狀總管和分配支管進(jìn)入反應(yīng)器殼程底部，蒸汽/冷凝液同樣經(jīng)過一個環(huán)狀帶有分支的出口系統(tǒng)離開反應(yīng)器殼程，回到汽包，和190的補(bǔ)充水混合。為確保虹吸操作的穩(wěn)定性，汽包中的最低液位也要高出反應(yīng)器底部管板15m。從汽包到相應(yīng)環(huán)管的水管為10"，去汽包的兩根蒸汽管為8"。在催化劑的使用壽命內(nèi)，回汽包的管線中蒸汽占4-6%。在V101和R101殼程間的水管裝有蝶閥和阿紐巴流量計，用來控制熱虹吸管路。蒸汽系統(tǒng)的壓力是工藝過程的一個重要參數(shù)，因為它決定溫度、產(chǎn)率和EO反應(yīng)的選擇性。冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備和儀表能在催化劑初期和

26、末期的壓力范圍內(nèi)（2.18-5.12MPa）正常工作。高壓蒸汽包的產(chǎn)汽率在前期（16044kg/hr）和后期（19378kg/hr）之間變化。反應(yīng)器蒸汽包V-110的容積是按照20分鐘不加補(bǔ)充水仍有蒸汽產(chǎn)生設(shè)計的。汽包液位低會引起氧氣系統(tǒng)聯(lián)鎖停車。汽包液位是由三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制。汽包液位高出正常值，就打開汽包排放管線上的控制閥。為確保反應(yīng)器冷卻水質(zhì)量，要連續(xù)向中壓蒸汽包V-109溢流，水的補(bǔ)充速度由V109的液位控制。V-110總管壓力太高會引起氧氣聯(lián)鎖系統(tǒng)動作，總管的PDZA可防止20K蒸汽管網(wǎng)中的蒸汽串入。高壓蒸氣包的補(bǔ)充水(初期16371kg/hr，末期19773kg/hr)，在工藝放空

27、爐F-101中從110加熱到190。為確保供水量，安裝了PDZA，當(dāng)供水壓力太低時，可啟動備用泵。為減少反應(yīng)器及有關(guān)設(shè)備的腐蝕/堵塞現(xiàn)象，保持水質(zhì)是至關(guān)重要的。由于不允許加入磷酸鹽（可能使催化劑中毒），殘留水的硬度會沉積為硬垢，難以去除并降低傳熱性能。反應(yīng)器殼程裝有檢查孔，便于定期對底部管板和垂直管進(jìn)行檢查。高壓蒸汽產(chǎn)汽系統(tǒng)是按催化劑末期條件設(shè)計的。 中壓蒸汽（14K） 在產(chǎn)品第一冷卻器E-102中，通過產(chǎn)生1.49MPa(198)的蒸汽，反應(yīng)產(chǎn)品氣體從234（282）被冷卻到202（207）。從中壓汽包V-109來的水在產(chǎn)品第一冷卻器的殼程流動，蒸汽/冷凝液離開E-102回到V-109罐。此

28、系統(tǒng)工作原理為熱虹吸原理。V-109的補(bǔ)充水是從E-403/E-404來的干凈冷凝液。這股冷凝(214)在1.39MPa壓力下部分閃蒸。V-109產(chǎn)生的蒸汽引到中壓蒸汽管網(wǎng),多余的干凈冷凝液送入V-401。中壓汽包V-109的容積是按反應(yīng)末期至少20分鐘400#不供應(yīng)補(bǔ)充水仍能產(chǎn)生蒸汽確定的。V-109液位太低會引起氧氣聯(lián)鎖停車系統(tǒng)動作。十二、分析系統(tǒng)為確保反應(yīng)安全最佳操作，需要連續(xù)快速地對反應(yīng)器進(jìn)料和產(chǎn)品氣體進(jìn)行分析。分析系統(tǒng)有一個第一快速回路，對氣體快速采樣，減壓后送到分析室，一部分樣品經(jīng)第二回路進(jìn)分析儀器。第一回路的尾氣經(jīng)尾氣壓縮機(jī)（K-301）回收。如果第一回路的流量太低，氧氣聯(lián)鎖系統(tǒng)

29、就會動作。反應(yīng)器進(jìn)料氣體取樣（在氧氣混合噴嘴下游）第一快速回路要在幾秒鐘之內(nèi)將樣品送到分析室（從氧濃度偏離正常值到最終關(guān)閉氧氣閥門，總的響應(yīng)時間最長為20秒）?？紤]到實際布置及儀器的體積，如果回路管線的尺寸為1/2"，相應(yīng)氣體流量為18 kg/hr。反應(yīng)器產(chǎn)品氣體取樣同第一回路的管線直徑1/2"一樣，要求取樣氣體流量為18 kg/hr，以保證充分響應(yīng)。在反應(yīng)器周圍裝有下列在線分析儀：反應(yīng)器入口氣體氧分析儀，與氧氣聯(lián)鎖系統(tǒng)相連，以確保氧氣濃度在爆炸極限以內(nèi)；反應(yīng)器出口氣體氧分析儀，與氧氣聯(lián)鎖系統(tǒng)相連，以確保氧氣濃度在爆炸極限以內(nèi)；反應(yīng)器入口/出口備用氧分析儀；氣相色譜儀，可分

30、析六種組分（甲烷、乙烯、乙烷、二氧化碳、氮?dú)狻⒀鯕?氬氣），可選擇分析反應(yīng)器入口和出口氣體。結(jié)果用于計算爆炸極限、計算反應(yīng)的選擇性、CO2脫除部分操作控制及維持循環(huán)氣系統(tǒng)的最佳濃度。反應(yīng)器出口一氧化碳分析儀，通過反應(yīng)器出口一氧化碳的濃度，迅速反應(yīng)是否發(fā)生尾燒；反應(yīng)器出口環(huán)氧乙烷分析儀，用于計算反應(yīng)器的選擇性；反應(yīng)器入口乙烯分析儀，作為趨勢記錄儀。進(jìn)行色譜儀維護(hù)時，時間不超過幾個小時，不用停止反應(yīng)，因為乙烯濃度能夠維持所要求的水平。（二）CO2脫除及EO吸收(200#單元)一、反應(yīng)產(chǎn)品冷卻和EO吸收反應(yīng)產(chǎn)品氣體經(jīng)過二次冷卻后，溫度降到135（138），然后與K-301來的氣體混合。這股氣流在產(chǎn)品

31、第二冷卻器E-203中，與從EO吸收塔C-203中來的富吸收液進(jìn)行交換，進(jìn)一步冷卻到51(53)；富吸收液從41(42)被加熱到67（69)。 冷卻后的反應(yīng)產(chǎn)品氣體進(jìn)到EO吸收塔C-203(在2000年擴(kuò)能改造中此塔內(nèi)件改為規(guī)整填料)的急冷部分。氣體中的一些雜質(zhì)，如少量有機(jī)酸、微量分解的抑制劑被堿性急冷循環(huán)液吸收（部分EO反應(yīng)器生成的甲醛也在這里脫除）。急冷液離開塔釜的溫度為47。為脫除反應(yīng)產(chǎn)品氣冷卻時產(chǎn)生的水，將一小股物流引到急冷排放解吸塔C-205中，用泵P-205把急冷液打到急冷冷卻器E-205，冷卻到42，再回到EO吸收塔的急冷段。依靠五層減震浮閥塔塔板上的兩級熱傳遞實現(xiàn)急冷段的熱平衡

32、。急冷液的循環(huán)速率為160m3/hr。離開急冷段的氣體在35下用貧吸收液洗滌以回收E0，苛性堿連續(xù)加到貧吸收液中維持PH值在7.37.5之間，以確保脫除氣體中殘余的少量酸性化合物。 為保證在有33塊塔板（采出板上面）的EO吸收塔中，EO的吸收率達(dá)到99.6%（包括急冷排放和乙二醇的生成），吸收劑的流量定為258.8 m3/hr（EOC），塔的內(nèi)徑定為3000mm。系統(tǒng)需要消泡，因此把消泡劑加到貧吸收液中(消泡劑應(yīng)為無硅的)。 富吸收液從第六層塔板（采出板）引出，溫度為41。為防止高壓循環(huán)氣串入壓力較低的EO解吸塔，并由此排至大氣，在富吸收液管道上安裝了一個開關(guān)閥，低液位開關(guān)會引起此閥動作。同樣

33、，如果進(jìn)塔的貧吸收液中斷，貧吸收液管道上的開關(guān)閥亦可通過回流保護(hù)系統(tǒng)關(guān)閉。低壓差同樣會引起氧氣停車系統(tǒng)聯(lián)鎖（延時3分鐘）。 EO吸收塔的壓力，以及循環(huán)氣管道（從反應(yīng)器進(jìn)料到循環(huán)氣體壓縮機(jī)入口）的壓力是通過排放少量（0.18%）EO吸收塔塔頂氣體，從而降低惰性組分含量來控制的。設(shè)計排放速率為299（301）kg/hr。此外，循環(huán)壓縮機(jī)密封點(diǎn)處、法蘭接頭、采樣點(diǎn)、排放閥和儀器取樣等都會造成少量損失，從而減少所需的正常排放量。 二、EO解吸和乙二醇脫除在EO吸塔中吸收的E0，在EO解吸塔C-204內(nèi)從富吸收液中解吸出來。富吸收液離開EO吸收塔的溫度為41，預(yù)熱到103后進(jìn)入EO汽提塔頂部，塔頂出料(

34、EO/H20)進(jìn)入輕組分脫除和EO精制部分（300#）。塔釜出料溫度124。 EO解吸塔設(shè)計能力可使吸收的EO有99.95%解吸出來，其余0.05%的EO隨同塔釜液離開。然而，在升溫過程中，富吸收液中的EO會發(fā)生水合反應(yīng)，同樣隨著溫度的升高，塔板上滯留的EO會與水進(jìn)一步水合成MEG和DEG。為確保產(chǎn)品收率,要把水合反應(yīng)降到最低程度，可采用相對降低EO解吸塔的進(jìn)料溫度和操作壓力來實現(xiàn)。進(jìn)料溫度和組成的微小變化也會影響到EO水合。富吸收液中所含的E0，大概有4%左右在換熱器和塔中發(fā)生水合。相對EO解吸來講，EO的水合可看做是"損失"，塔頂?shù)腅O凈吸收率就變成96.0%。然而在操

35、作中，如果蒸發(fā)速度太低，塔中環(huán)氧乙烷濃度增加，壓力增加，EO水合程度會大大提高。 該工藝是按塔頂蒸汽中最大含有40%mol的EO來設(shè)計的。少量在EO吸收塔中被吸收下來的碳?xì)浠衔?、二氧化碳也在塔頂出料。此塔?6塊高效浮閥塔板,上面13塊塔板的溢流堰較低(在2000年擴(kuò)能改造中此塔上塔內(nèi)件改為規(guī)整填料)，這樣可減少含有大量EO液體的停留時間，有助于減輕EO水合。塔的內(nèi)徑為2050mm。 解吸塔的壓力由尾氣壓縮機(jī)入口分離罐的壓力記錄-控制器控制。如果壓力控制器不能正常工作，那么塔頂可能被抽成負(fù)壓，這時氮?dú)饩蜁ㄟ^安在解吸塔頂緩沖罐V-301上的自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)入塔內(nèi)以防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)，形成可爆成份。

36、 解吸EO所需的蒸汽一部分來自汽提段，一部分來自加入的蒸汽。蒸汽量要保持穩(wěn)定，由塔頂溫度控制蒸汽的加入量，以獲得所需的EO解吸效果。 為了脫除循環(huán)吸收液中的鈉鹽、MEG、DEG，從第五塊塔板上引出一小股送到EO解吸塔釜汽提段，汽提段在EO解吸塔的底部。提濃后的乙二醇液體離開汽提段，進(jìn)入乙二醇閃蒸塔C-406中進(jìn)行處理。 EO解吸塔釜汽提段有4塊浮閥塔板，液體從第五塊塔板流到汽提段頂部塔板。 蒸汽從第五塊塔板下面進(jìn)入EO解吸塔。熱虹吸再沸器由來自乙二醇部分的3.5Kg蒸汽加熱。為建立物料平衡，假定水合速度與典型的乙二醇反應(yīng)器的速度一樣，盡管解吸塔的水合條件會導(dǎo)致較高的聚乙二醇比例。汽提段底部乙二

37、醇的排放量由底部隔板室的液位控制。通過增加乙二醇排放量，向EO吸收液中加入脫鹽水的方法,可降低循環(huán)吸收液中的乙二醇含量。提高乙二醇的排放量，同樣會降低排放液中的乙二醇濃度。三、急冷排放液解吸反應(yīng)器產(chǎn)品氣體在吸收塔急冷段冷卻，酸性組分被急冷液吸收，通過排放急冷液可除掉雜質(zhì)和反應(yīng)產(chǎn)品氣中冷凝下來的水。急冷排放液中的EO在急冷排放解吸塔C-205中回收，解吸介質(zhì)為直接通入蒸汽。設(shè)計的急冷排放解吸塔C-205可回收進(jìn)料中95%的E0。C-205為填料塔，內(nèi)徑300mm，填料為不銹鋼IMTP/鮑爾環(huán)，填料段高5000mm。C-205塔頂物在EO解吸塔第26塊塔板下回到EO解吸塔，可使夾帶的碳酸鹽進(jìn)入E0

38、解吸塔釜。如果塔頂物直接加到EO解吸塔塔頂，夾帶的碳酸鹽會使?jié)饪s的EO冷凝液顯堿性，生成EO聚合物和乙二醇。急冷排放解吸塔塔頂物也含有微量的乙醛。解吸后離開塔釜的液體含有水、乙二醇、有機(jī)鈉鹽、NaHC03，這些殘液進(jìn)廢水處理系統(tǒng)。這股急冷排放殘余物，由泵P211送入C206第4塊塔盤上，塔底再沸器E213由3.5KG蒸汽加熱，塔底物流含MEG30%左右，由P214打到廢液罐，塔頂蒸汽由E214冷卻至45作為處理后污水排往X025。四、富吸收液加熱和貧吸收液冷卻從EO吸收塔來的富吸液，在產(chǎn)品第二冷卻器E-203中被EO吸收塔進(jìn)料(反應(yīng)產(chǎn)品氣體)從41(42)加熱到67(69)，在進(jìn)解吸塔C-20

39、4之前，先后在進(jìn)料/塔頂物料換熱器E-208及進(jìn)料/塔釜物料換熱器E-207中進(jìn)一步加熱。為了限制EO水合為乙二醇，要把富吸收液在換熱器和EO解吸塔進(jìn)料管中的滯留降到最低程度。來自解吸塔塔釜的貧吸收液在吸收制冷單元Z-050中冷卻,溫度從124降到118，然后在E207中(被富吸液)冷卻到87(89)。然后分成三股，一股給輕組分塔再沸器E-303提供熱量，另一股做為EO精制塔再沸器E-308的熱源，第三股旁路通過這兩個再沸器，在水冷卻器E-212上游與前兩股物流混合，在E-212中貧吸收液最終被冷卻到35。經(jīng)冷卻后的貧吸收液作為EO吸收塔、殘余EO吸收塔和放空吸收塔的吸收液。五、貧吸收液在吸收

40、制冷單元的冷卻這種類型的制冷操作原理是水在不同溫度等級下的蒸發(fā)原理。推動力是在兩個溫度等級之間的高效冷凝和冷凝/吸收。 設(shè)備由兩個部分組成，安裝在不同的高度上，較低的分成吸收器和蒸發(fā)器兩部分，較高的包括蒸汽發(fā)生器和冷凝器兩部分。蒸發(fā)器裝有致冷劑和水，制冷劑的溫度通過蒸發(fā)維持所需要的低溫，冷卻的介質(zhì)(貧吸收液)提供蒸發(fā)所需要的熱量，介質(zhì)流經(jīng)浸在水中的蛇管得到冷卻。把致冷劑循環(huán)并在頂部噴淋以增強(qiáng)蒸發(fā)效果。利用與水的親合力來吸收溴化鋰,造成了蒸發(fā)器的低壓力以及到吸收器的壓力梯度。吸收水后被稀釋的溴化鋰溶液用泵輸送，經(jīng)換熱器從濃溶液中吸收熱量后進(jìn)到蒸發(fā)器。在該蒸發(fā)器中，通過蒸發(fā)出水，將溶液再次濃縮，熱

41、的工藝物流-即EO解吸塔釜液提供蒸發(fā)所需的熱量。水蒸汽在冷凝器中被冷卻水冷凝，冷凝液回到蒸發(fā)器。濃縮的溴化鋰離開蒸發(fā)器回到吸收器并被來自吸收器的稀溶液冷卻。此單元具有很高的熱效率。六、循環(huán)氣壓縮 EO吸收塔塔頂物經(jīng)氣液分離罐V-204進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī)。氣液分離罐液位高會導(dǎo)致氧氣停車系統(tǒng)動作，延遲一段時間后停循環(huán)氣壓縮機(jī)。 從V-204出口排出一小股氣體，以便除去惰性組分，這股氣體通常被引入放空爐F-l01中焚燒。如果V-204罐的壓力過高, 罐的壓力控制器也會啟動緊急放空閥使循環(huán)氣管路快速泄壓。 循環(huán)氣壓縮機(jī)出口引出一股較大的物流，去二氧化碳吸收塔脫除C02。處理后的氣體離開二氧化碳脫除系統(tǒng)，

42、與沒有處理的循環(huán)氣體重新混合后進(jìn)入到環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)。如果操作出現(xiàn)異常情況，引起壓縮機(jī)入口壓力高，或出入口的壓差低都將聯(lián)鎖氧氣停車系統(tǒng)。循環(huán)氣壓縮機(jī)由一臺電機(jī)驅(qū)動，如果出口流量低，離心式壓縮機(jī)將發(fā)生喘振。為避免喘振的發(fā)生，去氧氣混合噴嘴的循環(huán)氣進(jìn)料管路上有流量控制器，可打開EO反應(yīng)器的旁路閥，使壓縮機(jī)在喘振極限以上工作。這就要求所有的循環(huán)氣都經(jīng)過氧氣混合噴嘴以提供安全的混合條件，但仍允許受控氣體流經(jīng)反應(yīng)器。循環(huán)氣體壓縮機(jī)的電機(jī)或反應(yīng)器進(jìn)料控制出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致循環(huán)氣中斷。如果流經(jīng)混合噴嘴的物流中斷，低流量報警將停止氧氣進(jìn)料。壓縮機(jī)停車設(shè)施中的任何一個都能啟動氧氣停車系統(tǒng)。除非是壓縮機(jī)超速或電動機(jī)

43、出故障，否則壓縮機(jī)停車系統(tǒng)都將首先切斷氧氣進(jìn)料，延時10秒后，再停壓縮機(jī)。需經(jīng)現(xiàn)場檢查確認(rèn)壓縮機(jī)流量中斷時，氧氣切斷閥已在5秒前完全關(guān)閉。七、二氧化碳吸收循環(huán)氣中的二氧化碳用碳酸鉀溶液吸收脫除。CO2在堿性溶液中的吸收更確切地說是化學(xué)反應(yīng)。溫度低，對吸收平衡有利，但反應(yīng)速度慢；當(dāng)溫度高時，不利于吸收平衡，但由于提高反應(yīng)速度得到補(bǔ)償，所以利用熱的碳酸鹽做吸收劑，無需換熱器來冷卻吸收劑，在經(jīng)濟(jì)上有一定的優(yōu)勢。本系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于所有的殼牌EO工業(yè)化裝置中，（以前，Benson、Field和同事早已闡述過用熱碳酸鉀吸收CO2的方法）。該塔內(nèi)徑為2100mm，有三個填料段（每段6000mm），用鮑爾環(huán)

44、或IMTP作填料。塔的尺寸設(shè)計基礎(chǔ)是為了防止系統(tǒng)發(fā)泡。加入消泡劑可以最大限度降低發(fā)泡。塔頂裝有除沫器使夾帶的吸收劑盡可能減少。為了除去雜質(zhì)，此塔設(shè)計成氣體進(jìn)料中可以包含乙烯，乙烯從氧氣混合噴嘴的上游引入。 為了減少C02吸收塔中吸收液的冷卻及CO2解吸塔中加熱吸收劑所需的蒸汽，在CO2吸收塔進(jìn)料預(yù)熱器E-201中，吸收塔進(jìn)料氣體被加熱，并用水飽和。用CO2解吸塔頂部出料做加熱介質(zhì)，用清潔的冷凝液使物流飽和。吸收塔氣體進(jìn)料由58加熱到96（93），解吸塔頂部出料從104（103）冷卻到99。為了保證CO2吸收塔進(jìn)料為飽和狀態(tài)，在E-201中水經(jīng)過液體噴嘴噴入換熱器的殼層中。過量的液體收集在E-2

45、01的集液管中，經(jīng)過泵P-213回到噴嘴。氣體飽和所需要的補(bǔ)充水為1455/（1544）kg/hr，在E-201中CO2吸收塔進(jìn)料氣體處于持續(xù)飽和狀態(tài)下,傳到氣體中的熱量大多用來汽化噴入的水，從而每一傳熱單元的溫升很小。換熱器單位傳熱面積可從C02解吸塔物流中移走更多的熱量。CO2吸收塔塔頂氣體出塔時的溫度為1ll，已被水飽和。在氣體冷凝器E-202中，這股氣體被壓縮機(jī)出口旁路通過CO2脫除系統(tǒng)的循環(huán)氣冷卻到70（74），部分水從氣體中分離出來，在E-202中循環(huán)氣從58被加熱到87(90)。CO2吸收塔塔頂物流在E-206用冷卻水冷卻，在分離罐V一201中分離掉攜帶的水后與循環(huán)氣混合，分離罐

46、V-201溫度為51，與循環(huán)氣混合后回到反應(yīng)部分。 分離罐V-201收集的冷凝液，一般送到碳酸鹽閃蒸罐填料頂部，洗滌碳酸鹽閃蒸罐V-202閃蒸出的氣體。為了應(yīng)付塔大量帶液，V-201底部出口管線上有一個大的排泄閥，通往C02解吸塔的集水管。當(dāng)罐V-201的液位降到正常值時，閥門自動關(guān)閉。分離罐V-201正常操作相當(dāng)重要，以防止碳酸鹽液體被帶進(jìn)反應(yīng)器催化劑管中。催化劑受到碳酸鹽污染后，其選八、二氧化碳的閃蒸及解吸從二氧化碳吸收塔塔釜來的富碳酸鹽溶液擇性會下降。進(jìn)入碳酸鹽閃蒸罐V-202以回收乙烯，以防在C02解吸塔頂損失掉。被閃蒸出的氣體在E-304中冷卻脫水后，經(jīng)尾氣壓縮機(jī)K-301壓縮，在E

47、O吸收塔的上游進(jìn)入循環(huán)氣管線。閃蒸以后的液體靠重力流入CO2解吸塔。碳酸鹽閃蒸罐的設(shè)計操作壓力為0.32Mpa，進(jìn)入的乙烯大約有91%回收。為了更好地分離氣相，設(shè)計的閃蒸罐內(nèi)徑與CO2解吸塔內(nèi)徑相同（1950mm）。入口有節(jié)流孔板，以提高汽-液分離效果。10"的氣相出口管裝有2000mm高的鮑爾環(huán)，可把蒸汽中夾帶的含鹽的液滴分離掉。水分離罐V-201中的冷凝液噴到填料頂部，回到碳酸鹽循環(huán)系統(tǒng)。夾帶的冷凝液被金屬絲網(wǎng)分離下來。碳酸鹽閃罐安裝在CO2解吸塔的頂部。來自碳酸鹽閃蒸罐V-202的液體在C02解吸塔C-202中，用再沸器和直接蒸汽使之解吸，操作壓力接近于大氣壓。解吸塔頂氣體在E

48、-201中釋放掉部分熱量，在E-211中由99進(jìn)一步冷卻到45。來自E-211的冷凝液進(jìn)入放空分離罐V-208，在這里氣體與凝液分離后排放到大氣，冷凝液用泵送到廢水處理系統(tǒng)。來自解吸塔塔釜的貧碳酸鹽溶液，又回到CO2吸收塔，貧碳酸鹽溶液分出一小股物流（14m3/hr）在過濾器S-201中除去懸浮物。C02解吸塔的內(nèi)徑1950mm，有15層高效浮閥塔板可抑制發(fā)泡。 反應(yīng)生成的CO2有98%以上在C02解吸塔中被脫除，殘余物有一部分由循環(huán)氣放空脫除，另一部分在系統(tǒng)中以NaHC03的形式,由急冷排放解吸塔釜液和EG排放單元排除。碳酸鹽吸收液的濃度大致為2O%wt（碳酸鉀的克當(dāng)量,無乙二醇）,從貯罐中

49、周期地補(bǔ)充碳酸鉀溶液以補(bǔ)償碳酸鉀的損失。碳酸鹽溶液中鉀含量（碳酸鉀的克當(dāng)量,無乙二醇）,在富吸收液中為30%,在貧吸收液（汽提后的塔釜液）中為60%,其余的鉀以碳酸氫鹽形式存在。與碳酸鉀溶液接觸的設(shè)備是用304L制造的，以防止碳酸鉀溶液中氯化物帶來的應(yīng)力腐蝕裂紋和碳酸氫鹽的腐蝕破壞。九、C02脫除系統(tǒng)的控制反應(yīng)器進(jìn)料氣體中C02的含量，要控制在設(shè)計的濃度之內(nèi)。用在線色譜儀連續(xù)分析反應(yīng)器進(jìn)料氣中CO2的濃度?？赏ㄟ^增加去CO2脫除系統(tǒng)的循環(huán)氣流量，或增加CO2吸收塔的碳酸鹽循環(huán)量以及增加CO2解吸塔再沸器的蒸汽量，來降低CO2的濃度。一般情況下，去CO2吸收塔的循環(huán)氣流量要接近設(shè)計值，去CO2解

50、吸塔再沸器的蒸汽流量要維持最小值，以確保CO2在反應(yīng)器進(jìn)料氣中的濃度滿足要求。通過以直接蒸汽加入系統(tǒng)中的補(bǔ)充水量控制碳酸鹽的濃度。從V-208來的水也可以用來降低吸收劑回路中碳酸鹽的濃度。吸收劑回路中乙二醇的濃度大約為6%wt。（三）輕組分脫除和EO精制（300#單元）在輕組分脫除、EO精制工序中，從EO解吸塔頂出來的EO水溶液冷凝后，在輕組分塔中脫除微量的C02和其它輕組分。不凝物中的EO在殘余EO吸收塔中回收，殘余氣體通過尾氣壓縮機(jī)回200#EO吸收塔中。其余的EO水溶液在精制塔中脫水、精制。高純度EO產(chǎn)品儲存銷售，低純度EO作為400#乙二醇反應(yīng)器的原料。EO產(chǎn)品必須在氮封下儲存。放空氣

51、體中的EO被放空吸收塔回收，剩余的惰性氣體排放到大氣中。EO水溶液應(yīng)保持在11以上，避免凍凝。對于輕組分塔，殘余環(huán)氧乙烷吸收塔和放空吸收塔來說，所有塔直徑相對較小，用鮑爾環(huán)/IMTP填料填充。一、輕組分脫除輕組分脫除系統(tǒng)中，塔底EO物流中CO2的含量設(shè)計值小于1PPm。EO解吸塔頂蒸汽大約含60%EO和40%的水，先在E-208中預(yù)熱EO解吸塔的進(jìn)料，然后和輕組分塔頂物一起進(jìn)到解吸塔塔頂冷卻器E-301中，溫度從79被冷卻到40。不凝物主要是C02、C2H4和E0。在解吸塔頂冷卻器E-302A/B中被冷卻到15，大部分EO作為凝液回到解吸塔頂緩沖罐V-301。然而殘余的不凝氣中仍含70%wt的

52、E0，因此又送到殘余EO吸收塔C-303用貧吸收液進(jìn)一步回收E0。殘余EO吸收塔壓力0.185Mpa，塔底溫度43。塔底物料和從200#EO吸收塔來的富吸收液混合。殘余EO吸收塔頂物流經(jīng)尾氣壓縮機(jī)后回到EO吸收塔中。從解吸塔頂冷卻器來的冷凝液，經(jīng)帶孔的浸漬管進(jìn)入解吸塔頂緩沖罐，溫度40。解吸塔頂緩沖罐中的物料，經(jīng)泵打入輕組分塔C-301，輕組分塔進(jìn)料泵出口有極少量的旁路流量，經(jīng)過一個內(nèi)部噴射器回到解吸塔頂緩沖罐，這個噴射器能徹底混合罐中物料，以防分層。在輕組分塔中，CO2、C2H4和其他溶解在EO水溶液中的輕組分和部分EO蒸汽一起脫除。塔頂氣體回到EO解吸塔頂冷卻器中以回收E0。輕組分塔塔釜含

53、有58%wt的E0，用泵打到EO精制塔C-302中。正常操作時，塔釜溫度35（0.21MPa下）。熱的貧吸收液作為輕組分塔再沸器E-303的加熱介質(zhì)。低壓蒸汽加入塔底以確保輕組分的脫除效果。 溫度太低，即低于設(shè)計值，將影響C02的脫除效果，導(dǎo)致后面設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。二、環(huán)氧乙烷精制塔EO精制塔設(shè)計能力為3萬噸/年的高純度E0,其乙醛含量小于1O ppm。 在EO精制塔C-302中,EO從塔頂蒸出，塔頂氣冷凝并過冷到29，大部分凝液作為回流，一部分作為低純度EO產(chǎn)品進(jìn)乙二醇反應(yīng)器，這股物流含有微量雜質(zhì)如C02和甲醛。高純度EO產(chǎn)品在第58塊塔板側(cè)線采出，進(jìn)高純度EO貯罐。EO精制塔塔釜主要是含有乙

54、二醇、醛和至少30%wt環(huán)氧乙烷的水溶液，也送到400#的乙二醇反應(yīng)器。塔釜溫度為60（0.36MPa下）。用熱的貧吸收液作為再沸器E-308的加熱介質(zhì)。也可以將低壓蒸汽注入到塔釜。三、殘余EO吸收塔在解吸塔頂排放冷卻器E-302A/B中未冷凝的氣體在殘余EO吸收塔C-303中和貧吸收液接觸，以回收E0。富EO塔釜吸收液用泵打回到EO解吸塔中,塔頂氣體經(jīng)尾氣壓縮機(jī)回到EO吸收塔中。殘余EO吸收塔設(shè)計能力可回收96%以上進(jìn)入的E0，把殘余氣體中的EO降到最低程度。殘余EO吸收塔（C-303）直徑550mm，有兩個填料段，每段高5000mm，裝有38mm的鮑爾環(huán)/IMTP。四、尾氣壓縮機(jī) 殘余EO吸收塔頂氣、碳酸鹽閃蒸罐頂氣和從采樣管路來的氣體，經(jīng)二級往復(fù)式尾氣壓縮機(jī)K