[發明專利]一種環氧乙烷工藝節能優化方法

在審

• 申請號: 201610477369.0
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107540637A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 李立鵬
• 申請（專利權）人: 黑龍江省康格爾科技有限公司
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/10;C07D301/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工藝優化方法，具體涉及一種環氧乙烷工藝節能優化方法，屬于節能技術領域。

背景技術

環氧乙烷裝置能耗自投運以來始終偏高，其中中壓蒸汽的消耗量一直超過設計值35. 21 t/h，平均運行值達到60. 00 t/h，最高時超過110. 00 t/h。究其原因，除了由于使用高選擇性銀催化劑，反應熱降低導致自產的二次蒸汽減少約5 t/h外，裝置的一些設備也存在問題，如低溫水單元和EO解吸塔塔底物料板式換熱器(E 209)能力不足等；這都導致中壓蒸汽消耗量的提高。因此，為了解決以上問題，亟待研發一種新的環氧乙烷工藝節能優化方法。

發明內容

（一）要解決的技術問題

為解決上述問題，本發明提出了一種環氧乙烷工藝節能優化方法，通過對裝置低溫水單元、反應系統、CO₂脫除系統、蒸汽管網系統、循環冷卻水系統進行改造或運行工藝優化，并更換EO解吸塔塔底物料板式換熱器，使中壓蒸汽和循環冷卻水消耗量均有所降低。

（二）技術方案

本發明的環氧乙烷工藝節能優化方法，包括以下步驟：

第一步，低溫水單元，低溫水單元采用蒸汽噴射制冷技術，使用裝置副產的低等級蒸汽，處理量為1200t/h，設計為裝置提供20℃的低溫冷卻但由于設計和制造上的缺陷，該單元能力不足，設計低溫水經過該單元為5℃溫差，但實際僅約為2.5℃，蒸汽消耗量也比設計值高出約50 t/h，而且由于蒸汽量大，循環水淋洗冷凝噴射蒸汽達不到設計要求而致使真空度偏低，同時又由于循環水在較高的溫度和有氧環境下直接與碳鋼材質的塔壁接觸，進而造成設備的嚴重腐蝕；且由于東北地區冬季氣溫較低，循環水的溫度低于20℃，最低時僅約為12℃，已遠低于低溫水單元設計的供水溫度(20℃)；為此，冬季時將低溫水單元用戶冷換設備直接改成循環水冷卻，在此種狀況下可運行約半年的時間；但夏季卻由于環境溫度高而必須使用低溫水單元，為此，在EO裝置改造過程中直接用嗅化銼機組代替了原低溫水單元，實現高溫季節裝置的滿負荷運行；

第二步，換熱器E 209，板式換熱器E 209用作EO解吸塔塔底物料(EO貧吸收液)與進料(EO富吸收液)之間的熱量交換；實際運行過程中，換熱器E 209的換熱效果欠佳，導致EO解吸塔蒸汽消耗量增加，裝置冷負荷增大，EO貧吸收液溫度超設計值，裝置無法滿負荷生產，而且還導致EO在碳酸鹽系統中水解為醇，使碳酸鹽受到污染，影響CO2的吸收效果；為此，重新設計制造換熱器E 209，投運后裝置消耗中壓蒸汽量下降約50t/h；

第三步，反應系統，日常生產中，對反應器的運行參數應嚴格控制：C₂H₄，O₂， CH₄質量分數分別不低于30%，8% ，56%；另外，嚴格控制循環氣系統的尾氣排放，及時優化反應調節劑EC的加入量等；通過采取這些措施，催化劑的選擇性保持高于預期值約1個百分點；

第四步，CO₂脫除系統，CO₂脫除系統的運行狀況直接影響反應器入口循環氣中CO₂的濃度，進而影響銀催化劑的選擇性， CH₄ , N₂, CO₂的比熱容依次為2.227，1.056，0.995 J/(g ·K)，由于比熱容不同，其攜帶反應熱的能力亦不同；當系統中CO₂脫除不徹底時，反應溫度會有所升高，這有利于反應向副反應方向進行，放熱會更多，從而降低銀催化劑的選擇性；對CO₂脫除系統的工藝優化主要有以下措施：

a.保持對碳酸鹽各有效組分進行經常性檢測，根據分析數據和催化劑壽命周期分階段調整碳酸鹽濃度，適當補充碳酸鹽活化劑；

b.選用優質消泡劑替代進口產品，并確保系統加入足量的消泡劑，改善運行狀況，防止發泡；

c.合理控制CO₂解吸塔溫度和真空度，保證解吸效果，同時汽提出碳酸鹽中微量的乙二醇；