环氧乙烷生产装置的设计

环氧乙烷生产装置的设计

张鹏飞

辽宁省石油化工规划设计院有限公司辽宁沈阳

摘要：环氧乙烷是重要的有机化工原料，可用于生产乙二醇、乙醇胺、减水剂单体等多种中间体和精细化工产品。现有技术中的环氧乙烷生产装置不能满足产能扩大的需要，其结构设计不理想。同时增加了产品的生产成本，降低生产的经济效益。本文设计了一种环氧乙烷生产装置，他解决了上述出存在的问题，保证循环气通过的流速及流量，提高了工作过程中的稳定性。

关键词：环氧乙烷；生产装置；设计；工作原理

1概述

环氧乙烷是结构上最简单的环醚，分子式C2H4O，环氧乙烷在低温10.7摄氏度以下时为无色透明液体，常温常压下为无色气体。暴露在环氧乙烷气体下，对眼、喉、鼻有刺激性。其性质活泼，易燃有毒，是致癌物之一，同时还具有很好的水溶性，因而工业上直接利用水作为吸收剂。环氧乙烷是重要的有机化工原料，可用于生产乙二醇、乙醇胺、减水剂单体等多种中间体和精细化工产品。

2环氧乙烷生产装置存在的问题

环氧乙烷生产装置主要用于生产环氧乙烷，目前环氧乙烷生产装置大多与其产能配套设置，如果增大环氧乙烷的产能就需要额外增加一套环氧乙烷生产装置，来适应环氧乙烷的生产需要，这样一来增加一套设备就会增加产品生产的成本，降低生产的经济效益，而现有技术中的环氧乙烷生产装置不能满足产能扩大的需要，其结构设计不理想。

3环氧乙烷生产装置的设计与研究

图1环氧乙烷生产装置图

本环氧乙烷生产装置如图1所示，图中：1、第一环氧乙烷反应器，2、第二环氧乙烷反应器，3、气-气换热器，4、洗涤塔进料换热器，5、循环压缩机，6、第一洗涤塔，7、第二洗涤塔。

本文设计的环氧乙烷生产装置包括环氧乙烷反应器、气一气换热器3、洗涤塔进料换热器4、循环压缩机5、第一洗涤塔6及第二洗涤塔7。环氧乙烷反应器包括第一环氧乙烷反应器1及第二环氧乙烷反应器2，第一环氧乙烷反应器1与第二环氧乙烷反应器2之间通过管道并联连接，洗涤塔包括第一洗涤塔6及第二洗涤塔7，第一洗涤塔6与第二洗涤塔7之间通过管道串接连接，从第一洗涤塔6顶部出来的循环气再次进入第二洗涤塔7洗涤，洗涤完后从第二洗涤塔7顶部出来，实现二次洗涤过程，本文设计的环氧乙烷生产装置通过将循环气先经过第一洗涤塔6，再经过第二洗涤塔7进行二次洗涤可以保证环氧乙烷反应器入口环氧乙烷的浓度，循环压缩机5设置在环氧乙烷反应器与洗涤器之间，环氧乙烷反应器与循环压缩机5之间通过管道连接设置气一气换热器3，气一气换热器3是将温度高的气体传递到给温度低的空间的设备。气一气换热器3与洗涤塔之间设置通过管道连接的洗涤塔进料换热器4。环氧乙烷反应器的出口与气一气换热器3的入口之间连接的倾斜角为250-350，优选为300，防止反应器出口气体憋压，造成环氧乙烷气体停止流动，产生聚合，避免催化剂尾烧。第一环氧乙烷反应1与第二环氧乙烷反应器2安装的高度相同，保证反应器进料压力及进料量一致。环氧乙烷反应器的进料入口处安装设有调节阀，可以保证循环气通过的流速及流量，提高工作过程中的稳定性。

4环氧乙烷生产装置的工作原理

环氧乙烷生产装置主要工作原理为：物料以相同的进料量及进料压力分别从第一环氧乙烷反应器1及第二环氧乙烷反应器2进料入口进入，经过环氧乙烷反应器的反应，反应完成后环氧乙烷气体分别从第一环氧乙烷反应器1及第二环氧反应器2出口导出，经过管道进入气一气换热器3，在由管道进入洗涤塔进料换热器4，在通过管道依次进入第一洗涤塔6及第二洗涤塔7充分洗涤，循环压缩机5将洗涤塔顶部出来的循环气抽出，再经过气一气换热器3将循环气输送到环氧乙烷反应器进料入口处。

5结语

本文设计的环氧乙烷生产装置的有益效果是：两个环氧乙烷反应器安装高度要相同保证了反应器进料压力及进料量保持一致，同时在反应器进料入口安装调节阀，保证循环气通过的流速及流量。通过反应器并联，扩大循环气流量及流速，达到装置扩能的目的。反应器出口气体并连后采用斜度30℃角接入气一气换热器，疏导反应器出口气体，防止反应器出口气体憋压，造成环氧乙烷气体停止流动，产生聚合，避免催化剂尾烧。增加一个洗涤塔，原洗涤塔预计不能完成洗涤任务，先通过增加的洗涤塔，经过二次洗涤来保证反应器入口环氧乙烷浓度。

6参考文献：

[1]崔小明.环氧乙烷生产技术进展及市场分析[J].精细与专用化学品，2014.

[2]陈菲．环氧乙烷水合制乙二醇新工艺及其过程模拟研究[D].中国海洋大学，2011.

[3]赵永杰．中国环氧乙烷生产与市场发展现状[J].日用化学品科学，2015.

[4]王海蔷，刘昱.环氧乙烷生产技术进展[J].化工科技，2012.

[5]吴立娟．高纯环氧乙烷工艺技术对比分析[J].化工设计，2015.

[6]张光辉．环氧乙院/乙二醇装置用能分析及优化[D].大连理工大学，2013.

[7]姚雁、王淑兰、丁信伟、殷涛．环氧乙烷生产装置的安全分析与评价[D].安全与环境学报，2005.

作者简介：

张鹏飞，性别：男，辽宁沈阳人，高级工程师，单位：辽宁省石油化工规划设计院有限公司，研究方向：石油化工工艺。