试析燕山石化乙二醇装置500＃单元生产工艺优化研究

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1、天津大学硕士学位论文燕山石化乙二醇装置500#单元生产工艺优化研究姓名：安永明申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：许春建;张赪20060601中文摘要摘要燕化乙二醇装置500#单元是环氧乙烷水合制乙二醇和乙二醇脱水单元，由管式反应器和多效蒸馏系统(五效)组成，多效蒸馏采用顺流操作。本文首先针对五效蒸馏系统，利用PROII软件和乙二醇脱水体系的专用热力学方法一乙二醇包(GLYCOL)，通过与原设计参数的计算对比，确认了模型的合理性，而后经过优化模拟计算，找到了优化操作的办法，达到了降低一次蒸汽用量的目的。其次通过对环氧乙烷常规水合和水合精馏的对比分析研究，提出了以水合精馏代替常规水合制

2、乙二醇的新工艺，可明显提高目的产物的选择性，并在燕山乙二醇装置现场建立实验装置进行了验证。对乙二醇五效蒸馏装置在80％和lOO％操作负荷条件进行了工况模拟。通过工况模拟可校对出乙二醇多效蒸馏系统的进料(S一29)分别为74t·h-1和93t·h-1。为了减少中压蒸汽的消耗量，并保证产品指标，提出了改进方案，并分别以80％和100％操作负荷为基准，对各塔进行了操作调优，并得到一定条件下中压蒸汽消耗量。结果显示：减少回流量时，中压蒸汽消耗量可降至13．5t·h-1和17．3t·h～；提高回流温度时，80％操作负荷为基准的消耗量可降至13．05t·h-1：增加理论板数时，消耗量可降至11．3t·

3、h。1和15t·h～。本文建立了EO水合反应精馏塔模型并对迸过程行了模拟计算，其中着重考察回流比、进料水比、EO进料位置、提馏段塔板数和操作压力等因素对MEG选择性的影响。结果表明，对MEG选择性影响比较显著的因素是进料水比和回流比。在同等水比情况下，反应精馏工艺可以显著高于常规反应器的选择性。为了检验上述模拟结果的正确性，燕山石化建立了一套EO水合反应精馏塔中试装置，该装置设计了多个进料口和回流口，以便改变条件对进料水比、回流比、进料分布、进料位置、操作压力等因素对反应精馏塔MEG选择性的影响程度进行全面的实验，直至最终找出最佳工业设计条件。目前实验还正在进行，但是现有的实验数据已经表明

4、在相同的反应条件下，反应精馏塔的MEG选择性明显高于常规的水合反应器。关键词：乙二醇环氧乙烷常规水合水合精馏AbstractThe500#unitofethyleneglycol(EG)equipmentsofYanshanistheunitofproducingEGthroughhydrationreactionofethyleneoxide(EO)anddehydrationofEG,whichiscomposedofatubularreactorandmultiple—effectevaporationsystem(5-effect，MEES)．TheMEESadoptsdowncu

5、rrentoperation．Thespecializedthermodynamicsmethod(GLYCOL)isestablishedforEGdehydrationsysteminPROIIandthebinaryinteractionparametersofeachcomponentareobtainedbytheregressionofexperimentaldata．Aboveall，themodelto5-effectevaporationsystemhasbeendevelopedbasedonPROIIsoftware．Themodelisrationalincontr

6、asttothecalculationoforiginaldesignedparameters．ARerward，themethodtooptimizeoperationhasbeenfoundandthedosageofoncesteamisreduced．Next，thenewtechnicsofproducingEGhasbeenpresentedbyhydrationrectificationinsteadofroutinehydrationcomparingroutinehydrationofEOandhydrationrectificationofEO．Sotheselecti

7、vityoftheobjectiveproductcallbeincreasedanditistestedusingEGdeviceinYanshan．Atfirst，thesimulmionresultanddesigndataareshowntoagreewitheachotherverywellthroughtheanalogcalculmionbasedontheoriginaldesigndataofMEEof