乙二醇装置二氧化碳脱除系统改造优化

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1、乙二醇装置二氧化碳脱除系统改造优化摘要乙二醇装置在2008年12月通过对脱碳系统进行相应改造并优化二氧化碳吸收溶液配方，可以满足更换高性能催化剂后的二氧化碳脱除要求，改造后系统脱除二氧化碳能力大幅提高，反应器入口二氧化碳浓度由3.70%mol下降至1.79%mol。根据二氧化碳脱除系统的标定数据，只要保证二氧化碳吸收溶液中各组分比例，即可使反应器入口二氧化碳浓度下降至2%mol以下。关键词二氧化碳脱除；扩能；改造；优化1、概况乙二醇装置采用英荷SHELL公司专利技术，建成于1996年，原设计年产8万吨当量环氧乙烷（EOE），其中环氧乙烷最大生产能力为1.6万吨/年（年操作时

2、间为7200小时）。2005年，在保持反应器及循环气压缩机能力不变的前提下，通过更换了燕化院的催化剂YS-7，对环氧乙烷吸收塔、环氧乙烷解吸塔、环氧乙烷精制塔等塔内件进行了改造，对部分机泵及冷换设备进行了扩能，将装置生产能力提至10.4万吨EOE/年（年操作时间为7200小时），其中环氧乙烷生产能力达4.0万吨/年。为了进一步挖掘装置潜力，增加产能、降低物耗，2008年通过更换了Shell高性能催化剂S-865A，同时采用华东理工大学化学工艺研究所的脱碳专有技术以降低氧化反应器进料气中二氧化碳的浓度，使装置能力进一步提高到13.33万吨EOE/年（年操作时间为8000小时）

3、。本次环氧乙烷反应系统扩能二氧化碳脱除系统技术改造项目，是在充分吸收和消化原装置进口技术的基础上，为优化装置的资源配置，提高生产能力，提升装置运行技术经济指标而进行的技术改造。2、改造情况2.1改造背景环氧乙烷高性能银催化剂作为一种节能降耗新技术，其研究发展迅速，并已成功工业化应用。该催化剂应用条件要求反应器的入口CO2浓度小于2%，而目前的老装置普遍在4.5%以上，只能通过对二氧化碳脱除单元工艺技术进行攻关，才能满足应用高性能银催化剂的条件。目前国内还没有成熟的工艺技术，可与设计单位一起，通过技术开发研究和将其进行工业应用，并掌握自主知识产权。以往国内类似装置的改造，此部

4、分均通过向国外专利商购买相关配方和第三活性组分，并由专利商负责提供相应的改造工艺包。本次装置改造本着首先要立足国内的原则，业主和国内的第三活性组分专利商华东理工大学化学工艺研究所（以下简称“华化所”）进行了技术交流，该所的脱碳工艺技术在合成氨装置脱碳系统改造上有较广的实际应用。华化所在对本装置的脱碳系统流程进行研究后表示通过添加其第三活性组分并对脱碳系统进行相应改造可以满足更换高性能催化剂后的CO2脱除要求。同时，二氧化碳脱除系统的改造是目前国内EO/EG装置挖潜改造所面临的共同问题，在本次乙二醇装置脱碳系统改造项目上能够实现国产化，对于我国整个乙二醇行业的发展具有很好的促

5、进作用。2.2改造方案根据华化所提供的脱碳工艺技术，改造的方案如下：(1)采用活性碳酸盐溶液，约12m3，提高脱除二氧化碳的效率；(2)增加分流率，从20%上升至50%，即增加CO2吸收塔（C-201）的进料量，从67,190Nm3/h增加到131,270Nm3/h；(3)改造CO2吸收塔（C-201）和CO2解吸塔（C-202）；(4)新增循环气/贫碳酸盐液换热器（E-215）和贫/富碳酸盐溶液换热器（E-216A/B）；(5)新增循环气第二冷却器（E-206B）；(6)新增水分离罐（V-201B）；(7)新增碳酸盐溶液闪蒸罐（V-205）；(8)新增2台碳酸盐溶液闪蒸罐

6、喷射泵（G-225A/B）；(9)配套的管线、特殊管件及仪表做相应改造或新增；以下是装置二氧化碳脱除系统扩能改造，消除瓶颈需改造设备一览表：改造设备一览表分类序号位号设备名称数量设备型号规格改造方案塔1C-201C02吸收塔1φ3600×30030(T-T),N=3更换高性能规整填料2C-202C02解析塔1φ2490×20360(T-T),N=15浮阀更换规整填料换热器1E-206循环气第二冷却器1Dg1450×4000,F413m2新增与原E-206并联2E-215循环气/贫碳酸盐换热器1Dg1000×5500,F=320.6m2新增3E-216贫/富碳酸盐换热器2Dg

7、1500×7000,F=1215m2新增罐1V201水分离罐1φ3000×5000(T-T)新增与原V201并联2V205碳酸盐溶液闪蒸罐1φ1800×6000(T-T)新增泵1J201/202碳酸盐溶液闪蒸罐喷射泵2动力蒸汽4.7t/h新增2.3改造前后脱碳能力对比改造前改造后催化剂类型YS-7S-865A催化剂平均选择性%78.9（2年）81.9（2年）当量EOE能力（万吨/年）11.5613.33CO2脱除量kmol/h177.39169.15分流率wt%2650脱碳系统进料量kg/h73000136000反