EG工艺简介和分析项目解析课件.ppt

1、START乙二醇（EG）工艺简介和分析项目主讲：主讲：一、乙二醇（一、乙二醇（EGEG）合成工艺原理简介）合成工艺原理简介一、工艺原理来自H2/CO分离装置的新鲜H2与循环气压缩机出口的循环气混合后，在乙二醇合成塔内与经DMO蒸发塔加入的来自DMO装置的DMO，在铜系催化剂（主要成分：铜，二氧化硅及其他）作用下进行催化反应，合成气态乙二醇，再经过冷却、冷凝、分离出粗甲醇、粗乙二醇，送往乙二醇精馏工段。未反应的气体经H2循环压缩机升压后返回至合成工段。乙二醇合成反应产生的反应热，副产0.4MPa或者0.8MPa的低压蒸汽送入对应的低压蒸汽管网。一、乙二醇（一、乙二醇（EGEG）合成工艺原理简介）

2、合成工艺原理简介主要化学反应：分两步完成，中间产物是乙醇酸甲酯。加氢反应的第一步：（COOCH3)2+2H2 HOCH2COOCH3+CH3OH -54.98KJ (1)草酸二甲酯 乙醇酸甲酯加氢反应的第二步：HOCH2COOCH3+2H2 HOCH2CH2OH+CH3OH -46.24KJ (2)乙醇酸甲酯 乙二醇总反应式：（COOCH3)2+4H2 HOCH2CH2OH+2CH3OH -101.22KJ1份草酸二甲酯+4份氢气1份乙二醇+2份甲醇说明：说明：1 1、理论生产一吨、理论生产一吨EGEG用用2 2吨左右的吨左右的DMODMO。2 2、乙二醇合成反应是放热反应，副产、乙二醇合成反

3、应是放热反应，副产0.4MPa0.4MPa或者或者0.8MPa0.8MPa的低压蒸汽。的低压蒸汽。一、乙二醇（一、乙二醇（EGEG）合成工艺原理简介）合成工艺原理简介乙二醇合成主要副反应式HOCH2CH2OH+H2CH3CH2OH+H2O-86.66KJ （3）乙二醇 乙醇此反应换算成草酸二甲酯，反应式则为：（COOCH3）2+5H2CH3CH2OH+2CH3OH+H2O-187.88KJ乙醇和乙二醇发生增碳反应HOCH2CH2OH+CH3CH2OHHOCH2CHOHCH2CH3+H2O -49.53KJ乙二醇 乙醇 1,2-丁二醇此反应换算成草酸二甲酯，反应式则为：2（COOCH3）2+9H

4、2HOCH2CHOHCH2CH3+4CH3OH+2H2O -338.63KJ说明：由上面反应式可知：乙二醇合成的副产品主要是甲醇（最多）、另有乙醇、1,2-丁二醇和水生成。一、乙二醇（一、乙二醇（EGEG）合成工艺原理简介）合成工艺原理简介二、乙二醇合成主要设备和工艺流程1、乙二醇合成工段共乙二醇合成工段共2 2个系列，每个系列产能个系列，每个系列产能1515万吨万吨/年。年。2、主要设备及数量(一个系列）1）EG合成塔 2台 配汽包2台2）DMO蒸发塔 2台3）进出料换热器 2台4）高压分离器（）1台5）高压分离器（）1台6）DMO缓冲罐（含进料泵）1台7）H2循环气压缩机 1台2个系列共用

5、1台低压闪蒸槽（）和（）一、乙二醇（一、乙二醇（EGEG）合成工艺原理简介）合成工艺原理简介三、乙二醇合成工艺流程简介从H2/CO分离装置来的99.9%氢气与H2循环气压缩机出口循环气混合后进入进出物料换热器（E-51A01A/B）的壳层，与出乙二醇合成塔（R-51A01A/B)的气体换热后进入DMO蒸发塔（C-51A01A/B）下部。DMO装置来的DMO产品先进入DMO缓冲罐（V-51A05)，经加压进入DMO蒸发塔上部，在塔内被氢气气化后经过蒸汽加热器管程进入乙二醇合成塔（R-51A01A/B）的管程。在乙二醇合成塔（R-51A01A/B）的管程内，在高活性铜系催化剂的作用下，DMO与H2

6、反应生成乙二醇；反应热由壳程的汽水混合物带入汽包（V-51A01A/B），蒸汽进入管网，锅炉给水经汽包加入合成塔壳程，完成水的循环。一、乙二醇（一、乙二醇（EGEG）合成工艺原理简介）合成工艺原理简介加氢后的合成气体，经过进出料换热器（E-51A01A/BA)与氢气换热降温后，进入高压分离器（）和（），进行气液分离，绝大部分气体进入H2，进入乙二醇合成循环系统，少部分放空。高压分离器分离出的液体经过减压进入低压闪蒸槽（）和（），液体进入乙二醇精馏工段，进行甲醇回收和乙二醇的精馏；低压闪蒸槽的蒸汽送入管网或者火炬燃烧。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简介）合成取样点及分析项

7、目简介1、汽包蒸汽和排污水。汽包数量：4台，每台有两个取样点。1）、汽包蒸汽取样点：AP51A/B-01A/B，4个取样点。分析项目：Na+浓度：015ug/kg 分析方法：钠离子计。SiO2:20ug/kg,分析方法：二氧化硅测定仪（华科仪）Fe2+:20ug/kg,分析方法：邻菲罗琳分光光度法。2）、汽包排污取样点：AP51A/B02A/B，4个取样点。分析项目：pH:8.89.3 分析方法：pH计 Na3PO4:515mg/L 分析方法：磷钼蓝分光光度法（在酸性条件下（硫酸调pH）、正磷酸盐与钼酸铵生成黄色的磷钼杂多酸、在用抗坏血酸还原成磷钼蓝，710nm，1cm比色皿）。总溶固体：60

8、0ppm，分析方法：重量法 电导率：50100us/cm，分析方法：电导率仪法。说明：以上取样点分析频率是按需分析。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简介）合成取样点及分析项目简介2、乙二醇合成塔（R-51A/B01A/B)进出口，乙二醇合成的核心装置，共有4个取样点。1）、合成塔入口:AP51A/B03A/B,主要分析项目：MEOH（0.96%)+DMO（1.27%）检测器：FID。H2:96.37%检测器：TCD其他分析项目：N2,AR。2）、合成塔出口：AP51A/B04A/B,主要分析项目：MEOH（3.59%+EG（1.25%）+ET（221ppm）检测器：FID

9、。H2:93.65%检测器：TCD其他分析项目：N2,AR，H2O，其它杂质：160ppm。说明：关注MeOH，DOM，EG，H2的变化。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简介）合成取样点及分析项目简介3、DMO缓冲罐液相出口：DMO工段的DMO成品由此加入DMO蒸发塔，进入EG合成塔合成乙二醇。取样点位号：AP51A/B10，共2个。主要分析项目：DMO纯度99.5%。检测器：FID其他分析项目：DMC,酸度、H2O等杂质，ppm级。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简）合成取样点及分析项目简介介4、进出物料换热器（E-51A/B01A/B），共4台，

10、其作用是将合成气降温和将循环气升温，两股气体进行热交换。取样点位号：AP51A/B05A/B。进出物料换热器（E-51A/B01A/B）管程出口，进入高压分离器之前。主要分析项目：MeOH（3.10%+EG（40ppm）+ET（187ppm）检测器：FID。H2:95.36%检测器：TCD其他分析项目：N2,AR，H2O，其它杂质：160ppm。说明：组分与合成塔出口AP51A/B04A/B组分相同，只是经过热交换后，由于冷凝，主要成分被凝结出部分液体，故，气相组分含量减少。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简）合成取样点及分析项目简介介5、高压闪蒸槽（）（）液相出口和（）

11、气相出口。各两个取样点。其作用是经过两级降温，将MeOH、ET、EG等醇类物质冷凝出来，将H2气等气体经压缩机提压重新进入循环系统。1）高压闪蒸槽（）液相取样点位号：AP51A/B14，共2个。主要分析项目：MeOH(30.04%)+EG(67.5%)检测器：FID气体分析项目：ET(0.12%)+12BDO(0.41%)+MG(0.2%)及杂质。2）高压闪蒸槽（）液相取样点位号：AP51A/B15，共2个。主要分析项目：MeOH(96.25%)+EG(1.85%)检测器：FID气体分析项目：ET(0.66%)+12BDO(139ppm)+MG(387ppm)及杂质。说明：关注MeOH和EG的

12、变化。二、二、EGEG合成取样点及分析项目简介合成取样点及分析项目简介3）高压闪蒸槽（）气相取样点位号：AP51A/B11，共2个。主要分析项目：MeOH:1.02%,判断高压闪蒸槽（）分离效果。越低，说明分离效果较好。检测器：FID。其它分析项目：H2:97.49%+N2(1.33%)+AR(0.15%),永久性气体。检测器：TCD。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简介）合成取样点及分析项目简介6、低压闪蒸槽（）（）液相出口和闪蒸气出口，作用，通过进一步减压降温，将醇类物质冷凝出来，送入精馏工段精馏，闪蒸出的不凝气（主要是H2，MeOH）送入管网或者去火炬燃烧。1）低压

13、闪蒸槽（）液相取样点位号：AP5108，共1个。主要分析项目：粗EG含量（67.6%）+MeOH(30.05%),FID。其它组分：ET(0.21%)+12BDO(0.41%)+MG(0.20%),FID。2）低压闪蒸槽（）液相取样点位号：AP5112，共1个。主要分析项目：粗MeOH(96.36%),FID。其它组分：EG(1.85%)+ET(0.66%)+12BDO(139ppm)+MG(387ppm),FID。说明：重点关注二者EG和MeOH的变化。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简）合成取样点及分析项目简介介3)低压闪蒸槽（）气相取样点位号：AP5109，共1个。

14、主要分析项目：H2:75.87%MeOH:20.84%+EG(0.28%)+ET（0.13%）其它组分：不凝气（N2+AR)、H2O等。4）低压闪蒸槽（）气相取样点位号：AP5113，共1个。主要分析项目：H2:87.97%MeOH:6.76%+ET（283ppm）其它组分：不凝气（N2+AR)、H2O等。说明：气相出口主要成分是H2和MeOH等。比的甲醇低，H2含量较高。二、乙二醇（二、乙二醇（EGEG）合成取样点及分析项目简）合成取样点及分析项目简介介7、进入物料换热器（E-51A/B01A/B）壳层循环气，新鲜氢气和氢气循环压缩机出口气体的混合气体。取样点位号：AP51A/B07,2个，

15、主要分析项目：H2:97.62%MeOH:0.97%(循环气中独有）其他分析项目：N2（1.27%）+AR（0.14%）等永久性气体。8、新鲜H2气：来自净化工段的新鲜H2气。主要分析项目：H2纯度（99.9%）控制CO含量：10ppm以下(CO+CO220ppm)总硫：0.1ppm。说明：新鲜H2可以以净化的数据为准。三、乙二醇（三、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介一、工艺原理根据粗乙二醇中各组分的沸点和相对挥发度的不同，通过在精馏塔内建立物料、热量和气液平衡，在气液两相之间不断的实现物质的传递。液相物质由上往下传递过程中，由于温度的不断升高，沸点低、易挥发的轻组分相对的

16、从液相向气相传递；而气相在由下向上流动中，由于温度连续降低，沸点高、挥发度低的重组分相对的向液相凝结传递，同时热量从气相向液相传递。经过在精馏塔内反复多次的热质传递，最终实现关键轻组分在塔顶高浓度集聚，重组分在塔底高浓度集聚，从而实现分离。本精馏装置采用的是以规整填料为内件的七塔精馏工艺。三、乙二醇（三、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介二、精馏装置主要设备1、甲醇回收塔（C-5301)1台2、脱甲醇塔（C-5307)1台3、脱水塔 （C-5302)1台4、脱醇塔 （C-5303A/B）2台5、EG产品塔 （C-5304）1台6、EG回收塔 （C-5305）1台7、尾气洗涤塔

17、（C-5306)1台（主要回收甲醇回收塔和脱水塔抽出气体中的甲醇）。说明：每台精馏设备的气相出口都有冷凝装置和真空抽气系统。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介一、甲醇回收塔（C-5301):从EG合成来（低压闪蒸槽）的粗甲醇进入甲醇回收塔，就分离后，塔顶气相为二甲醚、甲酸甲酯、甲醇、微量乙醇，气相冷凝后部分回流至塔内，塔的侧线产出精甲醇，塔底釜液进入脱甲醇塔(C-5307）。1、进入C-5301的粗甲醇，位号：AP-5301,1个。主要组分：甲醇MeOH:94%其他组分：DME(49ppm)+MF(44ppm)+ET(0.94%)+MG(0.12%)+12BD

18、O(439ppm)2、C-5301回流液，位号：AP-5302,1个。主要组分：MeOH(83.48%)其他组分：二甲醚DME(0.84%)+甲酸甲酯MF(15.67%)四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介3、C-5301侧线精甲醇，位号：AP-5304,1个。主要组分：甲醇（MeOH):99.99%,其他组分：乙醇（ET）+甲酸甲酯（MF）：ppm级。说明：在甲醇回收塔内，EG中的绝大部分甲醇被回收。二、脱甲醇塔（C-5307)从EG合成（低压闪蒸槽）的粗EG进入脱甲醇塔的中部，脱醇塔的釜液进入脱甲醇塔的下部。经C-5307分离后，塔顶气相为二甲醚、甲酸甲酯、

19、甲醇、微量乙醇等蒸汽，经过冷凝后冷凝液部分回流至C-5307，塔釜液进入脱水塔（C-5302）。1、来至低压闪蒸槽的粗EG，位号：AP-5315，1个。主要组分：乙二醇（EG）：80.98%，甲醇（MeOH):16.42%其他组分：DME+MF+ET+MG+12BDO及少量水分，ppm或者小于1%不等。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介2、甲醇回收塔的塔釜液（C-5307进料），位号：AP-5317，1个。主要组分：ET(73.66%)+EG(18.4%)，其他组分：MeOH(3.32%)，MG+12BDO,水分，小于13%不等。3、脱甲醇塔回流液体，位号：A

20、P-5316,1个。主要组分：MeOH(57.97%+ET(41.68)其他组分：DME+MF,H2O,小于1%。说明：在脱甲醇塔内，粗乙二醇中的甲醇绝大部分被分离出来。三、脱水塔（C-5302)脱甲醇塔（C-5307）釜液进入脱水塔，经分离后，塔顶气相主要成分是C2-C4的醇类，乙醇酸甲酯、草酸二甲酯等轻组分蒸汽，经冷凝后，一部分回流至塔内，一部分冷凝做杂醇油产出。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介1、脱水塔进料（C-5307釜液），位号：AP-5303,1个。主要组分：乙二醇EG：94.87%其他组分：MeOH+ET+MG+DMO+12BDO+H2O,小于

21、1.00%2、脱水塔回流液，位号：AP-5306，1个。主要组分：MeOH(22.89%)+ET(31.54%)其他组分：MG(4.5%)+DMO(8.5%)。说明：1、回流液中甲醇、乙醇含量较高。2、粗乙二醇中的甲醇、二甲醚、乙醇酸甲酯等沸点比水低的轻组分被分离出来。四、脱醇塔（C-5303A/B），双塔。脱水塔（C-5302)的塔釜液进入脱醇塔内，经分离后，塔顶气相主要为比乙二醇轻的二醇类蒸汽（如：12丁二醇，23丁二醇，12丙二醇），经冷凝后，一部分回流至塔内，一部分作为轻馏分采出，塔釜液进入乙二醇产品塔进一步精馏。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介1、

22、脱醇塔进料（脱水塔釜液），位号：AP-5305,1个。主要组分：乙二醇（EG)：94.87%。其它组分：MG+12BDO+23BDO+DMO等，含量为ppm级。2、脱醇塔回流液，位号：AP-5308A/B，2个。主要组分：乙二醇（EG)：55.94%。其它组分：MG（10.23%）+12BDO（17.45%）+23BDO（1.68%）+DMO（1.39%）等。说明：1、回流液中杂醇含量较高，而乙二醇含量较低。2、在脱醇塔内，比乙二醇轻的二醇类物质被精馏出来。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介五、乙二醇产品塔（C-5304)脱醇塔釜液和乙二醇回收塔顶的冷凝液从中

23、部进入在EG产品塔内，塔的侧线产出精乙二醇送入罐区储存；塔顶蒸汽经过冷凝后，一部分回流至乙二醇产品塔内，一部分作为98%粗乙二醇采出。1、EG产品塔进料（脱醇塔釜液），位号：AP-5301，1个。主要组分：乙二醇：99.66%其他组分：12BDO（0.29%）2、EG产品塔顶回流液，位号：AP-5310,1个。主要组分：乙二醇：99.31%其他组分：12BDO+GBL（-丁内酯）+13PG等沸点低于EG的物质。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介3、侧线乙二醇产品，位号：AP-5311,1个。主要组分：乙二醇产品：99.98%其他组分：12BDO+GBL+13P

24、G(13丁二醇），ppm级。说明：在乙二醇产品塔侧线，得到乙二醇产品，塔顶气相有少量的二醇类物质，比乙二醇沸点高的重馏分，从塔顶进入乙二醇回收塔，进一步回收乙二醇。六、乙二醇回收塔（C-5305)在乙二醇回收塔内，乙二醇产品塔（C-5304）的釜液经分离后，重馏分从塔底采出，塔顶蒸汽经冷凝后，一部分回流入乙二醇回收塔，一部分则进入乙二醇产品塔进行分离，一部分进入成品罐区。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介1、EG回收塔进料（EG产品塔釜液），位号：AP-5312,1个。主要组分：EG：86.35%其它组分：二乙二醇（DEG：ppm）+三乙二醇（TEG：7.76

25、%）+碳酸乙烯酯（EC:ppm）+13PG（13丙二醇：4.39%）2、EG回收塔塔顶回流液，位号：AP-5313,1个。主要组分：EG：99.81%其它组分：12BDO+13PG，ppm级。3、EG回收塔低釜液（重馏分），位号：AP-5314。主要组分：EG：62.93%其它组分：DEG（1.68%）+EC（2.42%）+TEG（21.26%）+13PG（11.7%），主要是沸点比EG高的重组分醇类、脂类物质。四、乙二醇（四、乙二醇（EGEG）精馏工艺原理简介）精馏工艺原理简介4、去成品罐区的98%EG产品。位号：AP-5309，1个。主要组分：EG：99.76%其他组分：12BDO+GBL（r-丁内酯）+13PG，含量小于1%。说明：在EG回收塔内，EG进一步被回收，比乙二醇沸点高的重馏分作为杂醇进入罐区，部分回流液（98%EG）进入成品罐区。五、乙二醇（五、乙二醇（EGEG）合成对原料质量要求）合成对原料质量要求1、新鲜H2的要求H2 99.9%CO+CO2 20ppm总硫 0.1ppmCL 0.01ppm水分 0.01%2、新鲜DMO的要求DMO 99.5%DMC 1000ppm酸值（以甲酸计）500ppm水分 500ppm