專利名稱：一種乙二醇生產中脫水處理的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種乙二醇生產的方法，具體的涉及乙二醇生產中脫水處理的方法。
背景技術：
乙二醇(EG)是重要的有機化工原料，用途廣泛，主要用于生產聚酯樹脂，還可直接用作冷卻劑和防凍劑。
目前工業(yè)上制備乙二醇采用直接水合法的非催化水合工藝，通過環(huán)氧乙烷的水解、脫水和精餾來制備。該方法不使用催化劑，反應進料水和環(huán)氧乙烷的摩爾比為20-25∶1，反應溫度150-200℃，反應壓力0.8-2.0Mpa，環(huán)氧乙烷轉化率接近100％，乙二醇選擇性88％左右。反應中，由于乙二醇與環(huán)氧乙烷反應活性高于水與環(huán)氧乙烷的反應活性，未轉化的環(huán)氧乙烷繼續(xù)和產物乙二醇反應，生成二甘醇、三甘醇等付產物，為提高乙二醇選擇性，工業(yè)上常采用水大為過量的辦法來運行水解反應器。這可以抑制較高級的二醇，尤其是二甘醇和三甘醇的比例。然后，將水解產物脫水到100-200ppm的殘留含水量，再經精餾分離成純的各種二醇。該方法的最大缺點是生產中需要大量的能量用于蒸發(fā)產品中約85％的水份。
所述脫水過程一般在一組壓力梯度不斷下降的壓力塔中進行。首先在多效蒸發(fā)系統(tǒng)進行加壓處理，將從反應器得到的反應產物溶液進行濃縮；然后經多效蒸發(fā)濃縮的乙二醇水溶液，進入具有汽提段的脫水塔進行真空脫水，得到含微量水的物料。在蒸發(fā)系統(tǒng)中，為進行熱的綜合利用，一般只有第一個壓力塔的底部的再沸器用外部蒸汽加熱，而所有其它壓力塔均用來自其前面塔的氣體加熱。
環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置的脫水塔進料是經濃縮的水解產物乙二醇水溶液，該水溶液一般含85％(wt)左右的乙二醇，其它為水和雜質，脫水塔的再沸器熱源通常采用2～2.3MpaG蒸汽。乙二醇是熱敏性物質，遇高溫極易分解，分解的雜質附著在再沸器的管壁上，使再沸器的傳熱效果降低，為了保證脫水塔塔底的含水量，就必須加大加熱蒸汽量，而加大蒸汽量又勢必加快結焦的速度，當結焦到一定程度，傳熱速率下降到一定程度，必須停車清焦。
為了解決脫水塔再沸器結焦問題，現(xiàn)有技術一般采用強制循環(huán)的方法。須增加臥式再沸器及泵，同時更換脫水塔上游塔設備的材質，這樣就要增加較大投資。
在現(xiàn)有的生產裝置中，脫水塔再沸器結焦的問題極大的影響了脫水塔的負荷，也影響了整套裝置的負荷；在乙二醇裝置增產擴建時，由于環(huán)氧乙烷水解反應相應帶入大量的水以滿足生產能力提高的要求，由此帶來脫水塔的脫水負荷增加很大，若整套裝置負荷提高10％以上，結焦情況就更嚴重，停車清焦的次數(shù)就更多了。
因此，需要提供一種投資少，簡便易行的解決脫水塔再沸器結焦問題的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種流程短、投資少的解決脫水塔再沸器結焦問題的方法。
在化工生產領域特別是在石油化工領域，化工過程的預熱器常用于物料加熱。本發(fā)明人采用在脫水塔前增加預熱器的方法，解決了現(xiàn)有技術中脫水塔再沸器易結焦的問題。
具體的，本發(fā)明的乙二醇生產中脫水處理的方法，包括將從多效蒸發(fā)系統(tǒng)得到的濃縮的乙二醇水溶液，首先在預熱器中加熱，使所述溶液的溫度達到其泡點溫度或高于其泡點溫度；然后進入脫水塔進行脫水處理。
本發(fā)明所用的預熱器可以是現(xiàn)有技術中已存在的各種形式的換熱器，只要起到加熱的效果，能夠達到本發(fā)明的方法的要求就可以，例如列管式換熱器等。
在現(xiàn)有的生產裝置中，最初乙二醇溶液濃度約為85％(wt)以上進入脫水塔，但近來脫水塔的進料乙二醇溶液的濃度降至80％(wt)，也可以達到脫水要求；因此，在不同的生產裝置中，脫水塔的進料濃度是不同的。由于泡點溫度與溶液的濃度有一定的關系，本發(fā)明所述的泡點溫度是隨著進料乙二醇水溶液的濃度變化而變化的。若從多效蒸發(fā)得到的濃縮乙二醇水溶液的濃度約為80％(wt)，則其泡點溫度約140℃。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，若所述的溶液在所述的預熱器中被加熱到高于其泡點溫度，則先進入分離罐進行氣液分離，然后分氣液兩股物料進入所述的脫水塔。
優(yōu)選本發(fā)明所述的預熱器使用1.0-2.0MpaG的中壓蒸汽進行加熱。
優(yōu)選本發(fā)明所述的脫水塔的塔板數(shù)為30～32塊，塔頂溫度60～65℃，塔底溫度160～170℃，塔內壓力15～40kPaA。
本發(fā)明所述的脫水塔的塔底流出物含有約99.5％mol乙二醇。
本發(fā)明的權利要求書和說明書中的MPaG指表壓；kPaA指絕壓。
通常脫水塔的進料溫度是在進料泡點溫度以下約85～95℃進入塔內的。而本發(fā)明的方法通過增加預熱器，將進料加熱到其泡點溫度，改變脫水塔的進料溫度，從而將部分熱負荷轉移至預熱器，降低了脫水塔再沸器的熱負荷，減緩了再沸器結焦的速度，延長了再沸器的使用壽命。
在脫水塔進料被加熱到高于泡點溫度的情況下，本發(fā)明的方法采用在預熱器之后設置1臺分離罐，將氣液兩相先進行分離后，分兩股物料進入塔中；可以避免兩相流進料，使脫水塔操作難于控制。
本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果1、本發(fā)明的方法有效的解決了脫水塔再沸器結焦問題，可減緩再沸器結焦的速度，延長了再沸器的使用壽命。在負荷增加的情況下，減少了停車清焦的次數(shù)，從而減少了停車造成的經濟損失。
2、使用本發(fā)明的方法，與現(xiàn)有技術中采用強制循環(huán)的技術對比，流程短，投資省，經濟效果更好。
3、本發(fā)明的方法，尤其適用于對現(xiàn)有生產裝置的增產改造，僅僅增加少量的設備，就可以提高脫水塔負荷30％以上，而且再沸器結焦速度很慢，設備投資少，經濟效益顯著。


圖1是現(xiàn)有技術中脫水塔再沸器采用強制循環(huán)的流程示意圖。
如圖1所示，將現(xiàn)有技術中的再沸器改為臥式再沸器，并增加了循環(huán)泵P1，通過強制循環(huán)來延緩再沸器結焦。
圖2為本發(fā)明的方法的流程示意圖。
如圖2所示，從末效蒸發(fā)器T0得到的乙二醇水溶液，經釜液泵PO，泵入預熱器EJ，經加熱后，進入脫水塔T1進行脫水處理。
圖3為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，采用增加進料預熱器及分離罐的方法的流程示意圖。
圖中符號說明T0-末效蒸發(fā)器 E0-末效再沸器D0-末效冷凝液罐 E0a-末效冷凝器P0-末效蒸發(fā)器釜液泵 T1-脫水塔E1-脫水塔再沸器 P1-脫水塔再沸器循環(huán)泵
D1-脫水塔冷凝液罐 EJ-脫水塔進料預熱器DJ-脫水塔進料預熱器分離罐具體實施方式
下面以圖2所示的流程為實施例來進一步描述本發(fā)明的方法。本發(fā)明的范圍不受實施例的限制，本發(fā)明的范圍在權利要求書中提出。
如圖2所示，在現(xiàn)有生產裝置的脫水塔進料管線上增加1臺預熱器，采用列管換熱器，采用約1.0MpaG(表壓)的中壓蒸汽加熱。脫水塔的塔板數(shù)為30塊，塔頂溫度60～65℃，塔底溫度160～170℃，塔內壓力20～40kPa。
將從末效蒸發(fā)器得到的濃縮的乙二醇水溶液引入預熱器加熱到其泡點溫度，140℃；然后將乙二醇水溶液從脫水塔第16～18塊板引入，進料流量為6～8噸/時。脫水塔的進料乙二醇水溶液含水約45％mol，其余為乙二醇；脫水塔的塔底組成是乙二醇約99.5％mol，其余為水。
使用現(xiàn)有生產裝置，一般3個月左右需停車清焦一次；使用本發(fā)明的方法，一般1年左右，在停產檢修時，進行清焦即可。
若脫水塔進料流量由6～8噸/時提高負荷至10～11噸/時，穩(wěn)定運行2年，脫水塔再沸器的結焦的次數(shù)沒有顯著增加。
權利要求
1.一種乙二醇生產中脫水處理的方法，其特征在于將從多效蒸發(fā)系統(tǒng)得到的濃縮的乙二醇水溶液，首先在預熱器中加熱，使所述溶液的溫度達到其泡點溫度或高于其泡點溫度；然后進入脫水塔進行脫水處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的乙二醇水溶液在所述的預熱器中被加熱到高于其泡點溫度，先進入分離罐進行氣液分離，然后分氣液兩股物料進入所述的脫水塔。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的預熱器使用1.0～2.0MpaG的中壓蒸汽進行加熱。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的脫水塔的塔板數(shù)為30～32塊，塔頂溫度60～65℃，塔底溫度160～170℃，塔內壓力15～40kPaA。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙二醇生產中脫水處理的方法。本發(fā)明的方法包括將從多效蒸發(fā)系統(tǒng)得到的濃縮的乙二醇水溶液，首先在預熱器中加熱，使所述溶液的溫度達到其泡點溫度或高于其泡點溫度；然后進入脫水塔進行脫水處理。使用本發(fā)明的方法，有效的解決了脫水塔再沸器結焦問題，可延緩再沸器結焦的速度，延長再沸器的使用壽命。本發(fā)明的方法尤其適用于對現(xiàn)有生產工藝的增產改造，僅僅增加少量的設備，就可以提高脫水塔負荷30％以上。
文檔編號C07C29/00GK1807375SQ20051000228
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權日2005年1月20日
發(fā)明者黃耀相, 李紅凱, 吉京華, 高全樂, 熊玉云 申請人:中國寰球工程公司