專利名稱：乙醇胺生產(chǎn)的短流程工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于乙醇胺制備領(lǐng)域，具體來說，涉及一種以液氨(^//3)
和環(huán)氧乙烷(eo)作原料，在少量水催化劑存在下生產(chǎn)乙醇胺的短
流程工藝。
背景技術(shù)：
氨與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)為依次反應(yīng)，可同時生成三種產(chǎn)物 愿3 + C2仏0 — //2M:2//4(9// mea
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現(xiàn)代大型連續(xù)化乙醇胺生產(chǎn)工藝通常有兩種類型-一種是"干法"，即液氨與環(huán)氧乙烷混合后，加入少量水作為催化 劑，在較高的溫度和壓力下，在管道反應(yīng)器中反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)脫氨、脫
水，最后精餾分離出三種乙醇胺產(chǎn)品。(見圖l)在此流程中，D-201 為中間罐，其容積足以儲存4小時的裝置生產(chǎn)的中間產(chǎn)品。
另一種是"濕法"工藝，即將氨配置成20-50%氨水，再與環(huán)氧乙 垸混合，在管道活塞流動反應(yīng)器中反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)脫氨、脫水、干燥， 最后精餾分離出三種乙醇胺產(chǎn)品。(見圖2)在此流程中多配制了氨 吸收塔t-101, 1-2臺脫水塔t-202、 (t-203) 和中間產(chǎn)品罐d-203,兩 臺換熱器e-206、 e-207等設(shè)備。中間產(chǎn)品罐的容積足以儲存一天的 裝置所生產(chǎn)的中間產(chǎn)品。
兩種工藝流程中，"干法"流程較"濕法"流程簡單，投資費用低，能源消耗少，操作費用低。因此，本發(fā)明采用"干法"生產(chǎn)工藝，省去 產(chǎn)品中間罐，流程貫通，可進(jìn)一步節(jié)省投資和節(jié)約能耗和操作費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的乙醇胺生產(chǎn)的短流程工藝，是以液氨、環(huán)氧乙烷為原料，
加入投入液氨量的2-10%的水作為催化劑，反應(yīng)物經(jīng)脫氨、脫水后， 直接進(jìn)入精餾分離系統(tǒng)，最后得到MEA、 DEA、 TEA三種產(chǎn)品。不 設(shè)置中間產(chǎn)品罐。(見圖3)
本發(fā)明乙醇胺短流程工藝，首要問題是要保證反應(yīng)產(chǎn)物組分的穩(wěn) 定。為此目的，本發(fā)明首先采取對投入的原材料——液氨、環(huán)氧乙垸 及水催化劑、循環(huán)的一乙醇胺或二乙醇胺進(jìn)行嚴(yán)格的計量。圖3中 P-101環(huán)氧乙烷供料泵選用隔膜計量泵或柱塞泵，P-102液氨供料泵選 用三柱塞高壓往復(fù)泵，P-103水催化劑泵選用柱塞泵，P-104—乙醇胺 循環(huán)泵亦選用柱塞泵。上述諸泵均采用變頻調(diào)節(jié)，可精確計算出進(jìn)入 各段反應(yīng)器料液的數(shù)量。進(jìn)料量的準(zhǔn)確，保證了反應(yīng)產(chǎn)物組份穩(wěn)定。 本發(fā)明乙醇胺短流程工藝，第二種手段是設(shè)備設(shè)計中充分考慮操 作彈性，裝置可以在40-110%負(fù)荷下進(jìn)行正常操作。
本發(fā)明乙醇胺生產(chǎn)短流程工藝，第三種手段是采用集散控制系統(tǒng) (DCS)、配備不間斷(UPS)電源，生產(chǎn)過程中的流量、溫度、壓 力(壓差)、液位控制均為自動操作。危險區(qū)域設(shè)有探測器，具有自 動報警功能，因而保證整套裝置正常和安全運行。
本發(fā)明的50kt/a乙醇胺生產(chǎn)短流程工藝，與"濕法"工藝比較，省 去了氨吸收塔(T-lOl )，至少一臺脫水塔(T-201 )， 二臺換熱器(E-206、E-207), —臺產(chǎn)品中間儲罐(D-203)。與"干法"工藝(圖l)比較， 省去了產(chǎn)品中間罐D(zhuǎn)-201和殘留氨吸收塔(T-201)及解吸塔(T-202)。 同時，本發(fā)明的乙醇胺生產(chǎn)短流程工藝能夠達(dá)到甚至超過現(xiàn)有干法工 藝同類裝置的產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如環(huán)氧乙烷利用率達(dá)99%以上， 氨利用率達(dá)98%以上，產(chǎn)品收率達(dá)98.5%以上，噸產(chǎn)品蒸汽消耗2.5 噸以下。因此，本發(fā)明的工藝能夠大幅度地節(jié)省建設(shè)投資和生產(chǎn)過程 中的能源消耗，運行費用降低節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖1現(xiàn)有技術(shù)中的干法工藝流程圖l中D-101——催化劑罐；R-101/A/B/C/D/E/F——反應(yīng)器； T-101——蒸氨塔；T-201——脫氨塔；D-201——周轉(zhuǎn)罐；T-202——氨 解吸塔；T-301——干燥塔；T-302——一乙醇胺精餾塔；T-303——二 乙醇胺、三乙醇胺精餾塔；V-301/302/303——真空系統(tǒng)； D-301/302/303/304——產(chǎn)品周轉(zhuǎn)罐。
圖2現(xiàn)有技術(shù)中的濕法工藝流程圖2中T-101——氨吸收塔；MX-101——靜態(tài)混合器；R-101— —反應(yīng)器；T-201——脫氨塔；T-202——脫水塔；D-203——產(chǎn)品中間 罐；T-301——干燥塔；T-302——MEA精餾塔；T-303——DEA精餾 塔；T-304——TEA精餾塔；D-301/302/303/304——產(chǎn)品周轉(zhuǎn)罐；
圖3本發(fā)明的乙醇胺的短流程工藝流程圖。
圖3中D-101——EO儲罐；D-102——液氨儲罐；P-101——EO 供料泵；P-102——液氨供料泵；P-104——催化劑泵；P-105——水沖泵；R-101——反應(yīng)器；T-101——蒸氨塔；D-103——催化劑罐；E-101 ——再沸器；E-102/103——氨冷凝器；FB-101——閃蒸罐； E-104/105/106——冷凝器；T-102——脫水塔；T-201——MEA精餾塔； T-202——DEA精餾塔；T-203——TEA精餾塔；E-201/205/209——再 沸器；J-201/202——真空泵；E-202/206/210——冷凝器； D-201/202/203/204——產(chǎn)品周轉(zhuǎn)罐。
具體實施例方式
本發(fā)明的短流程工藝操作負(fù)荷相對穩(wěn)定，反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)品比例 MEA:DEA:TEA=3:4:3。
1. 脫水塔(T-102)操作條件控制塔頂壓力25Kpa，塔頂溫度65°C， 塔釜溫度145-150°C，反應(yīng)產(chǎn)物中剩余水含量0.3%以下。
2. —乙醇胺精餾塔(T-201)進(jìn)料組成穩(wěn)定，進(jìn)料溫度115-12(TC， 控制塔操作條件塔頂壓力2.0Kpa、塔頂溫度78。C、塔釜溫度 165-170°C、回流比0.3、塔運行平穩(wěn)，精餾得到99.5%以上的一乙醇胺
# 口 廣P口 o
盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式
給予了詳細(xì)描述和說明，但是 應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進(jìn)行各種 等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋 的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種生產(chǎn)乙醇胺的短流程工藝，對進(jìn)入反應(yīng)器的原材料液氨、環(huán)氧乙烷、水催化劑、循環(huán)的MEA，DEA均采用相應(yīng)壓力、流量的計量泵，流量可變頻調(diào)節(jié)，其特征在于環(huán)氧乙烷供料泵選用隔膜計量泵或柱塞泵，液氨供料泵選用三柱塞高壓往復(fù)泵，水催化劑泵選用柱塞泵，一乙醇胺循環(huán)泵選用柱塞泵，所述諸泵均采用變頻調(diào)節(jié)，使得反應(yīng)產(chǎn)物組份穩(wěn)定，保證精餾分離系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。
2、 據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其中不設(shè)置中間產(chǎn)品儲罐。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其中設(shè)備操作穩(wěn)定可在40-110%負(fù)荷 下正常操作。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中采用集散控制系統(tǒng)，物料流量、 溫度、壓力、液位控制均為自動操作，危險區(qū)域設(shè)有保證裝置在受控 狀態(tài)穩(wěn)定的探測器。
全文摘要
本發(fā)明涉及以液氨(NH₃)和環(huán)氧乙烷(EO)作原料，在少量水催化劑存在下生產(chǎn)乙醇胺的短流程工藝。本發(fā)明的短流程工藝，是通過對投入反應(yīng)的液氨、環(huán)氧乙烷、水催化劑以及為了調(diào)整產(chǎn)品比例而循環(huán)的一乙醇胺(MEA)或二乙醇胺(DEA)進(jìn)行準(zhǔn)確的計量，對生產(chǎn)過程中的流量、溫度、壓力(壓差)、液位等諸多操作參數(shù)進(jìn)行自動控制，使反應(yīng)產(chǎn)物組分保持溫度和精餾分離系統(tǒng)的操作穩(wěn)定而實現(xiàn)的，整個流程減少了中間環(huán)節(jié)，使得裝置建設(shè)可以節(jié)省投資，在生產(chǎn)過程中可以節(jié)省操作費用。
文檔編號C07C215/08GK101613289SQ20091009849
公開日2009年12月30日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者孫立平 申請人:嘉興金燕化工有限公司