摘要：环氧乙烷是石化行业常见的有机化合物，本文设计了一种高效环氧乙烷精制装置，它利用环氧乙烷自身回流并加热，再通过换热器和再沸器，对环氧乙烷的粗品物料进行加热，大大提高了物料进入精制塔内的温度，大大降低了再沸器内中压蒸汽的用量，不但提高了提纯效果，而且降低了生产成本，另外，通过在塔顶设置回流装置，将塔顶的环氧乙烷气体冷却后，再回到精制塔内作为回流液用，降环氧乙烷蒸汽附带的杂质去除，进一步提高其纯度。
关键词：环氧乙烷；精制装置；研究；设计
1 概述
环氧乙烷是石化行业常见的有机化合物，它也是一种有毒物质。目前，乙烯氧化生产环氧乙烷工艺中，得到的环氧乙烷粗品中含有醛类、水等杂质，需要通过精制提纯。一般所用的提纯设备中，将环氧乙烷粗品直接加入精制塔内，通过与精制塔形成内循环的再沸器加热，使环氧乙烷变成蒸汽，从精制塔塔顶流出，而且为了提高纯度，塔顶需要设置水等回流液体，也有将环氧乙烷纯品加入塔顶作用回流液，这样一方面管道连接复杂，而且再沸器内的蒸汽需求量大，成本高，另一方面，由于精制塔体积大，塔的中部和顶部温度低于塔底，环氧乙烷蒸汽在未到达塔顶时，有部分已经变成液体回到塔底，大大降低了提纯效率。
2 高效环氧乙烷精制装置的设计
图1为高效环氧乙烷精制装置图，图中1-再沸器Ⅰ，2-低压凝液管，201-控制阀门，3-冷却器，4-循环泵Ⅰ，5-环氧乙烷成品出口，6-精制塔，7-再沸器Ⅱ，8-蒸汽凝液罐，9-循环泵Ⅱ，10-换热器。高效环氧乙烷精制装置，包括精制塔6、再沸器Ⅱ7和换热器10，精制塔6底部与换热器10之间设置循环泵Ⅱ9，再沸器Ⅱ7内加入中压蒸汽给精制塔6内的物料循环加热，其特征在于所述的换热器10与精制塔6之间设置再沸器Ⅰ1，精制塔6顶部设置环氧乙烷成品出口5和塔顶回流装置，所述的塔顶回流装置包括一端相互连接的冷却器3和循环泵Ⅰ4，冷却器3另一端与精制塔6塔顶通过管道连接，循环泵Ⅰ4一端与精制塔6塔顶侧壁通过管道连接，精制塔6内的环氧乙烷蒸汽从塔顶流出，经冷却器3冷却成液体，由循环泵Ⅰ4泵入精制塔6内作用回流液回流，所述的环氧乙烷物料经换热器10加热后进入精制塔6，所述的再沸器Ⅰ1给精制塔6中部的物料加热，为了保护精制塔6，防止其空塔工作，本高效环氧乙烷精制装置在精制塔6上还设置低压凝液管2，低压凝液管2上设有控制阀门201，在精制塔6刚开，环氧乙烷物料还未流入前，打开控制阀门201，从低压凝液管2加入水，作为低压凝液。
图1高效环氧乙烷精制装置图
本高效环氧乙烷精制装置的环氧乙烷成品出口5为两个，其中一个出口与环氧乙烷成品收集罐连接，将一部分环氧乙烷成品收集；另一个出口与乙二醇反应装置连接，将另一部分环氧乙烷成品送入乙二醇反应装置中，作为乙二醇的反应原料。
3 高效环氧乙烷精制装置的工作流程
本高效环氧乙烷精制装置的工作流程为：环氧乙烷物料（含有醛类、水等杂质）进入换热器10，同时将与精制塔6底部形成内循环的再沸器Ⅱ7开启，中压蒸汽进入再沸器Ⅱ7，将精制塔6内的环氧乙烷物料（含有醛类、水等杂质）加热，中压蒸汽变成蒸汽凝液回收至蒸汽凝液罐8内，环氧乙烷物料（含有醛类、水等杂质）从换热器10的内管进入，同时，精制塔6底部的高温环氧乙烷液体由循环泵Ⅱ泵入换热器10的外管中，通过换热使环氧乙烷物料升高进入精制塔6内进行精制，同时，为了使精制塔6中部的物料能保持相应的温度，本高效环氧乙烷精制装置在换热器10与精制塔6之间设置再沸器Ⅰ1，从换热器10外管出去的物料进入再沸器Ⅰ1，通过从精制塔6内的高温液体，该高温液体含环氧乙烷的量很少，在再沸器Ⅰ1中，对从换热器10外管出去的物料加热后，再进入精制塔6中部，保证了精制塔6中部物料维持在相应的温度，提高精制效率，另外，由于环氧乙烷蒸汽进入塔顶后，不能完全冷凝下来，有一部分环氧乙烷蒸汽需要流出，本高效环氧乙烷精制装置在精制塔6顶部设置出气管，出气管上设置冷却器3，将环氧乙烷气体冷却，再由循环泵Ⅰ4泵入精制塔6顶部，作为回流液回流，进一步提高纯度。
4 结语
本高效环氧乙烷精制装置将塔底液体泵入换热器内，对环氧乙烷粗品物料进行加热，并在换热器与精制塔之间设置再沸器Ⅰ，利用塔内高温液体对换热器出来的塔顶物料进行加热，加热后进入精制塔中部，对精制塔中部形成加热保温，大大提高了物料进入精制塔内的温度，大大降低了再沸器内中压蒸汽的用量，不但提高了提纯效果，而且降低了生产成本，另外，通过在塔顶设置回流装置，将塔顶的环氧乙烷气体冷却后，再回到精制塔内作为回流液用，降环氧乙烷蒸汽附带的杂质去除，进一步提高其纯度。
5 参考文献
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作者简介：
张鹏飞，性别：男，辽宁沈阳人，高级工程师，单位：辽宁省石油化工规划设计院有限公司，研究方向：石油化工工艺。
论文作者:张鹏飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
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