POSM工藝流程說(shuō)明

1、2.2工藝說(shuō)明工藝生產(chǎn)方法POSM 裝置以丙烯和乙苯為原料，采用共氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷和苯乙烯單體。下面所示的簡(jiǎn)化方塊總流程圖描述了采用均相鉬基環(huán)氧化催化劑的POSM 技術(shù)。POSM工藝流程方塊圖空氣EB催化劑丙烯EBHPEBHP400PO產(chǎn)品100MBA200MBA300粗PO氧化ACP濃縮ACP環(huán)氧化 /C3分離PO精制EBEBEBMBAACPEBMBA700ACP600ACP500EBACP加氫MBA脫水/SM精制MBAEB吸收/MBA分餾氫氣SM產(chǎn)品EB:乙苯EBHP:乙苯過(guò)氧化氫ACP:苯乙酮MBA:甲基芐醇PO:環(huán)氧丙烷SM:苯乙烯工藝流程說(shuō)明過(guò)氧化反應(yīng)（100）100 單元的目的是

2、通過(guò)乙苯與空氣中的氧在氫（ EBHP），反應(yīng)方程式如下：液相 發(fā)生過(guò)氧化放熱反應(yīng)生成乙苯過(guò)氧化在 145和 0.24MPaG 下，乙苯和空氣中的氧通過(guò)兩個(gè)非催化、液相、串聯(lián)氧化反應(yīng)器反應(yīng)生成乙苯過(guò)氧化氫 （ EBHP ）。副產(chǎn)物主要是甲基芐醇 （苯乙醇）（ MBA ）和苯乙酮（ACP ），此外還有醛、酚、酸和酯以及重組分等，通過(guò)保持乙苯低轉(zhuǎn)化率以減少副產(chǎn)品的生成。經(jīng)過(guò)每個(gè)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率為5-10% ，經(jīng)過(guò)兩個(gè)反應(yīng)器后EBHP 的濃度為8-10%wt 。液相反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器出來(lái)送至200 濃縮單元，反應(yīng)器頂部氣相進(jìn)入到乙苯回收塔底部與頂部的新鮮乙苯以及和來(lái)自200 和 500 單元的循環(huán)乙苯逆流

3、接觸以回收反應(yīng)熱。冷凝下來(lái)的乙苯、新鮮乙苯精選文庫(kù)以及循環(huán)乙苯從乙苯回收塔底部進(jìn)入到氧化反應(yīng)器作為液相進(jìn)料。空氣通過(guò)空氣壓縮機(jī)鼓泡進(jìn)入反應(yīng)器。 反應(yīng)循環(huán)氣通過(guò)循環(huán)氣壓縮機(jī)在反應(yīng)器和乙苯回收塔之間建立循環(huán)氣回路以控制反應(yīng)的溫度， 循環(huán)氣通過(guò)分布器進(jìn)入到反應(yīng)器。乙苯回收塔頂部尾氣用500 單元的貧油洗滌以回收未冷凝的有機(jī)物，使尾氣中的有機(jī)物含量降到非常低的水平后，送入催化轉(zhuǎn)換單元。在催化轉(zhuǎn)換單元， 尾氣中殘留的有機(jī)物被破壞后， 排放至大氣。 乙苯對(duì)乙苯過(guò)氧化氫的選擇性與氧化反應(yīng)器中的氧氣分壓，反應(yīng)器的段數(shù)，乙苯的停留時(shí)間以及乙苯轉(zhuǎn)化率有關(guān)。乙苯過(guò)氧化氫（ EBHP）濃縮（ 200）200 單元用二

4、效蒸發(fā)系統(tǒng)濃縮100 單元的乙苯過(guò)氧化氫至40%wt ?；厥盏?EB 循環(huán)返回到過(guò)氧化單元。濃縮的氧化物送到300 環(huán)氧化反應(yīng)單元。氧化反應(yīng)器出來(lái)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入到第一濃縮塔中，在0.044MPaA 壓力下，進(jìn)料中少于40%wt 的乙苯從塔頂蒸出，其首先在第二濃縮塔的再沸器中冷凝，液化潛熱為第二縮塔提供塔釜熱源， 未冷凝汽相用冷卻水冷卻?；厥盏囊冶酵ㄟ^(guò)乙苯回收塔返回到氧化反應(yīng)器。塔釜液作為進(jìn)料泵送至第二濃縮塔。第一濃縮塔用低壓蒸汽作為再沸器熱源。利用液環(huán)泵和蒸汽噴射系統(tǒng)提供操作所需的真空。在第二濃縮塔，乙苯過(guò)氧化氫釜液進(jìn)一步被濃縮到40%wt ，然后送入300 單元作為環(huán)氧化反應(yīng)進(jìn)料。 塔頂蒸出

5、多余的乙苯，用冷卻水冷卻后和第一濃縮塔塔頂乙苯混合后返回過(guò)氧化反應(yīng)系統(tǒng)。兩級(jí)蒸汽噴射泵系統(tǒng)為第二濃縮塔提供操作所需真空。環(huán)氧化反應(yīng) /C3 分餾（ 300）（1）環(huán)氧化反應(yīng)在約 100和 4.0MPa，在專(zhuān)有鉬催化劑存在下，濃縮后的EBHP與丙烯發(fā)生液相環(huán)氧化反應(yīng)，生成環(huán)氧丙烷（PO）和 MBA。維持丙烯的低轉(zhuǎn)化率，以減少副產(chǎn)品的生成。通過(guò)氣化液態(tài)丙烯除去反應(yīng)熱。經(jīng)過(guò)兩個(gè)水平布置的串聯(lián)反應(yīng)器后， EBHP的轉(zhuǎn)化率為 99%wt，PO對(duì) EBHP的摩爾選擇性為90%。（ 2） C3 分餾以及粗 PO 回收（廢堿液來(lái)源 1：酚、有機(jī)雜質(zhì)、環(huán)氧化催化劑）這個(gè)子單元的目的是用一系列分餾塔從PO 和 C

6、8 組分中回收丙烯，分離出原料附帶的丙烷和乙烷，以防止其在反應(yīng)循環(huán)氣中的積累。環(huán)氧化反應(yīng)器的氣液相進(jìn)入到高壓脫丙烷塔，塔頂操作壓力為1.95MPaG，使冷卻水恰好能冷凝塔頂丙烯氣，冷凝下來(lái)的丙烯和新鮮丙烯一起作為環(huán)氧化反應(yīng)的丙烯進(jìn)料。低壓蒸汽作為塔底再沸器熱源，塔釜液經(jīng)過(guò)一系列堿洗和水洗以去除影響苯乙烯質(zhì)量的酚及其他有機(jī)雜質(zhì)和環(huán)氧化反應(yīng)催化劑。裝置內(nèi)污水池和分離罐收集的有機(jī)物也間斷送入到此堿洗和水洗系統(tǒng)，以回收有機(jī)物。高壓脫丙烷塔塔頂不凝氣體通過(guò)乙烷壓縮機(jī)增壓后送到脫乙烷塔，操作壓力為2.9MPaG ，使冷卻水恰好能冷凝塔頂絕大部分的丙烯和丙烷氣，塔頂不凝氣用丙烯制冷的尾氣深冷器冷凝以減少丙烯

7、損失。 脫乙烷塔塔頂不凝氣主要是乙烷、 進(jìn)料中的輕組分、 環(huán)氧化反應(yīng)中生成的 CO 和 CO2，并入到裝置 連續(xù)火炬氣系統(tǒng) 。高壓脫丙烷塔塔頂冷凝的部分液相物料送入C3 分離塔，分離出原料丙烯中帶入的丙烷，以控制丙烯反應(yīng)循環(huán)氣中的丙烷含量。塔操作壓力為1.95MPaG ，用冷卻水冷凝丙烯并返回到高壓脫丙烷塔作為環(huán)氧化反應(yīng)的進(jìn)料。低低壓蒸汽作為C3 分離塔的再沸器熱源。塔底物側(cè)線采出物主要是丙烷，可以作為燃料使用。-2精選文庫(kù)為減少 MBA 和 PO 的損失，必須控制脫丙烷塔塔底溫度，單一脫丙烷塔并不能去除全部丙烯，低壓脫丙烷塔可以脫除PO 中殘留的丙烯。低壓脫丙烷塔優(yōu)化的操作壓力為0.28MP

8、aG，在此壓力下，低壓脫丙烷塔塔釜溫度不宜過(guò)高，用以控制MBA 和 PO 的損失，同時(shí)可以有效地脫除殘留的丙烯。由于此塔操作壓力較低，從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)冷凝塔頂氣相是不合理的， 巧妙地采取了冷卻部分進(jìn)料作為塔頂回流。塔頂丙烯氣用丙烯循環(huán)壓縮機(jī)增壓后輸送到高壓脫丙烷塔。低壓蒸汽作為低壓脫丙烷塔的再沸器熱源。低壓脫丙烷塔塔釜液送入粗PO 塔以分離PO 和 C8 組分等重組分。塔操作微正壓0.035MPaG ，以維持穩(wěn)定操作和 PO 產(chǎn)品質(zhì)量。塔頂?shù)拇?PO 送入到 400 精制單元，塔釜 C8 等重組分送入 500 單元以回收乙苯，分餾 MBA 。一部分塔底物作為界區(qū)外 PO 排放氣洗滌吸收貧油，吸收P

9、O 的富吸收液返回到此塔的進(jìn)料。精制（ 400）來(lái)自 300 單元的粗PO 在 PO 精制單元通過(guò)一系列的分餾和萃取精餾脫除粗PO 中含有的反應(yīng)副產(chǎn)物，以生產(chǎn)商品級(jí)環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。粗 PO 中含有揮發(fā)度大于PO 的雜質(zhì)如C3、C4 組分，及揮發(fā)度小于PO 的氧化物如甲醇，此外還含有與PO 揮發(fā)度相當(dāng)?shù)腃5、 C6 組分。為脫除所有雜質(zhì)，PO 精制過(guò)程中同時(shí)采用了一般精餾和萃取精餾。從 300 單元來(lái)的粗 PO 首先進(jìn)入到脫乙醛塔， 以脫除比 PO 輕的組分如乙醛和輕烴。含有雜質(zhì)的塔頂不凝氣作為燃料， 送入裝置連續(xù)火炬氣系統(tǒng)。 塔頂氣用冷卻水冷凝， 塔釜再沸器的熱源利用熱集成，不足的部分用低壓蒸汽

10、補(bǔ)充。脫乙醛塔釜液進(jìn)料至脫重組分塔。脫重組分塔脫除比 PO 重的 PEG、乙苯以及進(jìn)料中約 50%的水，其作為液體燃料并入到本裝置 副產(chǎn)混合醇類(lèi)燃料系統(tǒng) 。塔頂用冷卻水冷卻后送入溶劑輕組分塔。塔底再沸器的50%熱源來(lái)自熱集成，不足部分用低壓蒸汽加熱。溶劑輕組分塔利用萃取精餾脫除PO 含有的微量殘余雜質(zhì)如乙醛、甲醇以及水等。萃取溶劑為正辛烷。正辛烷具有改變雜質(zhì)對(duì)PO 的相對(duì)揮發(fā)度的能力，使那些正常情況下比PO 重的組分如水和甲醇等可以從塔頂餾出，而PO 溶解在正辛烷中，從塔釜排出，送入萃取塔。溶劑正辛烷隨回流一起從塔頂加入，正辛烷對(duì)進(jìn)料中PO 的重量比率為5:1。塔頂含有乙醛、甲醇的水相送入一個(gè)

11、小的洗滌塔以回收殘留的PO 后送入 廢水汽提單元。溶劑輕組分塔的塔釜再沸器的熱源來(lái)自抽提塔塔釜液的熱集成，塔頂用冷卻水冷凝。PO 作為產(chǎn)品從萃取塔塔頂抽出，用冷卻水冷卻后，進(jìn)一步用冷凍水冷卻送出界區(qū)外。塔底全部的溶劑和C6 烷烴先用作溶劑輕組分塔的再沸器熱源，然后分流，30%的塔釜液進(jìn)入溶劑汽提塔，其余 70%的塔釜液進(jìn)入脫乙醛塔的再沸器進(jìn)一步回收熱量后作為溶劑輕組分塔的溶劑進(jìn)料。萃取塔用中壓蒸汽作為再沸器的熱源。溶劑汽提塔利用中壓蒸汽汽提出從粗PO 中捕捉到的烴， 主要是 C5 和 C6 烷烴，作為副產(chǎn) 醇類(lèi)燃料排出。塔釜潔凈的溶劑經(jīng)過(guò)冷卻后作為萃取塔的新鮮溶劑進(jìn)料。EB 回收 /MBA分餾

12、（ 500）（廢堿液來(lái)源2：有機(jī)酸及酚）500 單元主要有兩個(gè)目的：從環(huán)氧化反應(yīng)物流中回收EB ，以循環(huán)到氧化單元，提純MBA 和 ACP 以供 600 單元進(jìn)一步處理。此單元的塔全部真空操作以降低塔釜溫度使其不超出170。在 170以上， MBA 易脫水生成苯乙烯，同時(shí)也加重了苯乙烯的聚合和結(jié)垢現(xiàn)象。乙苯塔進(jìn)料為從300 單元粗 PO 塔分離出的C8 物流、來(lái)自700 單元的加氫物流以及從 100 單元來(lái)的富吸收液， 在 20kPa 真空下乙苯從塔頂蒸出， 用冷卻水冷凝后與從界區(qū)外來(lái)的新鮮乙苯混合后， 用堿洗脫除殘余的有機(jī)酸和酚 作為 100 單元過(guò)氧化反應(yīng)的進(jìn)料。 塔釜液送入 MBA 塔。

13、塔釜再沸器用中壓蒸汽加熱。在 MBA 塔中，大部分的MBA 和全部的ACP 在 26.7kPa 下從塔頂蒸出，經(jīng)過(guò)和鍋爐-3精選文庫(kù)給水換熱產(chǎn)生低低壓蒸汽回收能量冷凝后送入MBA輕組分塔進(jìn)一步脫除雜質(zhì)。MBA塔釜液送入 MBA 汽提塔。MBA 汽提塔，在2.0kPa 壓力下，用中壓蒸汽作為再沸器熱源把MBA 從重組分中汽提出來(lái)，汽相直接返回MBA 塔。重組分作為燃料送出界區(qū)。在 MBA 輕組分塔中脫除影響苯乙烯質(zhì)量和色澤的雜質(zhì)如苯乙醛等。此塔的操作壓力也是 20kPa，塔頂蒸汽經(jīng)冷卻水冷凝后，含有雜質(zhì)的餾出物作為燃料采出。塔釜液作為600單元的進(jìn)料。中壓蒸汽作為再沸器的熱源。脫水 /SM 精制

14、（ 600）（廢堿液來(lái)源 3- 苯乙烯精制流程 : 酸性催化劑、有機(jī)酸、酚）600 單元的目的是通過(guò)甲基芐醇MBA液相催化脫水反應(yīng)生成粗苯乙烯。粗苯乙烯經(jīng)過(guò)一系列真空塔精制為苯乙烯產(chǎn)品，TBC 及各種阻聚劑加入到塔中，以防止苯乙烯聚合。從 500 單元 MBA 輕組分塔的塔釜液進(jìn)入到兩個(gè)并聯(lián)的MBA 脫水反應(yīng)器中。利用高壓蒸汽， 通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽盤(pán)管向MBA 脫水生成苯乙烯的吸熱反應(yīng) 以及氣化苯乙烯提供所需的熱量。反應(yīng)器頂部裝有洗滌作用的洗滌塔。反應(yīng)溫度約210，壓力為26.7kPa，反應(yīng)后苯乙烯和水立即氣化， 經(jīng)過(guò)洗滌塔洗滌后進(jìn)入水冷冷凝器，水相和烴相在傾析器中分離，烴相送入精制部分。 部

15、分水作為回流送入洗滌塔，其余水作為 堿洗單元的補(bǔ)充水 。一小部分反應(yīng)重組分從反應(yīng)器底抽出，作為液體燃料 ，送入全廠燃料系統(tǒng)。從反應(yīng)器出來(lái)的粗苯乙烯首先通過(guò)堿洗以除去夾帶的酸性催化劑以及少量的有機(jī)酸和酚雜質(zhì)。堿洗后的廢堿液和300 單元的廢堿液混合后送至界區(qū)外廢堿液焚燒處理。堿洗后粗苯乙烯送入輕組分塔。在輕組分塔中從塔頂脫除水和乙苯等輕組分。其操作壓力為 6.0kPa，以低低壓蒸汽為再沸器熱源。塔頂為水冷冷凝輕組分。塔釜液進(jìn)料到苯乙烯塔。在苯乙烯塔中，輕組分塔進(jìn)料的99.8%的苯乙烯可以從塔頂精制出來(lái)，苯乙烯產(chǎn)品濃度為 99.95%。苯乙烯產(chǎn)品冷卻到10后送入罐區(qū)貯存外賣(mài)。苯乙烯塔操作壓力3.9

16、kPa，塔頂用冷卻水冷凝，塔釜用低低壓蒸汽作為再沸器熱源。含有全部的ACP 和未反應(yīng)的MBA以及一定量苯乙烯的塔釜液進(jìn)入到苯乙烯回收塔，從塔頂汽提出純度為85-90% 的苯乙烯返回到苯乙烯塔塔釜。塔釜液含有全部的ACP 進(jìn)入到 700 單元。苯乙烯回收塔操作壓力為3.6kPa。2.2.2.7 ACP 加氫（ 700）700 單元的目的就是把 ACP 轉(zhuǎn)化為 MBA ，在約 55和 2.0MPa 下，在兩個(gè)串聯(lián)固定床反應(yīng)器中對(duì)在氧化和環(huán)氧化反應(yīng)中生成的ACP 進(jìn)行催化加氫。600 單元的苯乙烯回收塔塔釜液進(jìn)入加氫進(jìn)料預(yù)分餾塔，該塔操作壓力為2.7kPa；含有全部的 ACP 塔頂汽用冷卻水冷凝后送

17、入加氫進(jìn)料緩沖罐。從塔底抽出小部分重組分作為殘油送入全場(chǎng) 燃料油系統(tǒng) 。在加氫緩沖罐中ACP 用乙苯稀釋到50%，加熱到 50和氫氣混合后送入加氫反應(yīng)器。氫氣與ACP 的摩爾比稍大于1。加氫反應(yīng)器為立式裝有商業(yè)加氫催化劑的固定床反應(yīng)器。第一加氫反應(yīng)器出料用冷卻水冷卻， 以除去反應(yīng)熱， 降溫后的反應(yīng)物料進(jìn)入第二加氫反應(yīng)器。在第二反應(yīng)器出口， ACP 的轉(zhuǎn)化率為 95%。反應(yīng)出料進(jìn)入閃蒸罐， 降壓到 0.4MPaG, 未反應(yīng)-4精選文庫(kù)的氫氣閃蒸進(jìn)入到連續(xù)火炬氣排放總管。液相送入500 單元進(jìn)一步處理。界區(qū)內(nèi)的公用工程和輔助單元（900）900 單元主要包括蒸汽及冷凝水回收系統(tǒng)、催化轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、堿液

18、廢水收集系統(tǒng)、火炬排放氣系統(tǒng)、工藝排污及收集、以及界區(qū)內(nèi)公用工程的分配系統(tǒng)。（ 1）蒸汽及冷凝水回收系統(tǒng)POSM 裝置的蒸汽系統(tǒng)分五個(gè)壓力等級(jí)（見(jiàn)蒸汽等級(jí)表）。表 2.2-1蒸汽等級(jí)表序號(hào)等級(jí)名稱(chēng)壓力 (MpaG)溫度 (oC)1高高壓蒸汽 1（ HPS1)4.23782高壓蒸汽 2(HPS2)3.83733中壓蒸汽 (MPS)2.02244低壓蒸汽 (LPS)0.451565低低壓蒸汽 (LLPS)0.29150本裝置蒸汽系統(tǒng)僅高高壓蒸汽和高壓蒸汽與全廠蒸汽系統(tǒng)相連。裝置所需4.2MPaG高高壓蒸汽由動(dòng)力中心專(zhuān)線供給，主要用于工藝加熱用戶；裝置所需3.8MPaG 高壓蒸汽 來(lái)自全廠高壓蒸汽管網(wǎng)，主要用于驅(qū)動(dòng)泵和壓縮機(jī)透平。裝置中空氣壓縮機(jī)采用抽凝式透平驅(qū)動(dòng)，抽汽為中壓蒸汽。丙烯循環(huán)壓縮機(jī)采用抽背式透平驅(qū)動(dòng)，排汽為低低壓蒸汽，抽汽為中壓蒸汽。 丙烯循環(huán)泵采用背壓式透平驅(qū)動(dòng)，排汽為低低壓蒸汽。循環(huán)氣壓縮機(jī)采用背壓式透平驅(qū)動(dòng)， 排氣為中壓蒸汽。中壓蒸