POSM工藝流程說明

1、工藝說明工藝生產(chǎn)方法POSM裝巻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。下而所示 的簡化方塊總流程圖描述了采用均相鋁基環(huán)氧化催化劑的POSM技術(shù)。POSM工藝流程方塊圖空氣催化劑丙烯氫氣SM產(chǎn)品EB:乙苯 EBHP:乙苯過氧化氫ACP:苯乙酮MBA:甲基節(jié)醇P0:環(huán)氧丙烷SM:苯乙烯工藝流程說明過氧化反應(yīng)（100）100單元的目的是通過乙苯與空氣中的氧在股"發(fā)生過氧化放熱反應(yīng)生成乙苯過氧化 氫（EBHP）,反應(yīng)方程式如下：。8比0 （EB） + O2（Oxygon）亠 CgHjO。2（EBHP）在145°C和下，乙苯和空氣中的氧通過兩個非催化、液相、串聯(lián)氧

2、化反應(yīng)器反應(yīng)生成乙 苯過氧化氫（EBHP）。副產(chǎn)物主要是甲基節(jié)醇（MBA）和苯乙酮（ACP）,此外還有醛、酚、酸 和酯以及重組分等，通過保持乙苯低轉(zhuǎn)化率以減少副產(chǎn)品的生成。經(jīng)過每個反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率 為5-10%,經(jīng)過兩個反應(yīng)器后EBHP勺汶戈為8-10畑咒。液相反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器岀來送至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自200和500 單元的循環(huán)乙苯逆流接觸以回收反應(yīng)熱。冷凝下來的乙苯、新鮮乙苯以及循環(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?？諝馔ㄟ^空氣壓縮機(jī)鼓泡進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)循環(huán) 氣通過循環(huán)氣圧縮機(jī)在反應(yīng)器和乙苯回收塔之間建立循環(huán)氣回路以

3、控制反應(yīng)的溫度，循環(huán)氣 通過分布器進(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。乙苯對乙苯過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)，乙苯的停留時間以及乙苯轉(zhuǎn)化率有關(guān)。乙苯過氧化氫(EBHP)濃縮(200)200單元用二效蒸發(fā)系統(tǒng)濃縮100單元的乙苯過氧化氫至40%wto回收的EB循環(huán)返回 到過氧化單元。濃縮的氧化物送到300環(huán)氧化反應(yīng)單元。氧化反應(yīng)器出來的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入到第一濃縮塔中，在壓力下，進(jìn)料中少于40%wt的乙 苯從塔頂蒸出，

4、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^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氧 化反應(yīng)系統(tǒng)。兩:心S。環(huán)氧化反應(yīng)/C3分懾(300)(1) 環(huán)氧化反應(yīng)CgHjo。2 (EBHP) + C3H6(Propylene)C3 HsO (P0) + CgHjoO (MBA

5、)在約100°C和，在專有鈕催化劑存在下，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(P0)和MBA。維持丙烯的低轉(zhuǎn)化率，以減少副 產(chǎn)品的生成。通過氣化液態(tài)丙烯除去反應(yīng)熱。經(jīng)過兩個水平布置的宙聯(lián)反應(yīng) 器后，EBHP的轉(zhuǎn)化率為99%wt, P0對EBHP的摩爾選擇性為90%。(2) C3分懈以及粗P0回收這個子單元的目的是用一系列分馀塔從P0和C8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，使冷卻水恰好能冷凝 塔頂丙烯氣，冷凝下來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

6、塔 底再沸器熱源，塔釜液經(jīng)過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乙烷壓縮機(jī)增壓后送到脫乙烷塔，操作壓力為，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C02,并入到裝置連紋:火tl i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，用冷

7、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 岀物主要是丙烷，可以作為燃料使用。為減少M(fèi)BA和P0的損失，必須控制說戌烷塔北底混度,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P0中殘留的丙烯。低壓脫丙烷塔優(yōu)化的操作壓力為，在此 壓力下，低壓脫丙烷塔塔釜溫度不宜過高，用以控制MBA和P0的損失，同時可以有效地脫 除殘留的丙烯。由于此塔操作壓力較低，從經(jīng)濟(jì)上來說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。低壓熬汽作為低壓脫丙烷塔的再沸器熱源。低壓脫丙烷

8、塔塔釜液送入粗P0塔以分離P0和C8組分等重組分。塔操作微正壓，以 維持穩(wěn)左操作和P0產(chǎn)品質(zhì)量。塔頂?shù)拇諴0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MBA. 一部分塔底物作為界區(qū)外P0排放氣洗滌吸收貧油，吸收P0的 富吸收液返回到此塔的進(jìn)料。P0 精制(400)來自300單元的粗P0在P0精制單元通過一系列的分餾和萃取精馀脫除粗P0中含有 的反應(yīng)副產(chǎn)物，以生產(chǎn)商品級環(huán)氧丙烷產(chǎn)品。粗P0中含有揮發(fā)度大于P0的雜質(zhì)如C3、C4組分，及揮發(fā)度小于P0的氧化物如甲醇, 此外還含有與P0揮發(fā)度相當(dāng)?shù)腃5、C6組分。為脫除所有雜質(zhì)，P0稱制過程中同時采用了 一般精餡和萃取精餡。

9、從300單元來的粗P0首先進(jìn)入到脫乙醛塔，以脫除比P0輕的纟II分如乙醛和輕婭。含 有雜質(zhì)的塔頂不凝氣作為燃料，送入裝苣連續(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P0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 本裝置對產(chǎn)混合心類諛料系統(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憎脫除P0含冇的微量殘余雜質(zhì)如乙醛、甲醇以及水等。萃 取溶劑為止if。正辛烷具有改變雜質(zhì)對P0的相對揮發(fā)度的能力，使那些正常情況下

10、比P0 重的組分如水和甲醇等可以從塔頂憾出，而P0溶解在正辛烷中，從塔釜排岀，送入萃取塔。 溶劑正辛烷隨回流一起從塔頂加入，正辛烷對進(jìn)料中P0的重量比率為5:1。塔頂含有乙醛、 甲醇的水相送入一個小的洗滌塔以回收殘留的P0后送入發(fā)水汽捉單兀。溶劑輕組分塔的塔 釜再沸器的熱源來自抽提塔塔釜液的熱集成，塔頂用冷卻水冷凝。P0作為產(chǎn)品從萃取塔塔頂抽岀，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烷燒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，英余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

11、沸器的熱源。溶劑汽提塔利用中壓蒸汽汽提出從粗P0中捕捉到的炷，主要是C5和C6烷炷，作為 副產(chǎn)醇類滌糾排出塔釜潔凈的溶劑經(jīng)過冷卻后作為萃取塔的新鮮溶劑進(jìn)料。EB回收/MBA分憎(500)500單元主要有兩個目的：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°C。在170°C以上，MBA易 脫水生成苯乙烯，同時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P0塔分離岀的C8物流、來自700單元的加氫物流以及從 100單元來的富吸收液，在20kPa M空下乙苯從塔頂蒸

12、出，用冷卻水冷凝后與從界區(qū)外來的 新鮮乙苯混合后，川作為100單元過氧化反應(yīng)的進(jìn)料。塔釜液送入MBA塔。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在下從塔頂蒸出，經(jīng)過和鍋爐給水換熱產(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)oMBA塔釜液送入MBA汽提塔。MBA汽提塔，在壓力下，用中壓蒸汽作為再沸器熱源把MBA從重組分中汽提岀來，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)的寫出物作為燃料采出。塔釜液作為600單 元的進(jìn)料。中

13、壓蒸汽作為再沸器的熱源。脫水/SM精制(600)600單元的目的是通過甲基節(jié)醇MBA液相催化脫水反應(yīng)生成粗苯乙烯。粗苯乙烯經(jīng)過 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。CgHioO (MBA)c助網(wǎng) A CqHiq (Styrene) + H2O (Water)從500單元MBA輕組分塔的塔釜液進(jìn)入到兩個并聯(lián)的MBA脫水反應(yīng)器中。利用高壓蒸 汽,通過反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽盤管向MBA脫水生成苯乙烯的及妳反應(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°C,壓力為，反應(yīng)后苯乙烯和水 立即氣化，經(jīng)過洗滌塔洗滌后進(jìn)入水冷冷凝

14、器，水相和炷相在傾析器中分離，燒相送入精制 部分。部分水作為回流送入洗滌塔，英余水作為我洗I元的補(bǔ)允水。一小部分反應(yīng)重組分從 反應(yīng)器底抽岀，作為液體燃料，送入全廠燃料系統(tǒng)。從反應(yīng)器出來的粗苯乙烯首先通過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，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)料的的苯乙烯可以從塔頂精制岀來，苯乙烯產(chǎn)品濃度為紀(jì) 苯乙烯產(chǎn)品冷卻到10°C后送入罐區(qū)貯存

15、外賣。苯乙烯塔操作壓力，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以及一左量苯乙烯的塔釜 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。ACP 加氫(700)700單元的目的就是把ACPI!化為MBA,在約55°C和下，在兩個串聯(lián)固泄床反應(yīng)器中 對在氧化和環(huán)氧化反應(yīng)中生成的ACP進(jìn)行催化加氫。CgHgO (ACP) + H2 (Hydrogen)如-CsHioO (MBA)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：含有

16、全部 的ACP塔頂汽用冷卻水冷凝后送入加氫進(jìn)料緩沖罐。從塔底抽出小部分重組分作為殘油送 入全場燃料汕系統(tǒng)。在加氫緩沖罐中ACP用乙苯稀釋到50%,加熱到50C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)加氫催化劑的固左床反應(yīng)器。第 一加氫反應(yīng)器岀料用冷卻水冷卻，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)器岀口，ACP的轉(zhuǎn)化率為95%。反應(yīng)岀料進(jìn)入閃蒸罐，降壓到，未反應(yīng)的丈氣閃 蒸進(jìn)入到連續(xù)火矩氣排放總管。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)、堿液廢水收集

17、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)分五個壓力等級(見蒸汽等級表)。表蒸汽等級表序號等級名稱壓力(MpaG)溫度(°C)1髙髙壓蒸汽1(HPS1)3782高壓蒸汽2(HPS2)3733中壓蒸汽(MPS)2244低壓蒸汽(LPS)1565低低壓蒸汽(LLPS)150本裝置蒸汽系統(tǒng)僅髙高壓蒸汽和高壓蒸汽與全廠蒸汽系統(tǒng)相連。裝置所需展汽 由動力中心匕線供給，主要用于I藝丿川熱川八：裝置所需高J3 .來自全廠高壓蒸汽管網(wǎng)， 主要用于驅(qū)動泵和壓縮機(jī)透平。裝置中空氣壓縮機(jī)采用抽凝式透平驅(qū)動,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，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，排汽為低低壓蒸汽。循環(huán)氣壓縮機(jī)采用背斥式透平驅(qū)動，排氣為中壓蒸 汽°中壓蒸汽主要來自丙烯循環(huán)壓縮機(jī)透平抽汽和循環(huán)式壓縮機(jī)的排汽以及空氣斥縮機(jī)透平 的抽汽,供中床蒸汽工藝用戶使川。低壓蒸汽主要來自凝液閃蒸罐和EB裝置副產(chǎn)蒸汽,供 低壓蒸汽工藝用戶使用，富裕部分減壓后供低低壓蒸汽用戶。低低壓蒸汽主要來自丙烯循環(huán) 壓縮機(jī)和丙烯循環(huán)泵透平的排汽及工藝副產(chǎn)汽。本裝置不同等級蒸汽的工藝加熱用戶所產(chǎn)生的冷凝水和來自EB裝置的高壓蒸汽冷凝 水，經(jīng)逐級閃蒸后進(jìn)入凝液罐，再由凝液泵一部分作為鍋爐給水送往