乙二醇濃縮脫水與精制系統(tǒng)操作條件的優(yōu)化

1、直接法生產(chǎn)乙二醇過(guò)程中，濃縮脫水和精制系統(tǒng)的在整直接法生產(chǎn)乙二醇過(guò)程中，濃縮脫水和精制系統(tǒng)的在整個(gè)乙二醇裝置中占了很設(shè)計(jì)雖然利用季銨型陰離子交換脂作為催化劑大大降低了水比，使水比由原來(lái)的 22:1 降低到 6:1，反在溫度為85,壓力為1.0MPa 下EO 轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.9%擇性達(dá)到96.2%利模擬了乙二醇濃縮脫水與精制系統(tǒng)的工業(yè)流程。通過(guò)工業(yè)值和模擬值的找到了多個(gè)可優(yōu)化的變量。在此靈敏分析，確定影響該系統(tǒng)能耗的可調(diào)變量的調(diào)節(jié)范圍系統(tǒng)能耗最低為標(biāo)函數(shù)，各塔技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量為約束條件，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)算，得到了優(yōu)化的操作條件1乙二醇（MEG）是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單和最重要的脂肪族二元醇，主要用酯（PE

2、T）的單體，其次是用作防凍液，還有一些用于精細(xì)化工產(chǎn)品產(chǎn)，如表面活性劑、潤(rùn)滑劑、聚氨酯和增塑劑等。乙二醇的生產(chǎn)有多法，但是目前工業(yè)上乙二醇的生產(chǎn)大多采用過(guò)量水與環(huán)氧乙烷（EO)直水合生成，水合比一般在 2028:1。雖然本設(shè)計(jì)水比在 6:1，但是濃縮水和精制系統(tǒng)的能耗在整個(gè)乙二醇裝置中仍占有很此對(duì)乙二脫水和精制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化具有重要意義多效閃蒸在本設(shè)計(jì)中有著重要義2、工藝流程簡(jiǎn)從水合反應(yīng)器來(lái)的水合產(chǎn)物 9從水合反應(yīng)器來(lái)的水合產(chǎn)物 9 中含 57.8%（Wt%)的水，先后經(jīng)蒸塔T201、濃縮塔T202濃縮塔T203三效濃縮后水含量降至15右。濃縮塔T203的塔底含水乙二醇物流 17進(jìn)入乙二醇脫水塔

3、T301脫水塔T302剩余脫水塔T302塔頂出來(lái)的物流含水（Wt%)經(jīng)換熱器部分冷凝后循環(huán)回脫水塔 T301。從脫水塔 T302 塔出來(lái)的含92.6%（Wt%)的物流進(jìn)入精餾塔 T401 和精餾塔 最后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近1.00MEG。從閃蒸塔T201、濃縮塔T202頂出來(lái)的物流經(jīng)換熱器冷凝后進(jìn)入閃蒸塔 T204。濃縮塔 T203 物流分流后一部分冷凝再和 T204 的物流混合進(jìn)入脫水塔 T303。塔底含MEG 96.6%的物流和T304物流混合后進(jìn)入精餾塔T401模擬流程圖參見(jiàn)圖 1圖 1 乙二醇濃縮脫水與精制系統(tǒng)流程簡(jiǎn)3根據(jù)本工藝的特點(diǎn)，由于在反應(yīng)階段圖 1 乙二醇濃縮脫水與精制系統(tǒng)流程簡(jiǎn)3

4、根據(jù)本工藝的特點(diǎn)，由于在反應(yīng)階段，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，是反應(yīng)是在 85 下進(jìn)行的，放出的熱進(jìn)行熱集成，用于后面階段的蒸發(fā)程。在多效蒸發(fā)工段中，粗乙二醇脫水溫度在 200180，需要大量的熱，而閃蒸出來(lái)的水帶有大量的熱，因此將多效閃蒸之集成。目的是優(yōu)換熱，減少工段之間熱量交損失熱4、流程模由于物料以乙二醇，三甘醇，水等極性物質(zhì)為主，所T201、T202、T203、T301、T304 塔的物性方法選用 NRTL，T401、塔物性方法采用 UNIF-DMD。（以 T201、T301、T402 舉例，其他塔在下表內(nèi)。1 各塔主要工藝參數(shù)設(shè)備名工藝參模擬計(jì)塔頂壓力塔底溫塔底出料量表 2 乙二醇脫水和精制系

5、統(tǒng)各塔再沸器能量塔頂乙二醇含量 塔底水含量塔頂壓力表 2 乙二醇脫水和精制系統(tǒng)各塔再沸器能量塔頂乙二醇含量 塔底水含量塔頂壓力塔底溫回流量塔底出料量塔頂乙二醇含量 2.6369e-塔底水含量塔頂壓力塔底溫回流量塔底出料量塔頂乙二醇含量 塔底水含量7.5439e-由表 2 可以看出：乙二醇脫水和精制系統(tǒng)各塔的實(shí)際熱負(fù)荷總-2620.968MMBtu/hr,各塔冷凝器的冷負(fù)荷總量為-1337.914MMBtu/hr，統(tǒng)總能由表 2 可以看出：乙二醇脫水和精制系統(tǒng)各塔的實(shí)際熱負(fù)荷總-2620.968MMBtu/hr,各塔冷凝器的冷負(fù)荷總量為-1337.914MMBtu/hr，統(tǒng)總能耗為-2885.323MMBtu/hr4.2為了乙二醇脫水與精制系統(tǒng)各塔的最佳操作條件，使用 中的sensitivity T201塔底熱負(fù)荷、T302、T401循環(huán)回流量等為可調(diào)變量，以系統(tǒng)能耗和產(chǎn)品質(zhì)量為分析對(duì)象進(jìn)行靈敏析，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，確定可調(diào)變量的變量范圍設(shè)備名熱負(fù)設(shè)備名冷負(fù)-總-總-以 T401 塔為例 T401 塔頂回以 T401 塔為例 T401 塔頂回流量為可調(diào)變量系統(tǒng)能耗和塔頂物料中的 EG 含量為靈敏度分析對(duì)象，分析結(jié)果如圖 2 2 塔頂回流量與能耗、塔頂EG的關(guān)系由圖 2 可以在不改變各塔冷凝回流量及塔效率的前著塔底熱負(fù)