乙二醇装置工艺放空气的回收利用.pdfVIP

维普资讯 技 术改造 SCIENCE．rECHNOLOGY化工1科CH技E，M2010C4A，Il2．1N(6D)U：3S5T—R3Y7 乙二醇装置工艺放空气的回收利用 李 玮 ，薛连海1 (I．茂名石化工程公司，广东 茂名 525000；2．吉林化工学院，吉林 吉林 132022) 摘 要：采用膜分离技 术对茂名石化 乙烯公 司 100kt／a乙二醇装置 的工艺放 空气进行 了回收利 用。 装置运行结果表明，该方法是可行的。每年可以回收 乙烯、甲烷分别为 722t和 763t。 关键词 ：乙二醇装置 ；工艺放空气 ；膜分 离；回收刹用 中图分类号 ：TQ223．16 2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1008—05ll(2004)06—0035—03 茂名环氧 乙烷 ／乙二醇装置是茂名石化 乙烯 膜对不同气体的渗透速率差而对气体进行分离。 工业公 司的主要生产装置之一 ，采用英 国壳牌 根据放空气多组分的特点，可选用深冷分离和膜 (SHELL)公司的技术 ，l0万 t／a乙二醇 。主要生 分离 2种技术 。对 比这 2种工艺 ，深冷分离工艺 产过程为原料 乙烯和氧气在高温高压条件下，经 复杂 ，所需能耗很高；膜分离工艺在分离过程 中， 银催化剂的催化氧化生成环氧 乙烷 ，反应气经贫 被分离的物质一般不发生相变化 ，通常在常温下 吸收液 回收环氧乙烷后 由循环气压缩机送 回反应 进行 ，能耗较低 ，且设备简单 ，操作方便，运行可 系统循环使用。由于原料氧气中含有惰性气体氩 靠性高 。 气(Ar)不参与乙烯氧化反应，从而逐渐在工艺循 1，1 基本原理 环气系统 中积累，如果 Ar在工艺循环气 中累积 膜分离技术是 20世纪90年代兴起的新型分 过高，会 降低氧化反应气 的燃烧极限，给操作带来 离技术 ，逐渐应用在石化行业 中乙烯 、丙烯及其它 困难及危险，因此，在 乙二醇生产工艺上 ，都有工 烷烃 的回收和天然气行业液化气 (N(；L)的回Il芟 艺循环气放空系统。茂名乙二醇装置工艺放空气 等方面 ，已取得 了 良好效果 。膜分离技术基于溶 流量为448kg／h，所含组分较多，主要是 乙烯和 甲 解一扩散机理，气体首先溶解于膜的一侧表面，然 烷 ，平均摩尔质量为 22．94g／mol。经计算 ，在装 后沿着膜中浓度梯度扩散传递到膜的另一侧，最 置完成 100kt／a乙二醇产 品生产时，放空的乙烯 后在膜的另一侧表面解吸。渗透系数 P用来描 量约为 860t／a，甲烷量约为 1300t／a。可见 ，工 述膜的渗透性能，渗透系数为扩散系数 D和溶解 艺放空气既污染环境 ，又造成经济损失 。因此 ，对 系数 ．s的乘积。分离系数 a用来衡量膜对于不同 乙二醇装置工艺放空气 的回收利用具有一定的经 气体的分离性能，分离系数是 2种气体在膜 内渗 济效益和社会效益 。 透系数 (Pl和 P，)的比值。即 口l／1= Pl／P，= [D。／D2][S。／S2]，气体的扩散系数一般随着分子 1 工艺设计 尺寸的增大而减少 ，如氮气的扩散系数要大于丙烯 目前 ，气体 回收方法主要有 深冷分离 、吸附 的扩散系数；然而溶解系数随着气体分子的可凝性 分离和膜分离 3种方法。深冷分离是将气体压 增加而增加 ，因此分子尺寸大的气体溶解系数大。 缩 、冷却 ，利用气体的沸点差进行分馏而使不同 气体的渗透能力主要是 由扩散系数决定 ，所以分