普利斯二代乙氧基化装置扩能改造设计

刘伟

摘 要：提出了普利斯二代乙氧基化装置扩能改造设计方案，装置生产能力由5.2万t/a提高到7.5万t/a，综合能耗由51.3 kg Eo/t降至43.6 kg Eo/t，节约费用85.51元/t。

关 键 词：普利斯二代；乙氧基化；扩能

中图分类号：TQ 052 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0794-02

Abstract： Enlarging capacity design project of PressⅡ ethoxylation device was mentioned， device production capacity was increased from 52 kt/a to 75 kt/a， synthesized power consumption was decreased from 51.3 kg Eo/t to 43.6 kg Eo/t.

Key words： PressⅡ； Ethoxylation； Enlarging capacity

意大利普利斯（Press）公司（现归属美国SD公司）的循环喷雾反应器是国内外较为流行的乙氧基化反应器之一，该技术经过几十年的发展历程，反应器形式已经从一台横卧（PressⅠ）、两台斜卧（PressⅡ）、一台斜卧一台立式（PressⅢ）、一台立式（PressⅣ）、一台立式一个文氏喷嘴（PressⅤ）等五个阶段。在处理能力、品种多样化、产品质量等方面逐步提高。抚顺石化公司合成洗涤剂厂乙氧基化装置是1992年引进的Press二代技术，为增强现有装置的市场竞争力，进行PressⅡ技术扩能改造设计研究[1，2]。

1 PressⅡ技术现状

PressⅡ技术工艺流程简图见图1。

1 反应器SA-101； 2 接受器SA-102； 3 原料预热器E-106； 4 反应回路换热器E-101； 5 冷却器E-102； 6 加热器E-103； 7 中和釜SA-104； 8 中和冷却器E-107

图1 PressⅡ工艺流程

Fig.1 Process of PressⅡ

原料经原料预热器进入反应系统，催化剂（45% NaOH水溶液）加入量0.3%，升温、真空脱水、N2置换，然后加入环氧乙烷，反应物料经循环泵在反应回路换热器中与导热油换热，导热油通过冷却器或加热器进行冷却或加热，反应期间，反应压力保持在0.2～0.5 MPa，反应温度保持在120～180 ℃，反应结束后老化10 min，送中和釜。

由此可见，乙氧基化反应是单批次反应，装置处理能力与单批次反应时间息息相关。PressⅡ技术反应系统各操作工序所需时间见表1。

由表1可知，生产AEO2的反应时间为207 min，其中加催化剂、脱水、分析和预热到反应温度需70 min，占33.8%；生产AEO9的反应时间为258 min，其中加催化剂、脱水、分析和预热到反应温度需70 min，占27.1%。

抚顺石化公司合成洗涤剂厂乙氧基化装置的批次生产能力为25 t，按开工8 000 h计算，设计能力为5.2万t/a，其中AEO9 2.4万t，AEO2 2.8万t。

2 扩能设计方案

若将加催化剂、脱水、分析和预热到反应温度工序与反应系统分离，增加预处理单元，则可以提高反应器的利用率，减少批次反应时间，从而达到扩能的目的，生产AEO2的反应时间可缩短为137 min；生产AEO9的反应时间可缩短为188 min，对抚顺石化公司合成洗涤剂厂乙氧基化装置而言，其设计能力将达到7.5万t/a，其中AEO9 3.5万t，AEO2 4万t。

PressⅡ技术扩能改造设计方案见图2。

新增1台预处理器，利旧原料预热器，建立一个原料预处理循环系统，原料、催化剂入预处理器，升温、真空脱水、N2置换，预处理器中物料温度和水份达到规定要求后，将物料送入反应单元。

新增预处理器的设计压力为-0.1～0.35 MPa，设计温度为200 ℃，封头为椭圆形封头，内径为Ф3 000 mm，切线长为4 000 mm，总高度（长度）为6 000 mm，壁厚为10 mm，金属总重为6.5 t，容器类别为一类。正常操作工况：操作压力为-0.1～0.30 MPa，操作温度为60～180 ℃，介质为醇类介质。由于产品质量要求，设备材料选用S31608。详见表2。

1 反应器SA-101； 2 接受器SA-102； 3 预处理加热器E-106； 4 反应回路换热器E-101； 5 冷却器E-102； 6 加热器E-103； 7 中和釜SA-104； 8 中和冷却器E-107； 9 预处理器SA-105

3 扩能改造效果

通过增加预处理系统对装置进行扩能改造，装置能耗将大大降低，装置改造前后能耗计算见表3、4。

由表3、4可知，改造后装置能耗可以从51.3 kg Eo/t降至43.6 kg Eo/t，减少7.7 kg Eo/t。

新鲜水按2.26元/t计算，循环水按5.63元/t计算，1.0 MPa蒸汽按187.2元/t计算，电按0.63元/度计算，仪表风按0.15元/标立计算，氮气按0.16元/标立计算，PressⅡ技术扩能改造后每吨产品公用工程的成本将由343.12元/t降至257.61元/t，可节约85.51元/t。

4 结 论

综上所述，对抚顺石化公司合成洗涤剂厂PressⅡ乙氧基化装置而言，通过增加预处理系统可以提高设计能力2.3万t/a，达到7.5万t/a，其中AEO9 3.5万t，AEO2 4万t。改造后装置能耗将从51.3 kg Eo/t降至43.6 kg Eo/t，减少7.7 kg Eo/t，节约费用85.51元/吨。所以，应在市场允许的条件下，加快PressⅡ乙氧基化装置扩能改造的步伐。

参考文献：

[1]秦勇.浅谈我国乙氧基化生产工艺的发展趋势[J].日用化学品科学，2014（11）：1-6.

[2]徐志阳.乙氧基化装置的工艺评述[C].中国洗涤用品行业年会，2013：97-101.