沈阳化工大学生产实习-抚顺乙烯.pdf

抚顺石化分公司乙烯化工厂一，实习工厂概况抚顺石化是我国炼油工业的“摇篮”，是集“油化纤塑洗蜡”为一体的大型石油化工联合企业，有80 年的发展历史，在中国石油石化工业中具有重要的地位和影响数十项科研成果填补了国内空白，向全国各地输送各类人才2 万多人，在我国大陆有炼油厂的地方就有抚顺石化人建国以来，累计加工原油3.24 亿吨，实现利税 435 亿元中国第一颗人造卫星上天、第一次南极科学考察、国庆五十年大阅兵都曾使用抚顺石化的产品二、产品在国民经济中的地位、意义1、乙二醇乙二醇（ EG ）用途广泛，主要用于生产聚酯纤维（涤纶）、PET 聚酯薄膜、 PET包装树脂、其他聚酯（ PET工程塑料等）、防冻剂等，同时也用于生产润滑剂、增塑剂、水力制动用液体、非离子表面活性剂、乙二醇醚、炸药、涂料、油墨等从全球和国内两个视角看，PET聚酯产品（包括涤纶、 PET 包装树脂、 PET聚酯薄膜、其他聚酯）占乙二醇消费量的90% 以上其中，涤纶占总消费量的55% 以上乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位，是大宗有机化工产品尽管乙二醇产品用途极广，但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求，乙二醇自给率不足50% ，有相当达的部分需要进口，易受国际市场供求关系的影响。

因此，发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义2、环氧乙烷环氧乙烷是乙烯的重要衍生物，主要用作有机合成的中间体和原料，用于制造乙二醇、表面活性剂、洗涤剂、增塑剂以及树脂等我国环氧乙烷生产能力有限，每年都要大量进口环氧乙烷产品来满足国内市场的需求环氧乙烷常温常压下沸点较低，易燃易爆，因而不易长途运输，产品必须及时销售，可调配的市场存量很小因此环氧乙烷进出口量很少，基本上都是就近生产，就近销售由于国内经济高速发展，对环氧乙烷需求连年上升，而市场的缺口又不能依靠进口解决，我国市场环氧乙烷常常处于供不应求的状况，价格也是不断走高三、原料，主要中间品，产品的性质1、石脑油又称粗汽油：一般含烷烃55.4%、单环烷烃 30.3%、双环烷烃 2.4%、烷基苯 11.7%、苯 0.1%、茚满和萘满 0.1%平均分子量为 114，密度为 0.76g/cm3，爆炸极限 1.2%~6.0% 主要成分：主要为烷烃的 C5～C11成份性质：石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊气味，不溶于水密度在650-750kg/m3、硫含量不大于0.08%，烷烃含量不超过60% ，芳烃含量不超过12% ，烯烃含量不大于1.0%。

2、乙烷乙烷，烷烃同系列中第二个成员，为最简单的含碳- 碳单键的烃分子式 C2H6 乙烷在某些天然气中的含量为5% ～10% ，仅次于甲烷；并以溶解状态存在于石油中乙烷是低级烷烃的一种，能发生很多烷烃的典型反应4、乙烯乙烯，最简单的烯烃，分子式C ?H? 少量存在于植物体内，是植物的一种代谢产物，能使植物生长减慢，促进叶落和果实成熟无色易燃气体熔点－ 169℃，沸点－ 103.7℃几乎不溶于水，难溶于乙醇，易溶于乙醚和丙酮5、丙烯丙烯，常温下为无色、稍带有甜味的气体分子量42.08，密度 0.5139g/cm3(20/4 ℃)，冰点 -185.3 ℃，沸点 -47.4 ℃它稍有麻醉性，在 815℃、101.325kpa 下全部分解易燃，爆炸极限为2% ～11% 不溶于水，溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等6、乙二醇乙二醇，又名“甘醇”、“1,2 - 亚乙基二醇”，简称EG 化学式为(CH2OH)2 ，是最简单的二元醇乙二醇是无色无臭、有甜味液体，对动物有毒性，人类致死剂量约为1.6 g/kg 乙二醇能与水、丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小。

用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料乙二醇的高聚物聚乙二醇（PEG ）是一种相转移催化剂，也用于细胞融合；其硝酸酯是一种炸药由于分子量低, 性质活泼 ,可起酯化 / 醚化/ 醇化/ 氧化/ 缩醛/脱水等反应7、环氧乙烷环氧乙烷是一种有机化合物，化学式是C2H4O ，是一种有毒的致癌物质，以前被用来制造杀菌剂环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行业在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂化学性质非常活泼，能与许多化合物发生开环加成反应环氧乙烷能还原硝酸银受热后易聚合，在有金属盐类或氧的存在下能分解四、产品的生产方法、基本原理氯醇法分两步反应，第一步是将乙烯和氯气通入水中，生成2- 氯乙醇第二步是用碱（通常为石灰乳）与2-氯乙醇反应，生成环氧乙烷乙烯经次氯酸化生成氯乙醇，然后与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷粗产品，再经分馏，制得环氧乙烷反应式和工艺流程如下氯醇法 _1氯醇法 _2 我国最早以传统的乙醇为原料经氯醇法生产EO 20 世纪 70 年代我国开始引进以生产聚酯原料乙二醇为目的的产物环氧乙烷/ 乙二醇联产装置氧化法可分为空气法和氧气法两种前者以空气为氧化剂，后者用浓度大于 95% （体积）的氧气作为氧化剂。

此外也有用富氧空气为氧化剂的氧化法的工业生产流程分为反应、环氧乙烷回收及环氧乙烷精制三个部分世界上 EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯直接氧化法全球 EO生产技术主要被 Shell 公司（英荷合资）、美国SD （科学设计公司）、美国UCC 三家公司所垄断此外拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW 化学公司、德国赫斯公司等基本原理：工艺原理是乙烯在银催化剂上与氧发生部分氧化反应生成环氧乙烷，其主反应是：主要副反应：同时，环氧乙烷还会异构成为乙醛，乙醛很快氧化生成CO2和水：除乙醛外，反应中还有少量的其它副产物生成，其反应机理及形成原因尚不清楚环氧乙烷与水在一定条件下水合制得一乙二醇、二乙二醇及三乙二醇等醇类由乙烯、氧气（或空气）、致稳气（N2, CH4等）、适量抑制剂（二氯乙烷）组成的混合气，通过置于固定床反应管中的银催化剂发生反应生成环氧乙烷含环氧乙烷的反应气经水吸收、汽提、脱除CO2 ，水合生成乙二醇，少部分环氧乙烷水溶液经过精制得精环氧乙烷水合反应方程式如下环氧乙烷和水直接生成乙二醇的同时，还有少量的副反应：环氧乙烷和乙二醇及较高的同系物反应，生成二乙二醇及更少量的三乙二醇、多乙二醇。

五、工艺流程（包括流程简述和流程简图）流程简图：流程方框图：流程简述：1. 乙烯氧化及循环气压缩将乙烯与氧气混入循环气中，在N2致稳条件下使氧含量达7% ，乙烯含量达 15% ，CO210%，Ar 约<12，（用甲烷做致稳气时， O28 ％，C2H425% ）然后使循环气与反应器出来的反应气体换热，升温后进入填有Ag催化剂的固定床，在约200~270℃，平均压力 2. 1MPa 条件下进行反应，生成环氧乙烷出反应器的混合气被进料冷却，到EO吸收塔混合气中的EO被工艺循环水吸收，塔顶出去的气体经分离除水并增压后，再补加新鲜原料气、抑制剂去反应器约10% 的循环气经 CO2脱除后返回循环气系统2. CO2 脱除系统将来自循环气系统的CO2 （浓度约7~10% ），占总循环量约 10% 的循环气进入接触塔，气体中的CO2被 30% 浓度左右的热碳酸钾溶液吸收生成碳酸氢钾，可将CO2下降至 3% 左右脱除的塔顶气含 CO2 ，水和烃类杂质，可一并送出界区，碱液不断再生循环使用3. 环氧乙烷解析和再吸收从环氧乙烷再吸收塔来的稀环氧乙烷水溶液与解析塔底液进行热交换，预热后进入解析塔，将环氧乙烷蒸出，解析塔塔顶馏出气中含E0约 75% ，其余大部分是水蒸气和CO2 ，还有少量的乙烯等。

再吸收塔使用来自环氧乙烷精制工段的EO精制塔底含 EO的水和来自乙二醇反应及蒸发工段的工艺循环水进行 EO的再吸收未被吸收的乙烯、CO2 、烃类排入蒸汽过热炉做燃料烧掉再吸收塔还回收其它设备尾气中的EO ，约含 10% 左右，去乙二醇原料解析塔此塔除增浓环氧乙烷水溶液还起着全装置含环氧乙烷尾气的水洗涤塔的作用环氧乙烷解析塔底的釜液中残留了副反应生成的少量蚁酸、醋酸等杂质，会随时间的增加而逐渐积累，用加入适量的NaOH 水溶液中和酸类杂质以维持pH=8~9 这釜液与环氧乙烷吸收塔来的富吸收液换热冷却后，大部分循环到环氧乙烷吸收塔，少部分去工艺循环水处理装置（U-550 系统），以阴、阳离子交换树脂除去中和盐类及杂质、CO2 ，然后做为四效蒸发后两效的回流液，以回收其中的MEG ，使工艺循环水中的MEG 维持在 5% 以下4．环氧乙烷精制来自醇反应原料解析塔的一部分环氧乙烷水溶液，进入环氧乙烷精制塔塔顶馏分为含甲醛的EO ，经冷却冷凝，凝液部分回流，部分去乙二醇原料解析塔，从第一侧线得到含有乙醛的 EO ，从塔底得到含有乙醛的水(产品 EO含醛<10ppm) 另外，塔底物料经热交换和冷却后循环到再吸收塔作吸收水用，塔顶不凝物去乙二醇原料解析塔，进入乙二醇反应工段。

5. 乙二醇反应及蒸发工段从再吸收塔来的 EO水溶液，在乙二醇原料解析塔内经直接蒸汽加热，全部除掉溶解在水中的CO2 ，以保证产品质量和防止CO2对设备的腐蚀蒸出的气体中含有一定量的 EO ，返回再吸收塔回收乙二醇原料解析塔釜液，一部分送至环氧乙烷精制塔，大部分做为乙二醇反应的原料原料经预热、加热后进入管式反应器，进行水合反应，EO全部转化反应得到含MEG12.55 ％（重量比）的水溶液，该水溶液经顺式四效蒸发器浓缩，将乙二醇溶液浓缩至约85% 以后送至粗乙二醇贮槽四效蒸发器塔顶配有回流水，以减少浓缩罐顶蒸汽带出的乙二醇水溶液进脱水塔，使釜液含水量低于0.5％，然后送 MEG 成品塔进行分离 MEG 的分离，在两个塔内进行：即从一乙二醇塔侧线采出合格的MEG 产品，经水冷却后送产品贮槽，塔底为MEG 、DEG 、TEG 、PEG （多乙二醇）的乙二醇液体，送乙二醇回塔；在乙二醇回收塔塔底得到不含MEG 的釜液：DEG 、TEG 、PEG 的液体去粗 DEG 贮槽、从乙二醇回收塔顶回收的 MEG 回到粗乙二醇槽6. 多乙二醇的分离 DEG、TEG 、PEG 的分离在多乙二醇塔内交替进行，将一乙二醇工段一乙二醇回收塔底的釜液中连续分离出DEG 和 TEG+PEG。

DEG 经冷却后送二乙二醇成品贮槽，TEG+PEG 去粗TEG贮槽，从 TEG+PEG 液体中连续分离出TEG和 PEG ，TEG从塔顶经冷凝去 TEG贮槽，塔底 PEG 去多乙二醇贮槽七、主要操作条件表八、其它（包括安全，环保，自动控制，人员安排 等）抚顺石化现有在籍全民员工22766人，平均年龄 40.2 岁( 在岗员工 平均年龄 39.4 岁) 集体企业在职职工11293人公司下辖 11 个生 产企业、 1 个消防 支队、 1 个开发公司、 1 个矿区服务事业部和1 个集体企业集团 (13 家集体企业 )资产总额 209 亿元，资产负债率 35%;销售收入近 500 亿元。