Процессполучения окиси этиленасостоит из двух параллельно работающих линий. Рассмотрим одну из них.
Этилен с заводаэтилена по этиленопроводу с давлением не менее2,25 МПаподогревается в теплообменнике поз. Т-1 и разделяется на двелиниисинтеза. В межтрубноепространствотеплообменникаподается пар с давлением0,9Мпа для поддержаниятемпературыэтилена в пределах 45÷55 оС. Этиленпоступает в станцию смешения, гдесмешивается с циркуляционным газом, поступающимизабсорбера поз. Кт-1.
Обогащенный этиленом в станции смешения циркуляционный газ поступает компрессор поз. К-1 для дожимания.
Кислород из цеха № 2408 с давлением не ниже 2,7МПа подается в камеру смешения С-1 для смешения с обогащенным этиленом циркуляционным газом, поступающим от компрессора поз. К-1. Смешение циркуляционного газа с кислородом проходит за счет турбулентности потока циркуляционного газа и кислорода.
Для инертного разбавления циркуляционного газа, с целью поддержания концентраций кислорода и этилена в заданных взрывобезопасных пределах, в линию нагнетания компрессора поз. К-1 вводится балластный метан давлением 2,9 МПа.
Циркуляционный газ из абсорбера поз. Кт-1 поступает на всас компрессора поз. К-1, предварительно смешиваясь с этиленом. Компрессором поз. К-1 циркуляционный газ подается в станцию смешения С-1.В линию нагнетания компрессора вводится балластный метан. Концентрация кислорода и этилена в циркуляционном газе на выходе из станции смешения С-1 контролируется и регистрируются анализаторами.
На выходеизстанции смешенияциркуляционный газ делится на два потока ипоступает в трубноепространствотеплообменников поз. Т-2,3, гденагревается до температуры 190÷237 оС потоком контактного газа, выходящегоизреакторов поз. Р-1,2.
Для повышенияизбирательнойспособностикатализатора в циркуляционный газ послестанции смешения в каждуюлиниюсинтезавводитсядихлорэтан в токеметана.
Метан с давлением 2,9МПа подается в емкость поз. Е-3,4, где насыщается парами дихлорэтана и подается в трубопровод циркуляционного газа после камеры смешения.
Нагретый циркуляционный газ из трубного пространства теплообменников поз. Т-2,3 поступает в верхнюю часть трубного пространства реакторов поз. Р-1,2.
С нижней части реакторов контактный газ с температурой 225-282 оСпоступает в межтрубноепространствотеплообменников поз. Т-2,3, гдеохлаждается до температуры 93-105 оС за счетотдачи тепла циркуляционному газу, проходящему по трубному пространству, при этомпроисходитконденсацияводы, содержащейся в газе. Конденсат через конденсатоотводчикинаправляется за счетперепададавления в систему циркуляционнойводы.
Измежтрубногопространстватеплообменников поз.Т-2,3контактный газ поступает на абсорбцию окиси этилена в верхнююсекциюабсорберапоз.Кт-1.В этойсекции установлено 30 ситчатыхтарелок, а в нижнейсекции (сепараторе) смонтированкаплеотбойник для отделенияуносимого с газом сорбента. Контактный газ подаетсяподнижнюютарелкуабсорбера поз. Кт-1,сверхуподается на орошениециркуляционная вода (тощий сорбент- слабый, 7% раствор гликолей) с температурой не более 34 оС. Циркуляционная вода, насыщенная окисью этилена, выводитсяизкубовойчастиверхнейсекцииабсорбера поз. Кт-1.
Очищенный от окиси этилена контактный газ (циркуляционный газ) из верхней части абсорбера поз. Кт-1 с температурой 30-35 оС поступает в сепарационную нижнюю часть аппарата, где происходит отделение жидкости от газа.
Основная часть газа из сепаратора абсорбера поз. Кт-1 направляется на всас компрессора поз. К-1, другая – в количестве не более 800 кг/ч – отводится на сжигание в печь. Этот вывод осуществляется с целью удаления из системы инертных газов (аргона, азота,этана) поступающих в газовую смесь с сырьем.Система теплоносителя предназначена для отвода тепла из зоны реакции окисления этилена кислородом.
В качестве теплоносителя используется «Мобильтерм-605». В связи с тем, что в процессе контактирования выделяется большое количество тепла, для каждого реактора предусмотрена независимая система теплоносителя.
Теплоноситель марки «Мобильтерм-605» поступает в верхнюю часть межтрубного пространства реакторов поз. Р-1,2, нагревается за счет тепла реакции и поступает на всас насосов поз. Н-1,2,3,4. От насосов часть теплоносителя подается в трубное пространство котлов-утилизаторов поз. Ко-1,2, где охлаждается за счет испарения конденсата и получения вторичного пара 24 бар.
Послекотлов-утилизаторов поз. Ко-1,2 охлажденнаячастьтеплоносителяобъединяется с другойчастьютеплоносителя, которая не проходиткотлы-утилизаторы, и общийпотокциркулирующеготеплоносителянаправляетсяснова в верхнюючастьмежтрубногопространствареакторов поз. Р-1,2. Температура на входе в реакторы поз. Р-1,2 составляет 225-271оС.
Температура на выходе из реакторов составляет 230÷280 оС. Для исключения перегрева верхних частей реакторов поз. Р-1,2 из под верхней трубной решетки постоянно отводится часть мобильтерма и подается в буферные емкости поз.Е-1,2.[6]
Циркуляционная вода, насыщенная окисью этилена («насыщенный» сорбент) из абсорберов Кт-1, Кт-2 поступает в трубное пространство теплообменника Т-4 А,В,С, где подогревается до 101оС отходящим кубовым продуктом десорбера, циркулирующим в межтрубном пространстве и поступает в верхнюю часть десорбера Д-1.
Десорбер- аппарат колонного типа с 12-ю клапанными тарелками и со структурированной насодкой «Инталлокс», где происходит отпаривание окиси этилена при следующих параметрах: давление верха 0,36-0,6 бар, температура куба 106-118оС, перепад давления не более 300 мбар.
Подвод тепла к десорберу Д-1 осуществляется подачей пара 0,27 МПа (2,7 бар) в межтрубное пространство кипятильника Т-5.
Кубовый продукт десорбера Д-1 – 7,5 % раствор моноэтиленгликоля насосом поз. Н-5 А,В,С подается в межтрубное пространство теплообменника Т-4 А,В,С, где охлаждается до температуры 73 оС потоком насыщенного сорбента, поступающего от абсорберов Кт-1, Кт-2 в десорбер поз. Д-1. После теплообменника поз. Т-4А,В,С - 7,5 % раствор моноэтиленгликоля охлаждается до 20-34 оС в холодильнике и поступает на орошение абсорбера Кт-1, Кт-2.Влинию всаса насоса Н-5 А,В,С поступает раствор гликолей.
Циркулирующий сорбент склонен к пенообразованию. Во избежание этого в куб десорбера Д-1 постоянно добзируетсяантивспениватель «HD-Ocenol»
Для поддержания pH сорбента в пределах 6,0-8,5 в линию всаса насоса Н-5А,В,С постоянно дозируется 8-12% раствор NaOH.
Пары окиси этилена, воды, двуокиси углерода, этилена с верха десорбера Д-1 с температурой не более 75оС поступаеют на питание в нижнюю часть реабсорбера Д-2.
Реабсорбер Д-2– насадочная колонна с тремя слоями колец Палля. В реабсорбере происходит поглощение окиси этилена циркуляционной водой, содержащей не более 7,5 % гликолей. Циркуляционная вода подаётся от холодильника Т-7
Реабсорбер Д-2 имеет следующие параметры: давление верха не более 0,3 бар, температура в кубе не более 48оС, перепад давления не более 96 мбар.
Двуокись углерода, этилен и другие несконденсированные газы с верха реабсорбера Д-2 направляются барботер.
Для достижения требуемой абсорбции окиси этилена температура в кубе реабсорбера должна поддерживаться не выше 48 оС. Поэтому в нижней части реабсорбераД-2 предусмотрена циркуляция воды, насыщенной окисью этилена. Вода насосом Н-6 А,В забирается из куба реабсорбера Д-2 и через холодильник Т-6, охлаждаемый оборотной водой подается в среднюю часть реабсорбера Д-2.
Основной поток воды, насыщенной окисью этилена и СО2 насосом Н-6 А,В отводиться на десорбцию в верхнюю часть десорбера Д-3.
Десорбер Д-3 представляет собой насадочную колонну с тремя слоями насадки Палля и имеет в кубе глухую тарелку. Параметры колонны: давление верха не более 0,54 бар, температура куба не выше 55оС.
Тепло к колонне Д-3 подводится через кипятильник Т-8 паром0,1 МПа (1 бар). Пары, отходящие с верха десорбера Д-3, содержащие окись этилена и СО2 возвращаются в реабсорбер поз. Д-2. Кубовый продукт десорбера поз.Д-3, содержащий 12 % окиси этилена, насосом поз. Н-7 А,В подается на питание колонны поз. Д-4, предназначенная для последующей отгонки окиси этилена.