普利斯二代乙氧基化裝置擴能改造設計

劉偉

摘 要：提出了普利斯二代乙氧基化裝置擴能改造設計方案，裝置生產能力由5.2萬t/a提高到7.5萬t/a，綜合能耗由51.3 kg Eo/t降至43.6 kg Eo/t，節約費用85.51元/t。

關 鍵 詞：普利斯二代；乙氧基化；擴能

中圖分類號：TQ 052 文獻標識碼： A 文章編號： 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（現歸屬美國SD公司）的循環噴霧反應器是國內外較為流行的乙氧基化反應器之一，該技術經過幾十年的發展歷程，反應器形式已經從一臺橫臥（PressⅠ）、兩臺斜臥（PressⅡ）、一臺斜臥一臺立式（PressⅢ）、一臺立式（PressⅣ）、一臺立式一個文氏噴嘴（PressⅤ）等五個階段。在處理能力、品種多樣化、產品質量等方面逐步提高。撫順石化公司合成洗滌劑廠乙氧基化裝置是1992年引進的Press二代技術，為增強現有裝置的市場競爭力，進行PressⅡ技術擴能改造設計研究[1，2]。

1 PressⅡ技術現狀

PressⅡ技術工藝流程簡圖見圖1。

1 反應器SA-101； 2 接受器SA-102； 3 原料預熱器E-106； 4 反應回路換熱器E-101； 5 冷卻器E-102； 6 加熱器E-103； 7 中和釜SA-104； 8 中和冷卻器E-107

圖1 PressⅡ工藝流程

Fig.1 Process of PressⅡ

原料經原料預熱器進入反應系統，催化劑（45% NaOH水溶液）加入量0.3%，升溫、真空脫水、N2置換，然后加入環氧乙烷，反應物料經循環泵在反應回路換熱器中與導熱油換熱，導熱油通過冷卻器或加熱器進行冷卻或加熱，反應期間，反應壓力保持在0.2～0.5 MPa，反應溫度保持在120～180 ℃，反應結束后老化10 min，送中和釜。

由此可見，乙氧基化反應是單批次反應，裝置處理能力與單批次反應時間息息相關。PressⅡ技術反應系統各操作工序所需時間見表1。

由表1可知，生產AEO2的反應時間為207 min，其中加催化劑、脫水、分析和預熱到反應溫度需70 min，占33.8%；生產AEO9的反應時間為258 min，其中加催化劑、脫水、分析和預熱到反應溫度需70 min，占27.1%。

撫順石化公司合成洗滌劑廠乙氧基化裝置的批次生產能力為25 t，按開工8 000 h計算，設計能力為5.2萬t/a，其中AEO9 2.4萬t，AEO2 2.8萬t。

2 擴能設計方案

若將加催化劑、脫水、分析和預熱到反應溫度工序與反應系統分離，增加預處理單元，則可以提高反應器的利用率，減少批次反應時間，從而達到擴能的目的，生產AEO2的反應時間可縮短為137 min；生產AEO9的反應時間可縮短為188 min，對撫順石化公司合成洗滌劑廠乙氧基化裝置而言，其設計能力將達到7.5萬t/a，其中AEO9 3.5萬t，AEO2 4萬t。

PressⅡ技術擴能改造設計方案見圖2。

新增1臺預處理器，利舊原料預熱器，建立一個原料預處理循環系統，原料、催化劑入預處理器，升溫、真空脫水、N2置換，預處理器中物料溫度和水份達到規定要求后，將物料送入反應單元。

新增預處理器的設計壓力為-0.1～0.35 MPa，設計溫度為200 ℃，封頭為橢圓形封頭，內徑為Ф3 000 mm，切線長為4 000 mm，總高度（長度）為6 000 mm，壁厚為10 mm，金屬總重為6.5 t，容器類別為一類。正常操作工況：操作壓力為-0.1～0.30 MPa，操作溫度為60～180 ℃，介質為醇類介質。由于產品質量要求，設備材料選用S31608。詳見表2。

1 反應器SA-101； 2 接受器SA-102； 3 預處理加熱器E-106； 4 反應回路換熱器E-101； 5 冷卻器E-102； 6 加熱器E-103； 7 中和釜SA-104； 8 中和冷卻器E-107； 9 預處理器SA-105

3 擴能改造效果

通過增加預處理系統對裝置進行擴能改造，裝置能耗將大大降低，裝置改造前后能耗計算見表3、4。

由表3、4可知，改造后裝置能耗可以從51.3 kg Eo/t降至43.6 kg Eo/t，減少7.7 kg Eo/t。

新鮮水按2.26元/t計算，循環水按5.63元/t計算，1.0 MPa蒸汽按187.2元/t計算，電按0.63元/度計算，儀表風按0.15元/標立計算，氮氣按0.16元/標立計算，PressⅡ技術擴能改造后每噸產品公用工程的成本將由343.12元/t降至257.61元/t，可節約85.51元/t。

4 結 論

綜上所述，對撫順石化公司合成洗滌劑廠PressⅡ乙氧基化裝置而言，通過增加預處理系統可以提高設計能力2.3萬t/a，達到7.5萬t/a，其中AEO9 3.5萬t，AEO2 4萬t。改造后裝置能耗將從51.3 kg Eo/t降至43.6 kg Eo/t，減少7.7 kg Eo/t，節約費用85.51元/噸。所以，應在市場允許的條件下，加快PressⅡ乙氧基化裝置擴能改造的步伐。

參考文獻：

[1]秦勇.淺談我國乙氧基化生產工藝的發展趨勢[J].日用化學品科學，2014（11）：1-6.

[2]徐志陽.乙氧基化裝置的工藝評述[C].中國洗滌用品行業年會，2013：97-101.