年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目项目总结.docVIP

中石化扬子公司年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目

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中石化扬子公司年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目

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?2013年“中国石化-三井化学杯”

第七届全国大学生化工设计竞赛

中石化扬子公司

年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目

项目总结

团队名称：浙江工业大学Wingteam

团队成员：严海波、吴春园、谢琴玲、吴梦杰、周凯

完成时间：2013年7月

中石化扬子公司年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目

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项目总结

一、HPPO工艺生产系统设计思路

本项目突出作为母厂子系统中转站的地位，纵观整套HPPO生产系统由总厂供应原料丙烯、溶剂甲醇和共沸剂苯，有两家公司双重保证双氧水供应，年产10吨环氧丙烷通过管网运输至园区内的可利亚多元醇和南京红宝丽有限公司用于聚醚多元醇生产；副产的丙二醇甲醚和丙二醇输回总厂利用或者销售；将系统产生的少量废水输回总厂三废处理中心统一处理，形成与总厂的物料大集成。

丙二醇溶剂甲醇共沸剂苯丙烯原料下游生产、销售扬子石化丙二醇甲醚环氧丙烷江苏天鸿化工有限公司江苏扬农化工集团双氧水少量废水HPPO工艺生产系统南京红宝丽股份有限公司可利亚多元醇（南京）有限公司

丙二醇

溶剂甲醇

共沸剂苯

丙烯原料

下游生产、销售

扬子石化

丙二醇甲醚

环氧丙烷

江苏天鸿化工有限公司

江苏扬农化工集团

双氧水

少量废水

HPPO工艺生产系统

南京红宝丽股份有限公司

可利亚多元醇（南京）有限公司

图1物料集成图

二、工艺流程介绍

本项目包括三个工段：反应及预分离工段、环氧丙烷（PO）提纯工段及重组分回收工段。

反应及预分离工段工艺流程如下图所示：

图2反应及预分离工段流程图1

图3反应及预分离工段流程图2

如图2、图3所示：丙烯、双氧水在甲醇作为溶剂，改良的TS-1作为催化剂，20bar，40-65℃的体系下，在逐层外取热模拟移动床反应器中进行反应。反应器出口混合物流进入预分离塔进行丙烯的预分离。塔顶所得的丙烯和氧气混合物流股经“冷凝-加热-冷凝”三级平衡，最终除去体系中的氧气，剩余丙烯循环回原料预混罐，重复利用。

环氧丙烷（PO）提纯工段工艺流程如下图所示：

图4环氧丙烷提纯工段流程图1

图5环氧丙烷提纯工段流程图2

如图4、图5所示：由反应及预分离工段的预分离塔塔釜所得的混合物流股，经萃取精馏后，塔顶得到粗环氧丙烷，粗环氧丙烷首先通过离子交换树脂除醛塔，经化学吸附除去醛类物质，然后通入环氧丙烷提纯塔，塔顶除去轻组分，塔釜得到合格的环氧丙烷产品。此外，为减少产品的损失，本项目增设了一个环氧丙烷回收塔。

重组分回收工段工艺流程如下图所示：

图6重组分回收工段流程图1

图7重组分回收工段流程图2

如图6、图7所示：由环氧丙烷（PO）提纯工段的萃取精馏塔塔釜所得的混合流股首先进入甲醇的双效精馏工序，从含少量其他有机物的水中分离出甲醇，甲醇循环回原料预混罐，重复利用。考虑到水中含有丙二醇和丙二醇甲醚，本项目拟用渗透蒸发和共沸精馏耦合的方式分离并回收水中的重组分，以提高项目的经济效益。如图7所示，由双效精馏常压塔塔釜所得含重组分的水，首先经渗透蒸发除去80%水分，再进入共沸精馏塔，以苯作共沸剂，从塔顶带出水分，塔釜所得的丙二醇及丙二醇甲醚混合物继续分离，最后得到本厂高纯度的副产：丙二醇及丙二醇甲醚。

三、工艺及设备创新

3.1逐层外取热模拟移动床反应器设计

该反应器针对本环氧化反应具有强放热，允许温度窄，催化剂失活时间特殊三个特点，引入精密的操作控制系统，以原料进料口的切换与“6+1”的催化剂床层模式来实现催化剂生产和再生的一体化，生产能力大，生产效率高。

3.2“冷凝-加热-冷凝”新型除氧工艺

该工序作用是从丙烯中将氧气除去。由于分离体系的特殊性，精馏无法保证从丙烯中除氧的安全性，且设备投资大，能耗高，故采用“冷凝+加热+冷凝”的三级气液平衡从丙烯中除去大部分氧气，该方案能同时达到丙烯氧气分离，降低能耗，降低设备投资的目的，并且通过安全联锁系统保证体系安全性。

3.3离子交换树脂除醛的引入

本项目拟将烟气除醛工艺移植到环氧丙烷提纯工艺中，用一种多胺基化的离子交换树脂通过化学吸附除去环氧丙烷中的醛类物质。与其他除醛工艺相比，该工艺具有能耗低，污染少，除醛效