高效换热器在乙二醇精馏中的应用

四川石化乙二醇装置工艺流程材料1. 引言乙二醇是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、纺织、印染、制药等工业领域。

四川石化作为中国石化集团公司旗下的大型石化企业，拥有完备的乙二醇装置工艺流程。

本文将介绍四川石化乙二醇装置的工艺流程，并详细讲解各种材料的应用情况。

2. 乙二醇装置工艺流程概述乙二醇装置的工艺流程一般包括以下几个环节：1.原料准备：将乙烯和水通过适当的比例混合，作为乙二醇的原料。

2.反应器：原料进入反应器，在一定的条件下进行反应。

反应器通常采用不锈钢材质，具有一定的耐腐蚀性和高温高压的特点。

在反应器中加入合适的催化剂，促进乙烯和水的反应生成乙二醇。

3.分离器：反应结束后，乙二醇与未反应的气体和液体进行分离。

分离器通常采用塔式结构，通过温度和压力的控制，将乙二醇从反应物中分离出来。

4.精馏塔：将分离出来的乙二醇进行精炼。

精馏塔是乙二醇装置中的关键设备，通常采用不锈钢材质，具有高效的分离能力。

通过不同的温度和压力条件，将乙二醇中的杂质分离出去，达到纯度要求。

5.产品处理：精炼后的乙二醇通过降温、过滤等工艺步骤，得到最终产品。

同时，对副产品和废水进行处理，以达到环保要求。

3. 工艺流程中的材料在乙二醇装置的工艺流程中，涉及到多种材料的应用。

以下是主要的材料及其应用情况：1.不锈钢（Austenitic Stainless Steel）：不锈钢是乙二醇装置中最常用的材料之一，具有良好的耐腐蚀性和高温高压的特点。

不锈钢被广泛应用于反应器、分离器、精馏塔等关键设备的制造。

2.镍基合金（Nickel-based alloy）：镍基合金具有优异的耐腐蚀性和高温强度，在乙二醇装置中用于制造一些特殊的设备部件，如催化剂管束、加热器燃烧器、换热器管束等。

3.其他金属材料：除了不锈钢和镍基合金，乙二醇装置中还使用一些其他金属材料，如钛合金、铜合金等。

这些材料通常用于特殊的工艺要求，如高温高压下的反应器内衬。

乙二醇脱水工艺在大型高压天然气处理装置中的优化运行崔连来;张涛;王纪;郑天宝【摘要】大型高压天然气处理装置加纳天然气处理厂应用乙二醇脱水工艺，容易产生乙二醇再生系统设备腐蚀、乙二醇大量损耗、换热器冻堵等问题，从而导致管输商品气产品不合格和液化气LPG产品收率降低。

分析原因后，采用更换乙二醇再生塔填料，增加乙二醇过滤器滤芯更换频率，提高乙二醇再生温度，控制乙二醇pH值和调整乙二醇加注喷嘴角度的方法逐步解决了问题，使得商品气符合产品要求和液化气收率明显提高。

【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2016(033)004【总页数】4页(P31-34)【关键词】乙二醇脱水工艺;大型;高压;天然气处理装置;优化运行【作者】崔连来;张涛;王纪;郑天宝【作者单位】中原油田天然气处理厂，河南濮阳457001;中原油田天然气处理厂，河南濮阳 457001;中原油田天然气处理厂，河南濮阳 457001;中原油田天然气处理厂，河南濮阳 457001【正文语种】中文【中图分类】TQ028.3加纳天然气处理厂是非洲加纳国家的第一个大型天然气处理装置，其天然气设计处理能力约420 万m3/d，于2014年11月建成，由中原油田天然气处理厂承担投产和运行。

该装置采用高压天然气节流制冷工艺，经分离、过滤、制冷和分馏单元回收天然气中较重的组分，产品有管输商品气、液化气LPG和稳定轻烃。

在高压天然气节流制冷过程中，采用加注水合物抑制剂乙二醇的方法来防止形成水合物。

经分离和过滤的原料气在进入换热器管程前喷入乙二醇，这样雾化的乙二醇与原料气在换热器中充分混合，然后经J-T阀节流进入到低温分离器中［1］。

该低温分离器为三相分离器，吸水后的乙二醇在三相分离器底部的分液包中，此称为富乙二醇。

富乙二醇进入到乙二醇再生系统中脱除吸收的水和少量的烃，此称为贫乙二醇。

贫乙二醇经加注泵升压后加入原料气换热器内循环利用。

工艺流程如图1所示。

自2014年11月加纳天然气处理装置投产以来，乙二醇再生系统存在乙二醇溶液中出现黑色悬浮物、溶液的pH值降低、过滤器滤芯表面被黑色固体颗粒附着、乙二醇损耗量不断增加等一系列严重问题。

浅谈煤制乙二醇副产蒸汽的回收利用措施摘要：乙二醇作为一种重要的有机化工原料，被广泛应用于生产聚酯产品。

目前，工业化生产乙二醇的方法主要为石油法路线及非石油法路线，非石油法路线主要是以煤为原料。

我国作为“贫油少气富煤”国家，随着国内乙二醇需求量增大，煤制乙二醇项目也在陆续上马，据统计截至2019年底煤制乙二醇投产企业共计20家，产能每年可达到484万t，在未来三年内大约还有700万t煤制乙二醇项目相继投产。

煤制乙二醇技术作为一项新兴技术，在生产乙二醇过程中存在着大量的低品位蒸汽，俗称乏汽，它们必须经过冷却降温之后进入除氧工艺。

其冷却方式通常为循环冷却水或空冷器，冷却成本(循环冷却水量或空冷器电耗)非常可观。

随着国家碳达峰和碳中和的提出，节能降耗成为企业的生命线。

如何提高蒸汽的利用率是煤制乙二醇节能降耗的一个重要途径。

本文就煤制乙二醇中蒸汽的综合利用进行简述探讨。

关键词：煤制；乙二醇；回收；措施煤制乙二醇主要的生产装置包括煤气化装置（利用气化工艺制备粗煤气）、变换装置（在催化剂作用下反应得到所需配比的CO和H2）、煤气净化装置（利用低温甲醇洗工艺脱除粗煤气中的CO2和H2S气体）、有效气分离装置（分别利用深冷分离工艺和变压吸附工艺得到所需纯度的CO和H2）、合成装置（在特定工艺技术和催化剂作用下制备得粗乙二醇产品）、乙二醇精馏装置（制备得到聚酯级乙二醇产品）及辅助装置（供水装置、锅炉装置、空分装置等）。

其中，锅炉装置是利用燃料煤燃烧外送蒸汽为全系统提供热源和动力源，主要用于压缩机组的动力源、换热器热源、易结晶/易冻物料伴热等。

根据系统热量需求在进行热平衡设计时，为了满足不同工况下热源的供应，辅助系统应存在一定的余量。

在实际生产过程中，系统蒸汽平衡调节后，还存在一定量的放空蒸汽无法100%利用，会造成能源和资源浪费，也会增加生产现场噪声和污染。

此外，乙二醇生产系统还存在其他热损失现象，如工艺除氧器乏汽放空和循环水换热后利用凉水塔降温造成的热量损失等。

全焊接板式换热器市场发展现状引言全焊接板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，其广泛应用于石油化工、制药、化肥、电力、冶金等行业。

本文将对全焊接板式换热器市场的发展现状进行分析，并探讨其未来的发展趋势。

市场规模全焊接板式换热器市场近年来呈现出稳步增长的态势。

据市场研究数据分析，全焊接板式换热器市场规模已经达到XX亿元，并且预计未来几年将继续保持较快的增长速度。

市场规模的扩大主要归因于全焊接板式换热器在能源行业的广泛应用和需求的增加。

技术创新全焊接板式换热器市场的发展得益于技术创新的推动。

随着材料科学、工艺技术和制造工艺的不断进步，全焊接板式换热器的性能得到了显著提升。

现代全焊接板式换热器采用先进的焊接工艺和材料，具有更高的换热效率、更小的体积和更低的能耗。

这些技术创新不仅提高了产品的市场竞争力，也推动了市场规模的扩大。

行业应用全焊接板式换热器在各个行业中的应用越来越广泛。

在石油化工行业，全焊接板式换热器被广泛用于煤制天然气、石油炼制和乙二醇生产等工艺中。

在电力行业，全焊接板式换热器被用于烟气余热回收和锅炉循环水冷却等领域。

此外，全焊接板式换热器还在制药、化肥、冶金等行业中起到了重要的作用。

市场竞争格局全焊接板式换热器市场竞争激烈，存在着多家知名厂商。

主要竞争者包括ABC公司、XYZ公司和DEF公司等。

这些公司不仅拥有先进的制造设备和工艺技术，而且具有较强的研发实力和市场拓展能力。

市场竞争格局的存在促使企业不断提高产品质量和技术水平，也促进了市场的健康发展。

发展趋势全焊接板式换热器市场未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.技术创新：随着科技的不断进步，全焊接板式换热器将会推出更加高效、节能的产品。

例如，应用先进的材料和制造工艺可以进一步提高换热效率和产品可靠性。

2.寻求新的应用领域：除了已有的行业应用，全焊接板式换热器还可以进一步拓展到其他领域。

例如，农业领域的温室大棚保温、输送带式干燥设备中的热能回收等。

工业生产过程中，两种物流之间热的交换通过换热器实现。

在石油、化工、食品加工、轻工、制药等行业的生产过程中，换热器是通用工艺设备，可用作加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热器类型，性能各异，但设计所依据的传热基本原理相同，不同之处是在结构设计上需要根据各自设备特点采用不同的计算方法。

为此，本次仅对设计成熟，应用广泛的列管式换热器的工艺设计作介绍。

列管式换热器的应用已有悠久的历史。

在很多工业部门中，列管式换热器仍处于主导地位，随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强，换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型的高效换热器相继问世。

本次设计任务是年产3.4万吨酒精精馏系统换热器设计，其中包含了生产工艺流程中五个换热器：原料预热器，塔顶全凝器，塔底冷却器，塔顶冷却器和再沸器。

选取了三个换热器对其进行了精算，经反复选择与核算之后，选取了合适的换热器类型及其结构尺寸等其他工艺指标要求。

对其余两个换热器做了冷热流体的物料衡算，以及对换热器的初步选型。

此次设计参考了较多的文献资料，结合实际生产需求采用了科学严谨的计算方法和精确严密的计算步骤，设计出了较符合生产需求，经济实惠，安全可靠，操作简便，易于清洗、维修的列管式换热器。

第一章概述1.1设计设备在生产中的作用在工业生产中，要实现热量的交换，须采用一定的设备，此种交换热量的设备称为换热器。

换热器作为工艺过程必不可少的单元设备，广泛地应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、交通、制药等工程领域中，据统计，在现代石油化工企业中，换热器投资约占装置建设总投资的30%-40%在合成氨厂中，换热器占全部设备总台数的40%由此可见，换热器对整个企业的建设投资及经济效益有着重要的影响。

1.2设计工艺流程示意图图解：原料液通过原料液预热器预热后进入精馏塔，被成功加热后成为原料蒸汽进入塔顶冷凝器被冷却水冷却成为液体，再进入分配器，经过二次冷却成为产品进入贮罐。

乙二醇作为重要的石油化工基础原料，主要用于生产聚酯纤维、聚酯塑料、防冻剂、润滑剂、增塑剂等，在炸药、涂料和油墨等行业也有使用，并且其可衍生出100 多种化工品，用途广泛。

用于生产聚酯、防冻液、精细化工用品分别约占总消耗量的94%，2. 5%，3. 5%。

传统工艺：间接合成乙二醇技术主要包括甲醇脱氢二聚法、二甲醚氧化偶联法、羟基乙酸法、甲醛缩合法、甲醛氢甲酰化法和草酸酯加氢法，其中草酸酯加氢法是目前应用较多，研究较广泛的煤制乙二醇技术。

煤基草酸酯法通过煤气化生产合成气、同时利用醇类与N2O3反应生成亚硝酸酯；亚硝酸酯在Pd催化剂上氧偶联得到草酸二酯；草酸二酯经过催化加氢制取乙二醇。

其中醇类研究最多的是利用甲醇和乙醇。

草酸酯加氢生产乙二醇工艺主要由酯化单元、羰基化单元、加氢单元、乙二醇精制四个单元组成。

酯化单元的作用是将羰基化单元生产的NO和加氢单元得到的甲醇ME通过氧化反应得到亚硝酸甲酯。

羰基化单元的作用是进行CO和亚硝酸甲酯MN的催化偶联反应，得到中间产物草酸二甲酯DMO，同时反应生成NO经分离系统返回酯化单元。

该单元副产的少量碳酸二甲酯DMC经分离系统与DMO进行分离，加氢单元的作用是将DMO加氢，得到乙二醇EG的粗产品，同时反应生成ME，经ME分离系统返回酯化单元。

该单元副产少量的乙醇酸甲酯MG、乙醇Et、水和1,2-丁二醇等加氢粗产品。

精制单元是将粗EG产品精制获得聚酯级EG和冷冻级EG产品。

该工艺最终得到除聚酯级EG和冷冻级EG产品外，还会产生一股由乙醇Et、乙醇酸甲酯MG、水和1,2-丁二醇等组成的副产物。

对于一套年产20万吨乙二醇的工业装置，该股乙醇副产品产生约1万吨，若能将该乙醇副产品回收，则可有效提高该工艺的利润。

新工艺流程图：1、第一换热器;2、第一换热器;3、精馏塔;4、分凝器;5、过热器;6、蒸汽渗透透水膜设备。

新工艺介绍：为解决现有技术中存在的不足，提供一种煤制乙二醇副产乙醇的回收纯化装置，利用了蒸馏的方法进行乙醇的蒸馏回收，使回收过程能耗低，再采用分子筛脱水膜分离装置将乙醇中的水分移除，提高回收乙醇的纯度和回收率，使其不受共沸限制，工艺过程简单，自动化程度高，操作简便，设备占地面积少，有效提高煤制乙二醇工艺的利润，减少废液排放，避免对环境和产品的污染。

乙二醇间接制冷原理
1.乙二醇的物性：乙二醇具有较高的沸点和低的冰点，这使得它在制冷过
程中能够在相对较宽的温度范围内稳定工作。

2.热传递流体：乙二醇在制冷系统中充当热传递流体。

它通过流经冷凝器
和蒸发器的管道和换热器，将热量从制冷负载（如空调室内机或冷水机组）吸收到冷却介质中，并将热量释放到冷却介质（如冷却塔或冷凝
器）中。

3.冷却介质循环：乙二醇间接制冷系统通常由循环泵、蒸发器、冷凝器和
附属设备组成。

乙二醇在蒸发器中吸收热量，从而使制冷负载降温。

然后，乙二醇通过循环泵被送回冷凝器，释放热量，重新变为液体形式，以便再次循环使用。

4.热交换：冷却介质和乙二醇之间的热交换是乙二醇间接制冷的关键步
骤。

在蒸发器中，乙二醇吸收制冷负载释放的热量，使其蒸发并带走热量。

在冷凝器中，乙二醇通过冷却塔或冷凝器释放热量，使其冷却并变为液体形式。

乙二醇间接制冷的优点包括：能够在相对较宽的温度范围内工作、具有良好的热传导性能、较低的毒性和不易燃烧等。

但同时也需要注意乙二醇的耐高温性能和对环境的影响。

在实际应用中，需要根据具体的制冷需求和环境条件选择合适的制冷剂和制冷系统。

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在开展高化学乙二醇生产之前，需进行全面细致的准备工作。