乙醇胺有关概况和混合胺原则流程以及生产物料理化性质及分布1.装置概况及部分工艺流程1.1 装置概况本装置采用浙江大学工艺包, 由茂名石化公司设计院设计, 1999年12月破土动工, 10月建成投产。
因工艺、设计、设备等存在缺陷, 经多次改造后, 于9月恢复生产。
装置主要由两个50m3的液氨贮罐、一个50 m3的环氧乙烷中间罐、一个管式反应器和六条分馏塔组成, 设计能力为6000吨/年乙醇胺。
本装置采用管式反应工艺, 高浓度液氨与环氧乙烷按一定的配比, 在一定的温度、压力及催化剂的作用下反应生成一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺混合物, 经蒸氨塔、脱水和高真空精馏分别制得符合质量要求的一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺产品。
装置包括原料反应, 蒸氨脱水, 产品精制等三个工序。
1.2 工艺流程( 部分)1.2.1 文字流程简述⑴、原料反应工序氨槽车运来的高浓度液氨由压缩机( C-303) 压送入液氨贮罐( D-101/ A.B) , 再由隔膜计量泵( P-101/A.B) 送进液氨中间罐( V-101) 。
从V-101出来的液氨经增压泵(P-105/A.B)增压后, 由液氨投料泵( P-107/A.B) 送入液氨进料缓冲罐( V-106) ( 若泵P-107/A.B上量良好, 可不开增压泵) , 经流量计( FI-119) 计量后进入反应进料管道。
环氧乙烷从茂石化乙烯公司乙二醇车间经过EO系统管线送来, 经流量计( FIQ-702) 计量后进入本装置环氧乙烷中间罐( D-102) 或环氧乙烷计量罐( V-102) , 也能够由EO槽车运来直接卸入环氧乙烷中间罐( D-102) 或环氧乙烷计量罐( V-102) 。
D-102和V-102底部相通, 从D-102或V-102出来的环氧乙烷经流量计( FI-115) 计量后, 由EO投料泵( P-104/A.B) 送入反应进料管道。
液氨、环氧乙烷在反应进料管道中初步混合后, 再进入静态混合器( V-103) 充分混合。
之后, 所有混合物料一并进入静态混合器( V-104) 。
催化剂( 软化水) 由装置软化水管网直接引入稀氨水槽( V-204) 。
从V-204来的软化水经流量计(FI-117)计量后由催化剂投料泵( P-202/A.B) 送至静态混合器( V-104) 。
三股物料混合均匀后, 进入反应器( R-101) 反应, 生成一、二、三乙醇胺混合料。
反应器末端是无夹套而直径较粗、体积较大的”熟化段”, 可使反应液有较长的停留时间, 以待生成乙醇胺的反应完全。
混合料经反应压力控制阀减压后卸至蒸氨脱水工序。
在反应器内, 物料反应初期需要供给热量, 反应后期需要带走热量, 这些均由热水槽( V-105) 的热水实现。
热水槽的水由蒸汽加热并维持在88～94℃。
从热水槽出来的热水经旋涡泵( P-106/A.B) 送进反应器夹套, 换热后再返回热水槽循环使用。
⑵、蒸氨脱水工序来自反应器的混合液直接进入蒸氨塔。
由于压力骤然降低, 混合料中闪蒸出大量氨气, 并从塔顶出来进入旋风分液器( V-201) 分离出夹带的液滴。
旋风分液器分离出来的液体返回蒸氨塔中, 氨气则进入氨冷凝器( E-202) 冷凝成无水液氨, 并依重力自流返回液氨中间罐( V-101) 。
蒸氨塔的压力由氨冷凝器( E-202) 顶部的未凝汽排放调节阀控稳在规定范围内, 压力高则经过控制阀( PCV-201) 卸未凝汽至辅助冷凝器(E-205)。
蒸氨塔釜液凭藉泵( P-207/A.B) 在塔底与再沸器( E-201) 之间不断循环。
塔底温度由再沸器( E-201) 的蒸汽补给维持, 以尽量脱除釜液中的氨。
塔底液位经过控制回路( LICA-201) 控稳, 底液从塔釜出料管导至闪蒸罐( V-206) 。
V-206内压比蒸氨塔低, 蒸氨塔釜液进入V-206后即得到闪蒸, 闪蒸汽从罐顶导入冷却器( E-206) 。
在E-206中, 乙醇胺汽和大部分水汽被冷凝成液体返回到V-206, 未凝汽则进入辅助冷凝器(E-205) 。
未凝汽在E-205中得到冷凝, 冷凝液流入氨回收罐( V-207) , 并由泵( P-101/A.B) 送回氨贮罐( D-101/A.B) 。
V-206的压力由控制回路( PICA-205) 控制在规定范围内, 压力高则经过辅助冷凝器(E-205) 顶部的未凝汽排放阀( PCV-205) 卸未凝汽至稀氨水罐(V-204)用水吸收。
罐底液位经过控制回路( LICA-202) 控制, 底部产品从罐底出料管导至脱水塔进料闪蒸罐( V-202) 。
脱水塔(T-202)是在≤30Kpa( 绝压) 的真空条件下操作的, 真空由真空泵( C-201/A.B) 产生并维持。
混合乙醇胺进入闪蒸罐(V-202)后即发生闪蒸, 汽液两相分别从罐顶底两管进入脱水塔(T-202)。
在脱水塔(T-202)中, 混合物料含有的微量氨和水被分离出来并进入塔顶冷凝器( E-203) 冷凝, 液相流入回流罐( V-203) , 极少量的不凝气则被真空泵( C-201/A.B) 抽走。
V-203的液体由泵P-206/A.B 抽出, 一部分作为回流返回塔T-202, 其余的则作为塔顶产品采出导入稀氨水槽( V-204) 。
稀氨水槽内的液相由催化剂泵( P-202/A.B) 打回反应工序, 槽顶有一气相排放管通往吸氨塔( T-203) 。
脱水塔( T-202) 底部液体藉泵P-201/A.B在塔釜与降膜蒸发器( E-204) 之间循环, 并由蒸汽加热至规定温度, 以彻底脱除其中的水和氨。
塔底液位由控制回路( LICA-203) 控制, 底部产品从泵P-201/A.B出口的塔底产品出料管导至中间产品罐( V-208) 。
中间产品从罐底出来并由泵P-208/A.B送至产品精制工序。
吸氨塔( T-203) 是一尾气洗涤塔, 其吸收用水从装置的新鲜水管网直接引入。
釜液从塔底出来, 由循环泵( P-205/A.B) 打至塔顶, 再喷淋返回塔中从而构成气体吸收系统。
装置放散气( 氨气、环氧乙烷气体及不凝气体) 从塔中部引入而被喷淋液洗涤吸收。
未被吸收的放散气( 极少量) 从塔顶放空。
釜液吸收放散气量达到一定值时, 从泵P-205/A.B出口的污水管线送至污水罐( V-205) , 再送往乙烯污水处理场处理。
9.1 生产物料理化性质及分布9.1.1 生产物料理化性质⑴、液氨液氨为无色透明液体, 有强烈的刺激性臭味。
熔点-77.7℃, 沸点-33.5℃, 饱和蒸气压1.5KPa/20℃, 液相相对密度( 水=1) 0.604。
溶于水和醇类。
⑵、环氧乙烷环氧乙烷为无色液体。
熔点-112.2℃, 沸点10.37℃, 饱和蒸气压145.91KPa/20℃, 临界温度195.8℃, 临界压力7.19MPa, 燃烧热1262.8KJ/mol, 液相相对密度( 水=1) 0.87, 气相相对密度( 空气=1)1.52。
易溶于水和多数有机溶剂。
⑶、一乙醇胺一乙醇胺为无色液体, 有氨的气味。
熔点10.5℃, 沸点170.5℃, 饱和蒸气压0.80KPa/60℃, 燃烧热9235KJ/mol, 液相相对密度( 水=1) 1.02, 气相相对密度( 空气=1) 2.11。
能够与水、乙醇、四氯化碳、氯仿等混溶。
⑷、二乙醇胺二乙醇胺为无色粘性液体或结晶。
熔点28℃, 沸点269℃( 分解) , 饱和蒸气压0.67KPa/138℃, 液相相对密度( 水=1) 1.09, 气相相对密度( 空气=1) 3.65。
3214Kj/mol 220℃。
易溶于水、乙醇, 不溶于乙醚等有机溶剂。
二甲基乙醇胺N,N-二甲基乙醇胺为无色或浅黄色液体, 溶于水、醇、醚、酮等。
0.001mol/L水溶液Ph=10.1。
在空气中爆炸上限11.9%, 爆炸下限1.6%,分子式C4H11NO, 相对分子质量89.14。
CAS编号108-01-0. 项目指标项目指标密度( 25℃) 黏度( 25℃) 沸点凝固点羟值折射率( 20℃) 0.89g/cm 6mPa.s 134.6℃(133-135℃) -59℃638mgKOH/g 1.4294-1.4296 25℃蒸气压38℃闪点( TCC闭杯) 蒸发热燃烧热自燃温度559Pa 1.70kPa 41℃397J/g 3214Kj/mol 220℃N,N-二甲基乙醇胺的催化活性很低, 对泡沫上升和凝胶反应影响很小,但N,N-二甲基乙醇胺的碱性较强, 能够有效地中和发泡组分中的微量酸, 特别是异氰酸酯中的酸分, 因而就保住了体系中的其它胺。
N,N-二甲基乙醇胺的这种低活性和高中和能力好比缓冲剂, 在和三亚乙基二胺配合使用时特别有利, 这样用低浓度的三亚乙基二胺就能够达到所需的反应速度。
催干剂N,N-二甲基乙醇胺涂料催干剂N,N-二甲基乙醇胺医药用N,N-二甲基乙醇胺离子交换树脂用N,N-二甲基乙醇胺聚氨酯催化剂用N,N-二甲基乙醇胺乳化剂用N,N-二甲基乙醇胺纺织助剂用N,N-二甲基乙醇胺阻蚀剂用N,N-二甲基乙醇胺防垢剂用N,N-二甲基乙醇胺染料及油漆溶剂用二甲基乙醇胺合成763树脂用N,N-二甲基乙醇胺纸张助剂用N,N-二甲基乙醇胺絮凝胶用N,N-二甲基乙醇胺水处理剂用N,N-二甲基乙醇胺抗静电剂用N,N-二甲基乙醇胺土壤调节剂用N,N-二甲基乙醇胺导电材料用N,N-二甲基乙醇胺⑸、三乙醇胺三乙醇胺为无色油状液体或白色固体, 稍有氨的气味。
熔点20℃, 沸点360℃, 饱和蒸气压0.67KPa/190℃, 液相相对密度( 水=1) 1.12, 气相相对密度( 空气=1) 175.14。
易溶于水。
9.1.2 生产物料分布⑴、液氨分布范围: 液氨卸车系统、D-101/A.B、V-101、V-103、V-104、R-101、T-201、V-201、V-206、V-207、E-202、E-205、E-206及其连接管线。
⑵、环氧乙烷分布范围: EO收料系统管线、EO卸车系统管线、D-102、V-102、V-103、V-104及其连接管线。
⑶、一乙醇胺分布范围: R-101、T-201、T-202、T-301、E-201、E-204、E-301、E-302、E-304、E-309、V-202、V-206、V-208、V-301、。