CN209178270U - 一种环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置*** - Google Patents

Abstract

环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，包括环氧乙烷反应器、环氧乙烷吸收塔、pH检测器、液碱溶液补给装置、环氧乙烷检测质谱仪和汽提精馏塔，环氧乙烷反应器气体出口、气体入口分别与和环氧乙烷吸收塔的原料进气管和吸收出气管连接。环氧乙烷吸收塔溶液入口通过pH检测器与液碱溶液补给装置管路连接，环氧乙烷检测质谱仪与环氧乙烷吸收塔的吸收出气管连接，液碱溶液补给装置和环氧乙烷检测质谱仪均与pH检测器信号连接。通过本实用新型的结构，能够在线实时调节吸收环氧乙烷的水溶液的pH值，提高最终产品的收率和有利于环氧乙烷反应的进行，过程能耗低。

Description

一种环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***

技术领域

本实用新型涉及一种环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***。

背景技术

环氧乙烷装置都采用乙烯直接氧化法制造环氧乙烷，是将乙烯与氧气混合后经过反应器，在银催化剂的作用下，经过高温加热，使乙烯被氧化成环氧乙烷，然后产生的环氧乙烷混合气体经过冷却器进入洗涤塔（产生的环氧乙烷混合气体为酸性），与上部加入的贫循环水吸收水逆向接触，使环氧乙烷被充分地吸收下来，经吸收过后的富环氧乙烷循环水再经汽提、精馏、精制得到环氧乙烷产品。其中环氧乙烷吸收段的工艺吸收效率关系到装置产品的收率，产品产量及单耗、能耗的大小。吸收工艺吸收效率主要和吸收水流量、MEG含量、pH值，温度等组多因素有关。在装置正常运行下（流量、温度相对稳定）吸收水pH值和MEG含量直接影响产品收率。

目前环氧乙烷装置都没有直接对工艺吸收水有较为精细的控制，造成在生产过程中吸收水pH值出现较大波动，直接影响了吸收效率进而造成吸收水中MEG含量忽高忽低，增加了去MEG回收单元的量造成了能耗损失，同时反应器入口环氧乙烷浓度波动造成反应优化偏移降低了催化剂选择性和使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，通过本实用新型的结构，可实现吸收环氧乙烷的工艺水溶液的pH值的实时调节，保持处理过程水溶液的pH值保持最优值。

环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于包括环氧乙烷反应器、环氧乙烷吸收塔、pH检测器、液碱溶液补给装置、环氧乙烷检测质谱仪和汽提精馏塔，环氧乙烷反应器气体出口和环氧乙烷吸收塔的原料进气管连接，环氧乙烷吸收塔的吸收出气管和环氧乙烷反应器气体入口连接，形成内循环；环氧乙烷吸收塔溶液入口通过pH检测器与液碱溶液补给装置管路连接，环氧乙烷检测质谱仪与环氧乙烷吸收塔的吸收出气管连接，液碱溶液补给装置和环氧乙烷检测质谱仪均与pH检测器信号连接，环氧乙烷检测质谱仪实时监测从环氧乙烷吸收塔流出气体的环氧乙烷浓度，并将检测的环氧乙烷浓度数据转化为pH数据传输给pH检测器，pH检测器监测的pH数据和接收到的pH数据进行对比处理，进而控制液碱溶液补给装置向环氧乙烷吸收塔输送溶液的流量或pH值。

所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于环氧乙烷吸收塔溶液入口与pH检测器之间的管路上设置有工艺水调节阀，工艺水调节阀与pH检测器信号连接，pH检测器根据监测的pH数据和接收到的pH数据进行对比处理，控制工艺水调节阀开孔大小，进而控制向环氧乙烷吸收塔输送溶液的流量。

所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于还包括换热器，环氧乙烷吸收塔溶液出口通过换热器与汽提精馏塔溶液入口管路连接，汽提精馏塔溶液出口通过换热器和pH检测器与环氧乙烷吸收塔溶液入口管路连接，环氧乙烷吸收塔流出的液体和汽提精馏塔流出的液体在换热器内进行换热。

所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于还包括循环泵，汽提精馏塔溶液出口通过循环泵、换热器和pH检测器与环氧乙烷吸收塔溶液入口管路连接。

所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于还包括闪蒸罐，汽提精馏塔溶液出口通过闪蒸罐、换热器和pH检测器与环氧乙烷吸收塔溶液入口管路连接，闪蒸罐顶部的蒸汽出口与汽提精馏塔蒸汽入口管路连接。

所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于液碱溶液补给装置包括依次连接的液碱溶液罐、碱注射泵和注碱调节阀，注碱调节阀再经pH检测器与环氧乙烷吸收塔溶液入口管路连接，pH检测器与碱注射泵或注碱调节阀信号连接，以控制向环氧乙烷吸收塔输送液碱溶液的流量。

所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于液碱溶液补给装置包括依次连接的液碱溶液罐、碱注射泵和注碱调节阀，注碱调节阀再与闪蒸罐底部的溶液入口管路连接，pH检测器与碱注射泵或注碱调节阀信号连接，控制液碱溶液补给装置向闪蒸罐输送溶液的流量，进而调节闪蒸罐内溶液的pH值，最终控制向环氧乙烷吸收塔输送溶液的pH值。

相对于现有技术，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型的结构能够自动调节吸收环氧乙烷的水溶液的pH值。环氧乙烷反应器与环氧乙烷吸收塔进行连接，反应生成的环氧乙烷混合酸性气体进入环氧乙烷吸收塔进行吸收，吸收后的气体再返回环氧乙烷反应器，吸收后的气体通过环氧乙烷检测质谱仪检测残留的环氧乙烷浓度，环氧乙烷检测质谱仪再进行数据处理，根据吸收后的气体中的残留的环氧乙烷浓度，处理设定进入环氧乙烷吸收塔的水溶液的最优pH，再将这个最优pH值信号传输给pH检测器，pH检测器再根据自身实际检测到的pH值进行对比处理，慢慢进行调节，使得最终进入环氧乙烷吸收塔内水溶液的pH达到最优值。

本实用新型的结构简单、易于操作，可实现产物增产、节能减排的目的。通过吸收环氧乙烷的水溶液的pH实时调节，有利于环氧乙烷反应过程的进行，过程能耗低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-碱溶液罐，2-碱注射泵，3-pH检测器，4-注碱调节阀，5-环氧乙烷吸收塔，501-原料进气管，502-吸收出气管，6-工艺水调节阀，7-汽提精馏塔，8-闪蒸罐，9-换热器，10-循环泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例 对照图1：

环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，包括环氧乙烷反应器、环氧乙烷吸收塔5、pH检测器3、工艺水调节阀6、液碱溶液补给装置、环氧乙烷检测质谱仪、汽提精馏塔7、闪蒸罐8、换热器9和循环泵10。

环氧乙烷反应器气体出口和环氧乙烷吸收塔5的原料进气管501连接，环氧乙烷吸收塔5的吸收出气管502和环氧乙烷反应器气体入口连接，形成内循环，环氧乙烷反应器气体出口流出的含有环氧乙烷混合酸性气体进入环氧乙烷吸收塔5进行吸收，环氧乙烷吸收塔5的原料进气管501与环氧乙烷检测质谱仪的检测口连接，经吸收后的混合中性气体通过环氧乙烷检测质谱仪进行检测残留的环氧乙烷浓度，通过残留的环氧乙烷浓度环氧乙烷检测质谱仪再进行数据处理，计算出实际上进入环氧乙烷吸收塔5水溶液的最优pH值。环氧乙烷反应器向环氧乙烷吸收塔5内输入的气体是：酸性的含有环氧乙烷的混合气体。

环氧乙烷吸收塔5溶液入口通过pH检测器3与液碱溶液补给装置管路连接，液碱溶液补给装置和环氧乙烷检测质谱仪均与pH检测器3信号连接，环氧乙烷检测质谱仪实时监测从环氧乙烷吸收塔5流出气体的环氧乙烷浓度，并将检测的环氧乙烷浓度数据转化为pH数据传输给pH检测器3，pH检测器3监测的pH数据和接收到的pH数据进行对比处理，液碱溶液补给装置可以通过pH检测器3直接与环氧乙烷吸收塔5溶液入口管路连接，当pH检测器3监测的pH数据大于或小于接收到的pH数据时，可以给液碱溶液补给装置发出信号，调小或调大向环氧乙烷吸收塔5内输送碱性溶液的流量。在实际运行过程中，液碱溶液补给装置可以不直接向环氧乙烷吸收塔5内输送碱性溶液。

对照图1，环氧乙烷吸收塔5溶液出口通过换热器9与汽提精馏塔7溶液入口管路连接，汽提精馏塔7溶液出口通过闪蒸罐8、循环泵10、换热器9、pH检测器3和工艺水调节阀6与环氧乙烷吸收塔5溶液入口管路连接，形成吸收汽提溶液循环***，环氧乙烷吸收塔5流出的溶液和汽提精馏塔7流出的溶液在换热器9内进行换热，提高能量利用率。闪蒸罐8顶部的蒸汽出口与汽提精馏塔7蒸汽入口管路连接，闪蒸罐8将其内部的溶液加热，向汽提精馏塔7内部提供用于汽提的高温水蒸汽。

液碱溶液补给装置间接向环氧乙烷吸收塔5内输送碱性溶液时，对照图1，液碱溶液补给装置包括依次连接的液碱溶液罐1、碱注射泵2和注碱调节阀4，注碱调节阀4再与闪蒸罐8底部的溶液入口管路连接，pH检测器3与碱注射泵2或注碱调节阀4信号连接，当pH检测器3监测的pH数据大于或小于接收到的pH数据时，可以给碱注射泵2或注碱调节阀4发射信号，调节进入闪蒸罐8的碱性溶液的流量，进而调节了闪蒸罐8内溶液的pH值，最终条件了向环氧乙烷吸收塔5输送溶液的pH值。

pH检测器3与工艺水调节阀6信号连接，当pH检测器3监测的pH数据大于或小于接收到的pH数据时，给工艺水调节阀6发出信号，工艺水调节阀6调节其开孔大小，进而控制向环氧乙烷吸收塔5输送溶液的流量，实现了实时调节pH的范围。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也仅仅于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于包括环氧乙烷反应器、环氧乙烷吸收塔（5）、pH检测器（3）、液碱溶液补给装置、环氧乙烷检测质谱仪和汽提精馏塔（7），环氧乙烷反应器气体出口和环氧乙烷吸收塔（5）的原料进气管（501）连接，环氧乙烷吸收塔（5）的吸收出气管（502）和环氧乙烷反应器气体入口连接，形成内循环；环氧乙烷吸收塔（5）溶液入口通过pH检测器（3）与液碱溶液补给装置管路连接，环氧乙烷检测质谱仪的检测口与环氧乙烷吸收塔（5）的吸收出气管（502）连接，液碱溶液补给装置和环氧乙烷检测质谱仪均与pH检测器（3）信号连接，环氧乙烷检测质谱仪实时监测从环氧乙烷吸收塔（5）流出气体的环氧乙烷浓度，并将检测的环氧乙烷浓度数据转化为pH数据传输给pH检测器（3），pH检测器（3）监测的pH数据和接收到的pH数据进行对比处理，进而控制液碱溶液补给装置向环氧乙烷吸收塔（5）输送溶液的流量或pH值。

2.根据权利要求1所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于环氧乙烷吸收塔（5）溶液入口与pH检测器（3）之间的管路上设置有工艺水调节阀（6），工艺水调节阀（6）与pH检测器（3）信号连接，pH检测器（3）根据监测的pH数据和接收到的pH数据进行对比处理，控制工艺水调节阀（6）开孔大小，进而控制向环氧乙烷吸收塔（5）输送溶液的流量。

3.根据权利要求1所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于还包括换热器（9），环氧乙烷吸收塔（5）溶液出口通过换热器（9）与汽提精馏塔（7）溶液入口管路连接，汽提精馏塔（7）溶液出口通过换热器（9）和pH检测器（3）与环氧乙烷吸收塔（5）溶液入口管路连接，环氧乙烷吸收塔（5）流出的液体和汽提精馏塔（7）流出的液体在换热器（9）内进行换热。

4.根据权利要求3所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于还包括循环泵（10），汽提精馏塔（7）溶液出口通过循环泵（10）、换热器（9）和pH检测器（3）与环氧乙烷吸收塔（5）溶液入口管路连接。

5.根据权利要求3所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于还包括闪蒸罐（8），汽提精馏塔（7）溶液出口通过闪蒸罐（8）、换热器（9）和pH检测器（3）与环氧乙烷吸收塔（5）溶液入口管路连接，闪蒸罐（8）顶部的蒸汽出口与汽提精馏塔（7）蒸汽入口管路连接。

6.根据权利要求1所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于液碱溶液补给装置包括依次连接的液碱溶液罐（1）、碱注射泵（2）和注碱调节阀（4），注碱调节阀（4）再经pH检测器（3）与环氧乙烷吸收塔（5）溶液入口管路连接，pH检测器（3）与碱注射泵（2）或注碱调节阀（4）信号连接，以控制向环氧乙烷吸收塔（5）输送液碱溶液的流量。

7.根据权利要求5所述的环氧乙烷生产中吸收水工艺的pH值优化装置***，其特征在于液碱溶液补给装置包括依次连接的液碱溶液罐（1）、碱注射泵（2）和注碱调节阀（4），注碱调节阀（4）再与闪蒸罐（8）底部的溶液入口管路连接，pH检测器（3）与碱注射泵（2）或注碱调节阀（4）信号连接，控制液碱溶液补给装置向闪蒸罐（8）输送溶液的流量，进而调节闪蒸罐（8）内溶液的pH值，最终控制向环氧乙烷吸收塔（5）输送溶液的pH值。