孙冬才，张恩光，马磊
（新乡中新化工有限责任公司，河南 获嘉 453800）
［摘 要］某200 kt/a煤制乙二醇装置精馏系统采用八塔乙二醇精馏+双塔甲醇精馏工艺，各用汽设备所用蒸汽等级有0.5 MPa、1.0 MPa和1.7 MPa，用汽总量约125 t/h，运行中存在蒸汽利用效率较低、凝液余热未得到充分利用、高温凝液乏汽放空、循环水降温热损失等问题。经调研与综合分析，结合实际生产情况，决定选用“RECH-CPT蒸汽高效利用技术”对乙二醇精馏蒸汽加热系统进行节能改造。简介RECH-CPT蒸汽高效利用技术的工艺原理，详细介绍乙二醇精馏系统的优化技改（新增6台RECH主体设备、6台闪蒸罐、4台凝液外送调节阀、4台变频泵）及RECH-CPT蒸汽高效利用技术的应用情况。2019年6月本项技改完成后，RECH-CPT系统运行情况良好，乙二醇精馏系统蒸汽用量减少约10.6 t/h。
［关键词］乙二醇装置；精馏系统；RECH-CPT蒸汽高效利用技术；工艺原理；优化改造；运行情况
［中图分类号］TQ223.16+2 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）06-0066-03
0 引 言
化工生产领域蒸汽消耗量大，由于种种原因，普遍存在蒸汽高质低用、低质无用的现象，还存在使用过热蒸汽直接换热的情况（有时是工艺上需要）——过热蒸汽传热系数小，换热效果没有饱和蒸汽好，热能利用率低；并且部分装置在建设过程中没有统筹考虑蒸汽的梯级利用、余热余压利用，蒸汽等级匹配性差。目前，业内蒸汽利用的发展方向，一是蒸汽梯级利用，二是提高用汽设备用汽效率，三是余热余压综合利用（技术改造）。
某200 kt/a煤制乙二醇装置于2012年3月建成投产，采用CO气相催化合成草酸酯+草酸酯催化加氢制乙二醇工艺，其精馏系统采用国内煤制乙二醇装置最早、最普遍的精制工艺，包括脱醇、脱酯、产品精馏、脱水、脱重及回收等单元，精馏塔再沸器蒸汽冷凝液经疏水阀后进入汽水分离器，闪蒸出的0.5 MPa蒸汽并入0.5 MPa蒸汽管网，冷凝液进入凝液闪蒸罐，闪蒸出的乏汽放空，余下的冷凝液则送凝液水箱循环使用。本乙二醇精馏系统运行过程中主要存在蒸汽利用效率较低、凝液余热未得到充分利用、高温凝液乏汽放空、循环水降温热损失等问题，若能充分利用系统的余热，则可有效降低乙二醇精馏系统的能耗。近年来该企业持续推进节能降耗优化技改，最大限度挖潜增效，尤其是2019年采用“RECH-CPT蒸汽高效利用技术”将精馏塔再沸器蒸汽冷凝液闪蒸出的低品位蒸汽（凝液乏汽）予以充分利用，实现了系统的节能降耗。以下对有关情况作一简介。
1 乙二醇精馏系统工艺流程及热能利用状况
该200 kt/a煤制乙二醇装置精馏系统采用八塔乙二醇精馏+双塔甲醇精馏工艺，各用汽设备所用蒸汽等级分别为0.5 MPa、1.0 MPa和1.7 MPa，用汽总量约125 t/h；其中，脱醇A塔、脱水塔使用0.5 MPa蒸汽，经换热后凝液送至冷冻站，直接作为冷冻机组补水；甲醇精馏B塔使用0.5 MPa蒸汽（甲醇精馏采用双效精馏，甲醇精馏B塔气相为甲醇精馏A塔提供热源），凝液外送至全厂冷凝液回收闪蒸罐（一期总闪蒸罐），继而送往冷凝液水箱回收用作脱盐水；脱醇B塔使用1.0 MPa蒸汽，经换热后凝液送入闪蒸罐；脱醇C塔、脱酯塔、脱重塔、产品精馏塔、回收塔使用1.7 MPa蒸汽，经换热后凝液送入闪蒸罐，闪蒸后的凝液外送至全厂冷凝液回收闪蒸罐。可以看出，冷凝液热量未能得到充分利用，造成吨乙二醇蒸汽消耗达4.4 t，且精馏系统蒸汽耗量占装置蒸汽耗量的80%。
乙二醇精馏系统物料经脱醇A塔、脱醇B塔精馏后，塔顶得到的精甲醇（气相甲醇冷凝后）回收利用，塔釜物料送至脱醇C塔精馏后，脱醇C塔塔顶轻组分（甲醇、乙醇、水等）送至脱水塔继续精馏分离以回收甲醇和乙醇，脱醇C塔塔釜物料则送入脱酯塔进行脱酯处理；脱酯处理后,脱酯塔塔顶物料送入回收塔回收部分乙二醇，提高乙二醇收率；回收塔塔釜物料直接送入产品精馏塔提纯，产品精馏塔侧线采出聚酯级乙二醇，产品精馏塔塔釜物料则进入脱重塔；经脱重塔处理后，塔顶回收部分乙二醇进行液相加氢处理，脱重塔塔釜则将二乙二醇等重组分按比例采出单独存放，提升副产品的附加价值。
技改前，乙二醇精馏系统脱醇A塔、脱醇B塔、脱醇C塔、脱酯塔、脱重塔、脱水塔、产品精馏塔、回收塔、甲醇精馏B塔蒸汽用量分别约为12 t/h、16 t/h、12 t/h、32 t/h、3 t/h、3 t/h、18 t/h、4 t/h、25 t/h，上述各精馏塔的设计蒸汽用量分别为25 t/h、20 t/h、10 t/h、35 t/h、5 t/h、4 t/h、35 t/h、5 t/h、30 t/h。
2 乙二醇精馏系统低品位热能利用技术
通过前期运行过程中积累的生产数据，对乙二醇精馏蒸汽加热系统实际运行情况进行详细的现场调研和数据采集，分析认为，当前乙二醇精馏蒸汽加热系统主要存在高温凝结水未充分利用而蒸汽消耗量大、精馏塔换热器进/出口温差较大而物料加热不均匀、部分疏水阀漏气的情况。
更多内容详见《中氮肥》2023年第6期