6万吨EC技改项目方案

6万吨EC技改项目方案























1、 项目背景

xx公司主要从事环氧乙烷及其衍生精细化工产品的研究、开发、生产，已成为我国环氧乙烷精细化工领域的龙头企业，建成的环氧乙烷装置是壳牌技术第一套环氧乙烷装置，是国内最大的生产装置之一，具有很强的研发、成果转化能力。21世纪的绿色基础化工原料是“清洁产品”、“绿色化工产品”是21世纪化工行业发展的趋势。

xx公司拥有年产20万吨环氧乙烷装置，同时副产3万吨二氧化碳，用环氧乙烷回收的副产二氧化碳与环氧乙烷环加成制备碳酸乙烯酯，碳酸乙烯酯与甲醇酯交换制备乙二醇联产碳酸二甲酯，这是一条即具有很好的经济效益，又具有很好的社会效益的技术路线。

1）、市场前景：目前用量需求最大部分在于锂电池电解液中。在锂电池电解液中，有机溶剂占电解液的质量分数在80%—90%左右，按中间值85%计算， 2016年全球电解液需求量为14万吨，其中溶剂需求约为12万吨；国内电解液需求约为11万吨，其中溶剂需求约为9万吨；预计2020年国内电解液用溶剂将超过22万吨，市场需求旺盛。 在锂离子电池电解液溶剂中，使用的溶剂以EC35%、DMC23%、DEC12%、EMC24%、PC6%五种溶剂为主。 全球产能主要集中在东亚地区，韩国和我国台湾省的EC主要通过生产DMC 用于当地非光气法PC，日本的EC 主要通过生产DMC 用于当地的锂电池电解液，几乎没有外售。2018年9月起，各省市集中整治长江及主要支流沿江1公里内化工企业，江苏泰兴泰达及泰鹏（共计3.5万吨产能）因在长江沿线未入化工园区，被关停；另外经过2019年3月份江苏、山东多起爆炸事故影响，复产已无任何可能。今年爆炸事故必将带来新一轮的安全、环保排查。而EC的原料环氧乙烷易燃易爆，部分产能尤其是小产能或将受到限产、检修等影响。



序号 生产厂家 产能（万吨） 生产方法 备注 1 石大胜华 2.6 EO、CO2 2019年新增0.6万吨，唯一一家可供全部电池级溶剂厂家



bubu部五种溶剂 2 东营海科 1.5 EO、CO2 在科技园离住宅较近 3 中科宏业 1.2 EO、CO2 4 营口恒洋 1.0+1.0 EO、CO2 今年扩产1万吨 5 辽宁港隆 0.6 EO、CO2 6 泰兴泰鹏 2.5 EO、CO2 201808强制关停 7 泰兴泰达 1.0 EO、CO2 201808强制关停，规划徽淮北2019年末建成5万吨EC和5万吨DMC 8 泰兴凤鸣 0.5 EO、CO2 停产较早 合计 11.9 现有产能7.9万吨

2018 年我国国内EC 产能约11.9 万吨/年，由于江苏泰兴化工园区在长江边非法填埋危废，园区内的3 家EC 生产企业被关停，涉及产能为3.5 万吨/ 年， 目前行业有效产能约7 .9万吨/年。从下游来看，2019 年电解液EC 需求量约4.5-5 万吨，出口量约1.5-2 万吨，年内行业供需将持续维持紧平衡。 需求量约6.5-7.5 万吨，出口量约2.5-3.5 万吨，

2.资源情况

1) 环氧乙烷120%负荷是24万吨/年， 剩余4万吨/年。

2）回收二氧化碳4.5万吨/年。

3、 产品规模和方案

xx公司引进的BUSS反应器是德国HHT公司设备，该反应器拥有抗压结构超出EO蒸汽的分解压力，容器设计耐压高达 5Mpag ，反应器操作压力低，N2（>50%）（低EO含量） ，

1）、BUSS反应器需加二氧化碳管线与两个循环相连，二氧化碳由DMC装置汽化器引入（1MPA）带减压阀分别进入两个循环。在BUSS反应器预留口加在线环氧分析仪，建立气相环氧浓度与环氧进料联锁。

2）、BUSS反应器后处理罐出口与薄膜蒸发器（带真空泵组）相连（设计两套合计6万吨/年处理能力的薄膜蒸发器配套真空泵组两开一备，先建设一套3万吨/年薄膜蒸发器（冷凝器、真空泵组、真空缓冲罐）。

3）、薄膜蒸发器馏出液经冷凝器后，进入V104、V104全凝器拆除变成气体冷凝器。

4）、薄膜蒸发器重组分经泵打入V103，V103与BUSS反应器前处理罐相连接 。

5）、催化剂配置在外部配置后经真空吸入前处理罐，开动前处理罐

循环进行催化剂配置。

6）、后处理罐泵增加回流管线。

BUSS每釜操作时间4小时，二氧化碳和环氧乙烷进料量均为7.5吨/小时。

2、有关仪表自控说明：

1）、二氧化碳原料连接在线氧含量测定仪，氧含量超过100PPM报警，超过200PPM联锁停环氧乙烷进料；

2）、

3）、反应器预留口加在线环氧分析仪，在线环氧含量测定仪，建立气相环氧浓度及氧含量与环氧进料联锁环氧含量超过10%报警，超过20%联锁停环氧乙烷进料；

4）、薄膜蒸发器重组分泵和薄膜蒸发器下部液位远传联锁；

5）、后处理罐出料泵与薄膜蒸发器下部液位远传联锁

6）、V103含催化剂物料出口加质量流量计；

7）、薄膜蒸发器蒸汽远程自动调节阀可调整蒸汽流量；薄膜蒸发器循环水带低压蒸汽管防止EC结晶；

8）、薄膜蒸发器真空系统由氮气补压；

3.1产品方案

产品名称 年产量/万吨

CO 2消耗万吨/年

EO 消耗 万吨/年

开工率，%

EC 6 3.1 3.01 100 合计 6 3.1 3.01

3.2产品指标

按企标执行

4、技术方案

4.1反应主装置技术配置如下：

序号 项目 方案 说明 1 薄膜蒸发器 单独配置真空泵组

真空缓冲罐 两条线先建一套，真空泵组 2 反应器改造 反应器预留孔上引入二氧化碳，增加在线EO浓度测定仪， 进入大小循环二氧化碳带两个气体质量流量计，带自动调节阀调整二者流量为9：1 3 催化剂配置单元 利用原反应器前处理罐 4 后处理罐 后处理罐泵增加回流管线 5 产品接收 利用原DMC装置V103、V04 6 反应卸放系统 利用原DMC装置废气管线 7 DCS组态优化 整体组态优化 BUSS和DMC同时优化

4.2设备方案

详见机电仪台账（最终以设计院为准）。

4.3自控方案

自控系统在现有DCS系统和SIS系统基础上增加，DCS系统用于运行控制，采用全新优化后组态，SIS系统用于安全控制，两套系统独立运行。（最终以设计院为准）

5、流程布置图及工艺

5.1改造流程图



5.2工艺说明：

一）、反应工序

A催化剂配置

将催化剂溶解在碳酸乙烯酯中，前处理罐用N2置换五次，取样分析氧含量；

B反应前处理

反应器经N2置换五次

C 原料准备

二氧化碳：从精制二氧化碳球罐液体二氧化碳引来的二氧化碳经二氧化碳汽化器汽化至1.0MPA以 通过气体质量流量计进入反应器中，在120～130℃、0.3～0.8MPa条件下反应。

环氧乙烷：从环氧乙烷储罐来的环氧乙烷通过计量泵进入反应器。

D反应

在催化剂溶液被加热至120℃后，先通入二氧化碳至体系内压力增加压力，开始通入环氧乙烷，反应引发持续放热， 先停止环氧乙烷进料，继续老化30min。停循环泵，停冷凝器导热水。靠自身压力将物料压至后处理罐，

二）、催化剂分离

开启薄膜蒸发器真空，开启蒸汽，开动搅拌，通过后处理罐出料泵将物料打入薄膜蒸发器，经冷凝后收集产品。

三）、催化剂循环及再生

重组分经泵连续打入前处理罐（经氮气置换合格后），催化剂循环20次后，脱除重组分收集4小时产品，去催化剂活化（大连理工加工）。

6、原辅料及动力配置

6.1原料

产品/原料名称 年量，t/a EO 30100 连续管输 CO2 31000 连续管输 催化剂 120 6.2公用工程

公用工程名称 规格 单位 原消耗 年消耗 最大，h 新鲜水 20℃ 0.3MPa 1000 30 满足 氮气 0.65MPa 7010000 1000 满足 蒸汽 1.0MPa 36800 6 满足 电 380V/220V 3600000 900 满足 仪表风 0.65MPa 250 满足 循环水 8000000/ 1200t/h 循环水量可以满足

7、项目进度及资金需求

7、1项目进度

工作内容 1月 2月 3月 4月 5月 6月 立 项 技术材料编制 可行性研究报告 项目设计 外部立项 安评、环评 DCS组态优化 设备采购 旧设备拆除 项目安装 项目中交 生产准备 投料试车 调整参数稳定运行 转交生产



7.2项目费用计划

费用估算1371.55万.

序号 装置 设备费用 材料费 安装费 建筑费 其它 1 薄膜蒸发器3万吨/年2两套50M2 300 2 真空泵组两套 260 3 气液分离罐 1 4 冷凝器100M22台 30 5 尾气冷凝器 3 6 增加在线环氧分析仪 43 7 电气自控 34.15 小计 671.15 151.2 128.2 42.8 378.18 合计 1371.55

8、项目预期指标及经济效益分析

装置经改造后建成年产6万吨/年碳酸乙烯酯生产装置，仅增加催化剂回收再利用的薄膜蒸发器，及真空系统，其碳酸乙烯酯精制及生产碳酸二甲酯（DMC）均用原非均相设备，设备折旧很低，也就是小于10元/吨产品，按现在环氧乙烷7800元/吨，二氧化碳230元/吨计，每吨原料动力成本450元/吨，现工业级碳酸乙烯酯售价0.75万元/吨，每年利税可达1.2亿元，效益可观。