甲醇精馏塔厂家
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甲醇合成精馏装置的节能降耗措施及运行总结陕西精益化工有限公司陕西省榆林市神木市 719300摘要:本文主要介绍了甲醇合成精馏装置的生产工艺,以及装置在生产过程中存在的一些问题及解决措施,以达到节能降耗,降低生产成本,提高经济效益的目的。
通过对甲醇合成精馏装置进行节能降耗改造,可以降低生产过程中蒸汽消耗,减少尾气排放,提高甲醇品质,降低甲醇消耗,达到节能降耗目的。
同时本文还分析了甲醇合成精馏装置在运行过程中存在的问题和不足之处,并提出了相应的解决措施。
最后通过对甲醇合成精馏装置进行运行总结可以看出这些措施是有效的、可行的,对于甲醇合成精馏装置今后的安全、平稳、长周期运行具有重要意义。
关键词:甲醛;节能;生产工艺1.前言甲醇合成精馏装置是指用甲醇生产过程中的废液和废气经净化处理后作为原料进行合成,在一定温度下甲醇和水被分离,形成合格的成品。
精馏装置是甲醇生产过程中必不可少的部分,它是生产中主要的单元操作之一。
精馏装置主要包括汽提塔和精馏塔,其基本组成为甲醇和水。
合成气经变换单元后,生成高纯度的工业气体即甲醇。
合成气经过塔后与塔顶和塔釜进行混合,最后进入精馏塔进行分离和精馏。
该装置可生产出质量分数为90%以上的工业级甲醇产品,满足国家规定的标准要求。
它是工业生产中不可缺少的单元操作之一,同时也是工业生产中主要能耗之一,在实际生产过程中应尽可能采取有效措施来降低能耗。
1.工艺流程简介甲醇合成精馏装置所用工艺路线为:甲醇压缩机将粗甲醇加压(压力为1.6 MPa)至180~210℃,并送入粗甲醇精馏塔和精馏塔。
粗醇经过塔顶汽提后进入精馏塔,由于压力较低,从塔顶排出的尾气被送到火炬燃烧;精馏塔由低压蒸汽加热,使蒸汽量达到100t/h。
粗醇经过精馏塔后的尾气和蒸汽进入火炬燃烧系统,然后将剩余的尾气送至天然气储罐。
1.装置生产中存在的问题及采取的措施塔盘腐蚀问题。
针对塔盘腐蚀问题,对塔盘喷淋装置进行改造,新安装了喷淋管,对塔盘和整个甲醇合成塔进行喷淋,防止塔盘内壁腐蚀。
甲醇精馏萃取水技改浅见李景藏(河北省晋州市化肥厂052260 )在联醇生产中,由于合成氨原料气成分复杂,且铜基催化剂合成甲醇时有烷基化倾向,因而生成的粗醇中,有机胺类及烷、烃类物质含量比单醇生产要高许多。
其中不溶于水的烷、烃类物质,在精馏操作中较难除去,严重影响精甲醇质量和产品应用范围,降低了企业的经济效益。
为此,对精馏过程进行了研究,取得了满意效果。
1 原操作流程及存在问题我厂甲醇精馏采用典型双塔流程,两塔均为浮阀塔,其中预塔为Ø1 000mm,H=4 300mm,85块塔板。
预塔采用萃取精馏的方法,脱除粗甲醇中的轻组分物质。
往预塔中加入软水或稀醇作为萃取剂,其中软水加入量为稀醇进料量的15%~20%,加入口设在第68块塔板上。
预塔冷凝器为分凝器,操作温度为(40±5)℃,冷凝液全部回流,不凝气放空。
预塔釜采出的预后甲醇去主精馏塔。
粗醇成分及沸点见表1,其中绝大部分醚类和脂类物质可以通过预塔冷凝器以不凝气形式放空,不会在塔内产生积累。
沸点较高的烷、烃类物质,如戊烷、己烷、庚烷、壬烷、癸烷等,能与甲醇形成低沸点恒沸物,在预塔内随甲醇蒸气一起进入预塔冷凝器,但不能随不凝气放空,而是和冷凝液一起重新进入预塔,在预塔顶产生积累。
久而久之,这些杂质逐渐向下扩散至塔釜内,随预后甲醇一起进入主精馏塔内。
在主塔内,这些杂质又以同样的方式集聚于主塔顶,最终进入产品贮罐,严重影响精醇水溶性。
2 改进方案为了解决上述问题,有的厂家采取了从预塔冷凝液中分流出5%的回流液,单独加水进行萃取处理。
此法虽然可行,但所需设备较多且体积较大,不易布置。
对预塔回流液进行了分析,预塔回流液成分为:甲醇85.10%、水12.10%、戊烷0.025%、庚烷0.12%,辛烷0.295、壬烷1.10%、癸烷0.51%、其它0.73%。
其中杂质含量约2.8%,且绝大部分为非水溶性杂质。
通过实验,加入20%的水(生产工艺中萃取水加入量)即可使大部分杂质从甲醇中游离出来。
甲醇三塔精馏工艺技术(河北石家庄精工化工设备有限公司052165)0 前言在以CO和H2为原料合成甲醇过程中,尽管生产工艺有单醇及联醇工艺,操作压力有高压法和低压法,催化剂有铜基和锌一铬基,但无论何种工艺生产都会不同程度地发生一些副反应,从而产生除甲醇以外的其它化合物杂质。
同时由于二氧化碳的存在,会有相当量的水生成。
为了获得高纯度、高质量甲醇产品,甲醇精馏成为甲醇生产企业重要后处理工序。
甲醇的质量、单位产品能耗是其主要的技术经济指标,而且,这一工序的能耗高低对甲醇产品的成本有重要影响。
在当今国家大力提倡节约能源、降低消耗、实现循环经济的大环境下,如何提高甲醇的质量、降低能耗是摆在我们面前的重大课题,也是关系到每个企业争生存、求发展、取得更高经济效益的大事。
对于精馏系统来说,降低能耗的措施从两方面着手,一是在满足产品质量要求的前提下尽可能降低回流比。
精馏工艺过程中,在不降低甲醇产品质量的情况下,降低回流比只能通过增加理论板数的方法。
而增加理论板数方法之一就是增加设备的实际板数,这必将增加设备的高度,从而增加设备投资;另一方法,就是提高精馏塔内件的分离效率,即采用高效的分离元件来提高板效率或降低等板高度,从而在设备高度不增加的情况下,增加了理论板数,降低回流比。
二是改进工艺流程,即利用甲醇饱和温度随压力增大而提高的特点,利用较高压力下甲醇的冷凝热来加热低压下的甲醇使其沸腾,实现热量的梯级利用,提高热利用率,从而降低能耗。
基于以上两点,我们利用我们的专利技术——新型垂直筛板塔,结合工艺流程的优化,自主开发了以新型垂直筛板为分离元件的甲醇三塔精馏工艺技术,实现高分离效率及能源梯级利用的结合,在降低设备造价、提高能源利用率方面取得了非常好的效果。
1 新型垂直筛板塔的结构特点新型垂直筛板塔是经多年研制开发的一种新型的喷射型塔板,其结构和工作原理如图1所示。
它是由塔板上开有类似于文丘里喷嘴形式的升气孔及罩于其上的帽罩组成。
2015年17期 229甲醇精馏装置预精馏塔不凝气的回收李玉茹 罗 刚 刘涛飞陕西神木化学工业有限公司,陕西 神木 719319摘要:陕西神木化学工业有限公司两套甲醇精馏装置预精馏塔不凝气经过冷凝冷却器后直接送往火炬系统燃烧,造成不凝气中甲醇、杂醇、轻馏分等不能有效回收,造成精馏能耗大,为了降低精馏能耗,增加经济效益,讨论分析回收预精馏塔不凝气中甲醇过程中涉及的一些问题。
关键词:甲醇精馏;预精馏塔不凝气;回收利用 中图分类号:TQ223.121 文献标识码:A 文章编号:1671-5799(2015)17-0229-021 背景简绍 粗甲醇中含有许多有几杂志和水分,需要精制。
精制过程包括精馏与化学处理,其中化学处理主要是用碱液破坏在精馏过程中难以分离的杂质,同时调节预精馏塔塔后PH 值,精馏主要是出去易挥发祖坟,如:二甲醚、溶解气以及难挥发组分、高级醇、水等。
目前,国内采用的甲醇精馏工艺主要分为四种:双塔精馏、三塔精馏及带有高锰酸钾反应的精馏及华东理工大学设计的节能型四塔甲醇精馏工艺。
双塔精馏由于投资少,建设周期短,操作简单等,国内众多中、小型甲醇生产企业使用,特别是在联醇生产企业中得到了广泛的应用。
三塔精馏工艺流程不仅降低了甲醇在精馏装置中的损耗,同时,提高了甲醇精馏的收率,近年来,在大、中型企业中得到了广泛的应用。
目前,四塔精馏工艺在大型甲醇精馏装置中得到了极为广泛的应用,2 甲醇精馏工艺简介 2.1 甲醇精馏的工艺原理 精馏是指由挥发度不同的组分组成的混合液,在精馏塔内同时而且多次进行部分汽化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组分的过程。
精馏的基本原理是利用混合物各组分挥发度不同,从精馏塔底加热物料,产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔板或填料上进行充分的逆流接触,发生传质传热的过程,易挥发组分汽化进入气相,难挥发组分冷凝进入液相,如此反复多次使混合物各组分得到分离。
2.2 甲醇精馏装置工艺流程简介 陕西神木化学工业有限公司一、二期甲醇精馏装置均采用华东理工大学设计的甲醇精馏工艺,该工艺采用节能型的四塔双效逆流精馏工艺,与国内其他甲醇精馏装置使用的工艺流程相比,具有流程简单、设备少,操作弹性大,易于操作控制,产品质量好,能量利用合理,单位能耗低等优点。
某甲醇装置精馏系统问题分析与改进摘要:浙江晋巨化工有限公司(以下简称晋巨化工公司)一期50万t/a甲醇项目于2008年4月进入试车运行阶段,截至目前已运行10余年。
项目的精馏装置由天津大学提供工艺包,中国五环工程有限公司进行详细工程设计,采用典型的四塔精馏工艺,该工艺技术成熟可靠,但随着设备不断老化、节能新工艺的出现和下游工序对精甲醇产品品质的要求提升,回收塔塔体腐蚀严重、精甲醇中乙醇含量高和杂醇产品产量高等问题相继出现。
关键词:甲醇; 精馏; 热能回收; 提质降耗引言浙江晋巨化工有限公司(以下简称晋巨化工公司)甲醇精馏装置采用三塔双效工艺流程,其中加压精馏塔与常压精馏塔采用差压热耦合技术,以加压精馏塔塔顶产生的甲醇气作为热源,用于加热常压精馏塔底部溶液。
甲醇精馏过程中需利用低压蒸汽对预精馏塔和加压精馏塔底部粗甲醇进行加热,使粗甲醇沸腾变为气体再返回塔内,而预精馏塔和常压精馏塔顶部甲醇气需利用循环水进行冷却,使其冷凝为液体后部分回流至塔内,进而在塔内实现气液两相多次热量和质量的交换,以达到精馏效果。
此工艺流程存在物料进出关系复杂、控制过程耦合性强、装置自身热能综合利用率低等现象。
1项目背景浙江晋巨公司甲醇精馏装置采用三塔精馏工艺,设计能力8万t/a,2006年通过技术改造后现生产能力达到12.5万t/a,塔内为浮阀塔盘;2016年邀请北京泽华对三塔精馏加压精馏塔、常压精馏塔进行模拟计算,塔板效率仅有40%左右,分离提纯效率较低,精甲醇中乙醇含量较高,全部产品仅有55%满足下游客户需求,剩下的产品和不足部分需购买低乙醇甲醇进行调配和补充;且侧线采出的甲醇由于乙醇含量很高只能外卖或生产甲醛。
随着国内甲醇装置生产规模的不断扩大,市场竞争日趋激烈,生产企业越来越重视产品质量和生产成本的控制。
目前,较多的企业采用四塔精馏并使用复合塔技术,复合塔技术有如下优点:①处理能力大;②分离效率高;③操作弹性大;④压降低,可实现装置提升产能、提高产品质量和收率、降低能耗可从而提升产品的竞争力。
甲醇精馏系统中常见问题处理新能凤凰能源有限公司一期360kt/a甲醇装置以煤为原料,采用华东理工大学自主开发的具有自主知识产权的对置式四喷嘴高压气化工艺制气,其精馏装置采用三塔精馏工艺。
根据近几年的运行情况,发生了多次精甲醇产品酸度高、碱度高等质量事故,现就存在的问题及改进情况进行总结。
1、工艺流程由甲醇合成膨胀槽来直接进料或由粗甲醇槽来的粗甲醇,经预塔进料泵加压后进入粗甲醇预热器,由蒸汽冷凝液加热后送入预精馏塔(简称预塔),经预塔一级冷凝器将大部分甲醇蒸气冷凝,然后送往预塔回流槽。
预塔塔底来的预后甲醇,经加压塔进料泵加压后由加压塔进料预热器预热后送至加压精馏塔(简称加压塔)。
加压塔塔顶甲醇蒸气进入常压精馏塔(简称常压塔)再沸器作为常压塔的塔底热源,甲醇蒸气本身被冷凝成液体后进入加压塔回流槽,一部分由加压塔回流泵加压后回流至加压塔塔顶,其余经精甲醇冷却器冷却后作为产品送入精甲醇贮槽。
由加压塔塔底排出的甲醇溶液减压后送至常压塔,常压塔塔顶排出的甲醇蒸气经常压塔冷凝器冷却后,气液混合物进入常压塔回流槽,甲醇液体经常压塔回流泵加压,一部分作为回流送入常压塔顶部,其余作为产品送往精甲醇计量槽。
2、精甲醇产品酸度高2.1预塔不凝气温度的控制预塔不凝气温度的控制在三塔精馏流程中尤为关键,预塔的主要作用是脱除二甲醚、甲醛、一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙醛、甲酸甲酯等轻组分。
这些低沸点物质,在预精馏塔中以汽液两相互存,并且有些物质极易溶于水,与水形成较稳定的酸性溶液;有些物质在溶于水后会发生水解,如甲酸甲酯、乙酸乙酯在溶于水后生成甲酸、乙酸。
因此,不凝气温度的高低决定着轻组分脱除的效果,进而影响到主精馏塔精甲醇的酸度。
在原始设计中,预塔不凝气温度应控制在≥38℃;而在实际运行中,发现在此温度下有些酸性物质难以脱除干净,如果不凝气温度过高,则粗甲醇的物料损失较大,且排出的不凝气易造成环境污染。
根据甲醇工艺运行的经验,预塔不凝气温度控制在40℃,既可保证轻组分杂质脱除干净,又可尽量减少甲醇蒸汽的损失。
46一、三塔流程的特点1.节能甲醇精馏系统,预塔与加压塔底部虹吸式再沸器,利用0.6MPa蒸汽提供热源,壳程甲醇混合液受热,甲醇沸点64.5℃,从甲醇混合液溢出,变成甲醇蒸汽。
一般流程都考虑废热的回收利用,蒸汽冷凝水用来加热进料的粗甲醇。
一般粗醇温度20℃左右。
加热后进入预塔可以达到70℃左右,利于精馏操作。
多效利用热源蒸汽的潜热,将原双塔流程的主精馏塔分为两个塔,第一塔加压操作塔(约0.6MPa),第二塔为常压操作塔,由于增加加压操作顶部气相甲醇的液化温度约为124℃,远高于常压塔塔釜液体(主要为水)的沸点,气相出口可作为常压塔再沸器热源。
这一过程称为双效法,较双塔流程(单效法)可节约热能,一般在正常操作条件下,比较理想的能耗为每精制1t精甲醇消耗折蒸汽约1t左右。
双效法三塔流程节能效果明显。
2.降低精甲醇中乙醇含量精馏塔底部靠蒸汽提供,蒸汽加入量大,塔温上升,重组分上移,水和乙醇共沸物上移,影响精甲醇的产品质量,蒸汽加入量过大,上升汽速度增快,有可能造成液泛。
因此精馏塔温升应小于1℃/h。
蒸汽加入量减少,塔温下降,轻组分下移,对预塔来说轻组分有可能被带到后面几个产品塔,造成产品的KMnO4值和水溶性实验不合格。
当回流量不足时,塔温上升,重组分上移,影响精甲醇的产品质量,这时就应减小采出,增加回流量。
尤其是在产品质量不合格时应增大回流量,适当的回流比可以有效控制乙醇含量。
3.甲醇收率较高加压塔、常压塔为产品塔,采出比例按生产需要调节。
所以两塔塔釜液位很关键,一般控制60%~80%。
塔釜液位控制高限,蒸汽波动时不会影响釜温。
塔釜液位给定太低,造成塔釜液蒸发过大,釜温升高,釜液停留时间较短,影响换热效果;塔釜液位给定太高,液位高至再沸器回流口,液相阻力增大,不仅会影响甲醇汽液的热循环,还容易造成液泛,导致传质传热效果差。
故各塔液位应保持在60%~80%。
加压塔、常压塔回流槽液位调节,开车初期为了使生产的不合格甲醇回流液尽快置换,回流槽液位可以给定20%,分析产品合格后,液位再给定30%~60%。
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一、甲醇多效热泵精馏塔,甲醇蒸馏设备概述:甲醇是一种重要的基础有机化工原料和新型能源燃料,工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序,甲醇精馏的主要任务是脱除易挥发组分如二甲醚,以及难挥发的乙醇、高碳醇和水,生产符合产品要求的精甲醇;随着煤化工行业的蓬勃发展,甲醇精馏装置的规模也越来越大,如何降低甲醇精制装置单吨精甲醇的能耗已成为企业生存和提高竞争力的关键,广大科研工作者和工程技术人员以此为研究对象进行深入研究。
目前广泛采用的三塔甲醇精馏(顺流双效精馏)工艺,即粗甲醇顺序通过预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔进行精馏分离,在加压塔塔顶出料和常压塔塔顶出料分别获得甲醇产品;分离顺序为由预精馏塔脱除粗甲醇中的轻组分,塔釜的预后粗甲醇进入加压精馏塔,利用加压塔塔顶甲醇蒸汽的冷凝潜热作为常压塔再沸热源,实现顺流双效精馏,杂醇从常压塔侧线采出,废水从常压塔塔底排出。
这种方法是常见的粗甲醇精制过程,甲醇精馏过程能耗约为2417-3223 .7MJ/吨精甲醇产品,生产能耗较高,随着甲醇精制规模的扩大,总能量消耗也显著增加,节能型工艺成为行业的优先选择对象。
对现有装置,为降低甲醇精馏的能耗,目前有多种尝试的解决方案,例如增设高压塔,与目前的加压塔耦合,成为五塔三效精馏工艺,或者采用热泵技术;五塔精馏改造模式直接导致场地限制性因素、塔投资增加、安全间距不够等其他问题;对于单一热泵精馏也具有动设备投资增加和用电配电站扩容的工程问题;当前三塔三效技术和改进型的三塔三效技术,对于扩产型节能来讲,塔径偏小的厂家存在难以满足扩产和节能需要的情况,另外,由于负压工况下,甲醇与水,甲醇与乙醇的分离难度降低,可以明显减少能耗,因而具备工程上的优势二、甲醇多效热泵精馏塔,甲醇蒸馏设备主要原理:四塔热泵甲醇精馏方法,采用预精馏塔、负压精馏塔、加压精馏塔、杂醇回收塔四塔热泵热耦合;负压精馏塔塔顶蒸汽经过压缩机一增压升温之后对负压精馏塔再沸器二进行供热;预精馏塔塔顶采出的轻组分杂质,进入到火炬系统进行处理,预精馏塔塔釜经过脱除轻组分杂质的粗甲醇进入到负压精馏塔;负压精馏塔的塔顶采出精甲醇产品,负压精馏塔的塔釜物料进入到加压精馏塔;加压精馏塔塔顶采出精甲醇产品,加压精馏塔侧线采出物料进入到杂醇回收塔,加压精馏塔的塔釜采出废水;杂醇回收塔的塔顶采出燃料甲醇,杂醇回收塔的塔釜采出废水。
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甲醇是重要的工业有机原料之一,也是煤基产业链合成新型能源的基础产品,它的主要下游产品有芳烃、烯烃、二甲醚、1,4丁二醇、甲醇叔丁基醚等。
随着科技的发展及工业技术的提高,甲醇的应用也愈加广泛,国内甲醇产能持续快速增长,工业生产技术更是精益求精,精馏在甲醇生产中极为重要。
那么,对于甲醇厂商而言,只有选择靠谱的甲醇精馏塔,才能确保甲醇的质量和速度。
而杭州钱江干燥设备有限公司制造的旋流剪切式超重力精馏塔获得了许多甲醇厂家的好评,那么,旋流剪切式超重力精馏塔有哪些优势呢?
1.塔径大大减少(相等处理量下)
2.塔高大大下降,传统塔一般高度>10米,超重力塔只有2米左右。
从而可大大节省土建费用,也能放在一般厂房或实验室中使用。
3.操作快捷、方便。
传统塔开车到塔顶达设计组分往往需2~5小时左右,而超重力塔达平衡只需30分钟左右。
同时超重力塔清洗方便、快捷,更换物料容易,可实现一机多用。
4.节能5~30%左右。
主要是超重力塔体积小,回流比较小,持液量小,吸
热量和散热损失均少之故(虽然产生离心力需耗一部分能)。
5.塔板效率高,是传统塔的十几倍,故能用于要求分离精度高的产品生产。
该塔也能用于吸收、解吸、萃取精馏、脱辉等单元操作。
6.由于塔的容积小,又无填料,滞留的料液少,持液时间短,一般只有1~5分钟,热敏物料不会在塔内挥发、变质,故特别适合热敏性物料的精馏操作。
7.由于塔内的理论塔板数大大高于普通塔,分离能力强,成品纯度高;排出的废水中的物料浓度可达0.5%以下。
8.检修方便,费用低。
普通填料塔需半年修一次,每年需清洗填料,费时、费力;而超重力塔只需每半年更换机封环即可。
总结:杭州钱江干燥设备有限公司的“旋流剪切式超重力塔”是2元或3元组分产品连续精馏或间歇精馏的高手。
该设备具有体积小、重量轻、投资省、易运转、安全、可靠、灵活等优点,尤其是其占地少、占空间小(1.5米高的超重力塔相当于15米高的常规填料型精馏塔)、开停容易、安装方便、理论塔板数多,回流比小(单位长度上的理论塔板数是普通塔的5~10倍以上),节能
明显,是常规塔无可比拟的。
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与浙江大学、中国农业大学、浙江工业大学等高校、科研单位进行科技合作,利用高校、科研单位的科技力量和多学科交叉的综合优势,在新技术、新设备开发与产品革新上己取得了长足的发展。
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