三塔精馏工艺如何实现节能降耗
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石河子科技总第240期中图分类号:TQ420.6+7文献标识码:B文章编号:1008-0899(2018)08-0046-03按照有关数据显示,国内工业总能耗里面,石油化工的份额大约为15%。
相对于往年GDP能耗,大幅减少,减少幅度达到20%。
有关机构明确指出,国家进一步细化了节能减排指标,由企业来负责贯彻落实。
因此,各种约束性的指标分配对象转移到行业与公司之中,并非为当地政府。
石油化工业耗能较高,从一个侧面说明该领域有着比较高的节能潜力。
就该领域的能耗来说,分离环节中的能耗在整体之中的比例大约是40%~70%,但是,在这个环节的能耗中,精馏工艺所占份额最大,大概占到95%。
所以,在当前能源危机形势下,如果想完成该目标,需把握精馏工艺这一环节。
鉴于此,笔者根据自己多年来的从业经验,针对该问题进行研究,首先阐述了该环节的降耗途径的类型,然后分析了其能耗途径,最后,探讨了我国精馏过程节能现状与趋势,以期能够为精馏工艺的节能降耗提供帮助。
1精馏工艺节能降耗途径分类现阶段,关于精馏工艺节能这个课题,业界人士主要从理论与实践两个层面来进行探讨,按照是否采用过程工艺与转变流程,主要把其节能方式划分成以下3种类型,第一,优化工艺流程,逐渐改进过去的工艺,利用这种方法来实现节能,到现在为止,经常应用的方法包括以下几种:热泵、多效精馏等;第二,不断对精馏塔有关操作进行改进,利用过程技术来减少能耗,具体涉及到改善进料状态、位置与回流比等方法;第三,改善精馏塔,主要包括优化填料与塔板类型等方法。
2精馏工艺节能降耗的途径具体包括以下几个途径:热泵精馏、多效精馏、对操作途径进行优化、采用新型塔板及填料。
内容如下:2.1热泵精馏这种方法主要利用精馏工艺中的特殊条件,通过热泵技术以后能够使得温位,把精馏塔顶部蒸汽引到塔底,主要用来对底部进行供热。
这种方法主要以热力学第二定律为基础,将机械能变成热能然后使塔顶蒸汽升温,这样便能够对塔底进行加热。
甲醇三塔精馏工艺节能探讨摘要:介绍了甲醇三塔精馏工艺流程,对影响蒸汽消耗的关键操作指标进行分析,确定最佳操作指标,并对流程节能改造,最大限度的降低蒸汽消耗。
关键词:甲醇三塔精馏蒸汽节能工艺改造我厂甲醇精馏系统采用较为先进的三塔精馏工艺,经过近几年不断的操作优化及工艺改造,蒸汽消耗达到1000~1100kg/t,并且甲醇质量满足GB338-2004 工业用甲醇优等品指标。
本文就甲醇精馏流生产过程中节能经验作一总结。
一、甲醇三塔精馏工艺流程介绍粗甲醇经粗醇预热器预热后进入脱醚塔,脱醚塔下部的再沸器采用饱和蒸汽间接加热液体粗醇,塔顶气相由脱醚塔冷凝器冷凝,未被冷凝的气体进入排气冷凝器进一步冷凝。
从脱醚塔冷凝器冷凝下来的液体进回流槽作为回流液回到脱醚塔,从排气冷凝器冷凝下来的低沸点液体去杂醇油贮槽。
脱醚塔釜液加压并经过预热器预热后进入加压精馏塔,用饱和蒸汽蒸汽加热釜液,塔顶蒸汽温度进入常压塔再沸器冷凝,冷凝液流入加压塔回流槽,一部分作为回流液回到加压塔,另一部分经过冷却器冷却后作为产品去贮槽。
塔底较稀的甲醇溶液经减压进入常压精馏塔。
常压塔塔釜再沸器由加压塔塔顶蒸汽加热,塔顶蒸汽由常压塔冷凝器,冷凝液流入常压塔回流槽作为回流液回到常压塔。
常压塔上部侧线采出的精甲醇经冷却器降温后进入贮槽。
在常压塔侧甲醇进料口上下部各有3个出口分别是乙醇和异丁基油口,从上述出口流出的杂醇冷却后一并送入杂醇油贮。
常压塔底部残液回收至污水处理。
二、加强关键工艺参数的控制和优化降低蒸汽消耗1. 脱醚塔补水优化操作脱醚塔补水是稳定和提高精甲醇水溶性和稳定性的一项重要操作手段。
在实际操作过程中加水量大,有益于有机杂质的清除,但是对各塔的其他工艺条件的控制也带来一定难度,尤其降低了预精馏塔的生产能力,增加了蒸汽和动力消耗。
萃取水量要以粗醇中轻组分和重组分的变化为依据,以精醇质量的控制为根本,粗醇的质量相对较好,可以少加萃取水,以免增加消耗;在粗醇质量较差时,为保证产品的质量就要相应多加萃取水以保证塔内采出产品的质量。
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。
精馏过程节能技术综述现代工业生产过程中,精馏过程是十分常见的一种操作,用于从混合物中分离出不同组分。
然而,传统的精馏过程存在能源浪费的问题,因为它需要大量的能源来进行加热和冷却。
因此,如何降低精馏过程的能源消耗成为了一个重要的研究方向。
在过去的几十年里,研究人员提出了多种节能技术,以下综述了一些常见的节能技术。
首先,改进传统精馏塔的设计是一种简单但有效的节能方法。
例如,使用多级精馏塔可以增加分馏塔的效率,减少需加热和冷却的动力。
此外,增加塔内的换热面积也可以改善能量利用率。
此外,通过使用先进的塔内填料和分布器,可以提高物质的传质效率,从而减少所需的塔高和物料回流比例。
其次,热力耦合是另一种常用的节能技术。
该技术通过将不同温度的流体进行热交换,来降低能源消耗。
例如,实施热力耦合可以将进出精馏塔的气体进行热交换,从而降低所需的加热和冷却负荷。
此外,热力耦合还可以用于塔内热交换,例如通过使用塔内回流来预热进入精馏塔的物料。
另外,采用较低的工艺温度和压力也可以有效地减少精馏过程的能耗。
降低工艺温度可以减少所需的加热负荷,而降低工艺压力可以减少所需的冷却负荷。
因此,在设计和操作精馏过程时,应考虑选取较低的工艺温度和压力,以降低能源消耗。
此外,使用较低的辅助能源,如太阳能、余热等,也是一种常用的节能技术。
太阳能可以用于提供所需的加热或冷却能量,从而降低对传统能源的依赖。
余热是指在其他工艺过程中产生的废热,在精馏过程中可以被回收利用,用于提供所需的加热或冷却能源,进一步减少能源消耗。
最后,引入新的分离技术也是提高精馏过程能耗效率的一种途径。
例如,膜分离技术被广泛应用于分离混合物中的气体或液体组分,并且其能耗通常较低。
相比传统的蒸馏过程,膜分离技术不需要额外的加热和冷却能源,因此能够有效地节约能源。
总的来说,精馏过程节能技术的研究和应用对能源的合理利用具有重要意义。
通过改进传统精馏塔的设计、热力耦合、降低工艺温度和压力、使用低辅助能源和引入新的分离技术等方法,可以有效地降低精馏过程的能耗。
精馏过程的节能降耗精馏过程在化工产业中是一项重要的分离技术,但是它也是能耗较高的过程。
为了降低能耗,节能降耗已经成为精馏技术的一个重要研究方向。
本文将介绍几种精馏过程的节能降耗技术。
首先,提高精馏塔的热效率是提高精馏过程的一个关键。
一种常见的做法是引入换热器网络来最大程度地利用出塔冷凝液和进塔蒸汽之间的热量传递。
这种方法可以降低所需的蒸汽量,从而降低了能耗。
此外,还可以使用多效精馏、热泵或采用废热回收技术进一步提高热效率。
其次,提高精馏过程的物质效率也是节能降耗的一个重要途径。
物质效率是指在精馏过程中使用的干燥剂或者吸附剂能够更有效地去除杂质,从而减少能耗。
通过改进精馏塔的操作条件,如温度、压力和液体流速等参数,可以提高物质效率。
同时,使用高效的精馏填料或者塔板也能够提高分离效果,减少杂质的含量。
此外,使用先进的辅助技术可以进一步降低精馏过程的能耗。
例如,在精馏过程中引入膜分离技术可以减少能源消耗。
膜分离技术是一种基于材料表面或孔隙的选择性渗透性原理分离混合物的方法。
与传统的溶剂萃取或者蒸馏技术相比,膜分离技术具有能耗低、操作简单、体积小等优点。
通过将膜分离技术与精馏过程相结合,可以实现更高效的分离效果。
最后,优化精馏过程的操作策略也是节能降耗的一个重要途径。
通过优化参数设定和控制策略,可以使精馏过程更加稳定和高效。
例如,采用先进的控制算法,如模型预测控制或者模糊控制算法,可以实现对精馏过程的快速响应和精确控制,从而降低了能耗和运行成本。
总的来说,精馏过程的节能降耗是一个涉及多个方面的工程问题。
通过提高热效率、物质效率,使用先进的辅助技术和优化操作策略,可以有效地降低精馏过程的能耗。
这些节能降耗技术不仅可以减少环境污染,还可以提高精馏过程的经济效益。
因此,精馏过程的节能降耗在工业应用中具有重要的意义。
精馏过程的节能降耗摘要:精馏过程的节能,对于减少能源消耗,降低生产成本和保护环境具有十份重要的意义。
在精馏过程中可以采用最适宜回流比操作和最佳进料状态,使用中间冷凝器和中间再沸器,多效精馏技术、热泵精馏技术。
合理安排多组分物料分离流程,提高过程的分离效率、提高物料回收率,进而降低能耗。
并介绍我国精馏过程的节能现状与趋势。
关键词:精馏过程;节能;回流比;降耗,0前言在化工生产过程中,分离是非常重要的一个过程单元,它直接决定了最终产品的质量和收率,工业生产中占据着主导地位的分离方法就是精馏。
精馏是利用混合物中各组分挥发度的不同利用能量进行分离的操作单元,具有独特的优势。
据估计,化工过程中40%~70%的能耗用于分离,而精馏能耗又占其中的95%。
因此随着世界能源的日益短缺,精馏过程一直是研究者节能挖潜的热点对象,它的每一个进展都会带来巨大的经济效益。
多年来,人们已采用了多种方法和手段对精馏过程进行节能降耗的研究,按照流程是否改变及是否利用过程技术可以将其分为三类:1)利用过程技术对精馏塔的操作条件进行优化,以减少精馏塔所消耗的能量,如以产品物流预热进料、增加塔板数、减小回流比、增设中间再沸器和中间冷凝器等;2)开发了许多高效节能的特殊精馏工艺流程,如热泵精馏、多效精馏等。
1.1最适宜回流比和最佳进料状态[1]回流比直接影响再沸器和冷凝器的热负荷,决定精馏分离的净功耗,因此大体上确定了操作费用,同时还与塔设备的投资密切相关。
在最小回流比Rmin附近,随R的增长,操作线与平衡线间的距离增大,达到规定分离要求所需的塔板数减少,使得设备费用下降。
如果进一步增加回流比,在塔板数减少的同时,塔中蒸汽流率和换热器热负荷的增大,造成塔径、再沸器和冷凝器传热面积增大,使设备费用增加。
因此,应当根据总费用最小原则来选取适宜回流比。
进料状态(用加料状态参数q表示)的不同,将造成塔中精馏段和提馏段气液相流率的变化,从而影响R,以及达到规定分离要求所需的理论板数和再沸器和冷凝器的热负荷。
甲醇装置三塔精馏节能技术于咏梅(恒盛化肥有限公司 江苏徐州221400)摘要江苏恒盛化肥有限公司甲醇精馏装置所采用的三塔精馏技术,体现出消耗低、操作容易、工艺指标调整快、系统运行稳定、产品质量好、环保效益好等优点。
本文就其先进技术应用与节能减排措施进行了总结。
关键词 甲醇 三塔精馏 工艺技术 节能减排甲醇精馏装置在甲醇生产中占据重要的位置,其能耗占甲醇生产总能耗的20%左右。
应用技术先进和高效节能的精馏装置,对降低甲醇成本和节能降耗,提高企业竞争力有重要的作用。
江苏恒盛化肥有限公司甲醇精馏装置所采用的三塔精馏技术,体现出消耗低、操作容易、工艺指标调整快、系统运行稳定、产品质量好、环保效益好等优点。
笔者就其先进技术应用与节能减排措施进行总结。
1 工艺流程1.1 工艺原理甲醇的精馏过程是利用粗甲醇中各组分的挥发度不同,且不形成共沸物,通过多次部分汽化和部分冷凝的方法,以达到分离各组分的目的。
三塔精馏装置包括预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
在预精馏塔中除去溶解性气体及低沸点杂质,在加压塔和常压塔中除去水及高沸点杂质,从而制得合格的精甲醇产品(GB338-1992标准)。
1.2 工艺流程三塔精馏工艺流程见图1。
(1)由合成工序来的浓度为85%~92%粗甲醇直接进入粗甲醇预热器,经加压精馏塔上部气体预热后进入预塔,塔底操作温度约为75~85℃,塔顶温度用回流液控制在≤65℃,操作压力为0.03MPa。
当装置短时间停车或负荷较低时,粗甲醇则进入粗甲醇贮槽,贮槽中的粗甲醇通过粗甲醇泵送至粗甲醇预热器。
(2)预塔塔顶出来的气体,先经过预塔冷凝器(二合一)将其中的大部分甲醇冷凝下来,再进入预塔回流槽。
未冷凝的气体进入预塔回流冷却器,冷凝下来的甲醇也进入预塔回流槽。
从预塔回流冷却器出来的气体,即不凝气,由粗甲醇中溶解气体及低沸点物(二甲醚等)组成,送至燃气系统作为燃料。
(3)预塔回流槽内的液体经预塔回流液泵加软水萃取后进入预塔作为回流,回流比控制在0.5~1.0;为了增加轻组分物质与甲醇的沸点差,应控制粗醇具有一定的浓度,一般控制预塔后甲醇比重在0.84~0.87之间。
化工精馏节能技术探讨化工精馏是一种广泛的分离技术,广泛应用于炼油、化工、精细化工、制药等行业。
由于化工精馏的能耗和排放量较高,为了减少对环境的影响以及降低生产成本,探究化工精馏节能技术的应用显得十分重要。
一、精馏原理精馏是一种将混合物中的组分分离为一系列固定沸点组分的方法。
在一个精馏塔中,混合物在塔底蒸发后升往塔顶,通过多级板或者填料进一步蒸馏和分离。
不同沸点的组分会在不同的塔板或填料层凝结、液化分离出来。
经过多次分离,可以得到高纯度的分离产物。
二、节能措施1. 优化工艺参数通过客观分析和实验对化工精馏的工艺参数进行优化,可以达到节能的目的。
优化参数包括塔径、进料温度、进料速率、再沸点的选择等。
优化参数的主要目的是降低热量的损耗,提高再沸进料的回收,提高产品的纯度。
2. 应用热力学分析方法化工精馏通过热量供给来产生馏出性的分级蒸馏过程。
对于具有相同沸点的混合物,应用热力学分析方法来计算馏出程度,优化精馏条件,可达到节约热量、降低气体排放的目的。
3. 利用先进的装置技术采用先进的塔板、塔壳、填料技术,可以优化气液流动、充分利用热量,提高馏分的产量和质量。
例如,采用结构平面装置来提高塔顶的分馏效果,以及选用有效的填料来提高再沸孔的分馏效果等,都是有效的节能措施。
4. 优化回收系统采用高效的回收系统能够有效地提高化工精馏的再利用效益。
例如,实施热回收技术来回收热量和回收常温下的再沸馏分等都能达到节能的目的。
三、总结化工精馏在工业生产和人类生活中有着广泛的应用,同时其高耗能、高排放的特点也给环境带来了不小的影响。
为了减少对环境的影响,降低生产成本,我们需要探究化工精馏的节能降耗技术。
采取以上措施,能够有效地降低化工精馏的能耗和排放,提高生产效益,是企业可持续发展的重要措施。
精馏节能减耗总结引言在许多化学工艺中,精馏作为一种常见的分离技术,广泛应用于石油化工、化学制药、能源等行业。
然而,传统的精馏过程存在能源消耗大的问题。
为了减少精馏过程中的能源消耗,提高能源利用率,许多节能减耗技术被引入并逐渐得到应用。
本文将对精馏节能减耗的相关技术进行总结,包括辅助加热装置、改进的精馏塔结构以及新型精馏塔填料等。
通过这些节能减耗技术的应用,精馏过程的能耗问题可以得到一定程度的改善,从而实现能源的可持续利用。
辅助加热装置传统的精馏过程中,常常需要大量的蒸汽或热能来提供塔底部的加热需求。
为了减少能源的消耗,引入一些辅助加热装置可以起到节能降耗的效果。
多效加热器多效加热器是一种高效的辅助加热装置,能够通过热传递的方式将高温废热回收利用。
其原理是在精馏塔的塔顶和塔底之间设置多级的加热器,利用顶部产生的低温蒸汽将底部的高温液体加热,从而实现能量的再利用。
热泵热泵是另一种常用的辅助加热装置,通过将低温的热能转移到高温区域,从而实现能量的传递和利用。
在精馏过程中,可以利用热泵将废热转化为可用的热能,供给精馏塔的加热需求。
这样不仅可以减少能源的消耗,还可以达到能源利用的最大化。
改进的精馏塔结构传统的精馏塔结构存在一些不利于能源节约的问题,如传质效率低、压力损失大等。
通过改进精馏塔的结构,可以减少能源的消耗,提高精馏效率。
塔板结构优化传统的精馏塔中,常见的结构是塔板结构,它的主要问题是传质效率低。
为了提高传质效率,可以引入一些新的塔板结构,如泡沫塔板、视窗塔板等。
这些新型塔板结构具有更大的表面积和更好的传质性能,能够有效地提高精馏效率,降低能源消耗。
塔内增加填料层除了改进塔板结构,也可以在精馏塔内部增加填料层,以增加界面面积,提高传质效果。
常见的填料包括金属填料、陶瓷填料、塑料填料等。
这些填料具有较大的表面积和较好的传质性能,能够增加相接触的机会,从而提高传质效率,减少能源消耗。
新型精馏塔填料塔填料作为精馏过程中的重要组成部分,对其传质效率和能源消耗有着直接的影响。
浅谈精馏操作的节能优化措施摘要:石油化工是我国经济发展中的一个重要产业,数据显示,石油化工能耗约占全国工业总能耗的15%。
在能源消耗领域,分离工序占能源消耗的41%至71%,而蒸馏工序占能源消费的96%。
在热力学上,蒸馏是一种非常低效的能耗操作,具有很强的热力学不可逆性。
因此,作为蒸馏操作中的中间操作,蒸馏塔系统的整个操作过程都以产品质量合格和能耗最低为标准。
然而,优化蒸馏操作需要许多因素。
本文从以下几个方面分析了精馏操作的节能措施。
关键词:蒸馏;节能;发展趋势;技术分析前言蒸馏操作是化工生产中的一个重要操作单元,因其能耗高、节能效果好而备受关注。
降低市场产品生产过程中的生产能耗是降低成本、提高市场竞争力的关键,而蒸馏操作过程具有节能效果。
一、蒸馏的工作原理蒸馏是化学生产中分离不混溶液体混合物的典型单元操作。
其本质是多级蒸馏,利用不混溶液体混合物中每种成分在一定压力下的不同沸点或饱和蒸气压来蒸发轻组分(沸点较低或蒸气压较高的组分)。
经过多次部分液相蒸发和部分气相冷凝,气相中轻组分和液相中重组分的浓度逐渐增加,从而实现分离。
在此过程中,传热和传质过程同时进行,属于传质过程控制。
原料从塔中间合适的位置送入塔中,塔分为两段。
上段是没有进料的蒸馏段,下段包含作为保留段的进料板。
冷凝器从塔顶提供液相回流,再沸器从塔底提供气相回流。
气相和液相的回流是蒸馏的一个重要特征。
蒸馏塔是一种提供混合物气相和液相之间接触条件并实现传质过程的设备。
该设备可分为两类:一类是板式蒸馏塔,另一类是填料蒸馏塔。
二、精馏塔影响的因素1.回流比的影响影响蒸馏塔分离效果的主要原因是回流比,在实际操作和生产中通常通过改变回流比来控制回流比,以控制产品质量。
蒸馏段中操作线的斜率(蒸馏段中下降液体的摩尔流速与上升蒸汽的摩尔流速的比率)与回流比成正比,该段中的传质驱动力也与回流比直接成正比。
具体来说,在确定回收率的条件下,如果用增加回流比来提高分离度,则应满足以下要求:首先,由于蒸馏塔理论塔板数的限制,在规定的塔板数范围内,即使回流比增加到无穷大(总回流),分离度总是存在一个极限最大值;其次,由于整个塔中物料平衡的限制,分离极限为FxF/Dx (F为原料液中挥发性成分的摩尔分数)。
【摘要】随着我国经济的快速发展,为了更好地实现经济效益和社会效益,在各行业都提出节能减排的新的行业标准。
在甲醇生产中采用三塔精馏技术,能够实现消耗比较低、操作容易、系统的运行稳定、产品的质量比较好,同时能够实现很好的保护环境。
本文就三塔精馏工艺与节能减排进行详细描述,旨在更好的实现节能减排工作。
【关键词】三塔精馏工艺技术节能减排甲醇是重要的有机化学基础原料,对于一种清洁的燃料受到人们的广泛关注。
随着使用量的增多,甲醇的质量和节能降耗越来越引起人们的关注。
在甲醇的生产过程中,应用先进的技术和高效的节能蒸馏装置,能够很好的实现减少能耗,有效的降低甲醇的成本,以此提高企业的经济效益,更好的提高企业的综合竞争力。
三塔精馏技术具有很多的特点,越来越多的被广泛推广和应用。
1 三塔精馏的工艺流程1.1 工艺原理通常来讲,精馏就是利用各个物质的沸点不同的特性进行分离操作的原理,技术相对比较成熟,应用的范围比较广。
甲醇的精馏的过程就是利用粗甲醇当中各个组成部分不同的挥发度,并且能够保证不形成共沸物,最终通过多次部分汽化和部分冷凝的办法,实现各组分分离的目的。
三塔精馏装置一般包含有预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
其主要的工作原理是在预精馏塔中除去溶解性气体和低沸点的杂质,在加压精馏塔和常压精馏塔中除去水和沸点较高的杂质,最终得到合格的甲醇制品。
1.2 工艺的流程三塔精馏的工艺流程大致是这样的,首先是粗甲醇经过稀碱中和以后,经过甲醇预热器进入相应的预精馏塔,在预塔内将粗甲醇中存在的残余的溶解气体以及相应的低沸点的物质去除,预塔塔底的温度大概为78℃左右,这时甲醇由预留泵经由预热器预热以后进入相应的加压塔,加压塔内通过塔顶出来的甲醇气体再次进入常压塔在费器冷凝,这时还为常压塔提供相应的热量。
加压塔在费器冷凝,用蒸汽加热出加压塔底的甲醇水溶液,这时的温度大概为125℃,经预热器换气结束以后,温度变为90℃,最终进入到常压塔中。
精馏过程中的节能途径摘要:本文主要从选择最佳精馏塔操作条件如选择最优回流比、最优操作压力,合理选择精馏塔的类型及能源的循环利用等几个方面分析了精馏塔的节能问题。
关键词:精馏塔;热力学效率;节能1前言在国民经济的发展中能源有着非常重要的意义。
我国的能源利用率很低,据统计我国能源的总利用率仅有25.4%,远远低于工业发达国家,因此节能的潜力是很大的,节能的任务也是很迫切的。
如果将全国的能源利用率提高10%,则相当于增产两亿吨左右的煤炭。
节约就相当于增产,而且更有利于资源的利用和环境的保护。
因此节能工作任重而道远。
就我国工业生产的能源消耗而言,其中化学工业耗能所占比例最大,约占23%。
在化工生产中,按各项化工单元操作统计,蒸馏所占比重最大,据统计,在美国,精馏过程的能耗占全国能耗的3%,如果从中节约10%,每年可节省五亿美元。
我国炼油厂消耗原油占其炼油量的8-10%,其中很大部分消耗于精馏过程。
此外从理论上讲,精馏操作的热效率是很低的,只有5%左右。
所以种种情况说明,对于精馏过程而言,节能是一项值得重视的问题。
精馏过程,就其操作目的来说,是分离过程;就其机理来说,在化学工程学中归之于传质过程;就能源来说,它以热能作为分离剂,是消耗大量热能的过程,因此可以说是一种传热过程。
关于精馏过程的节能是大有可为的。
2精馏塔的热效率普通的精馏塔带有一个冷凝器和一个再沸器,在适当的操作条件下,回流比越小,使塔内上升的蒸汽与下降的液体量均下降,热效率越高。
但回流比过低,会使理论板数增多,塔高等于单板高度乘以理论塔板数,随着理论板数的增多,精馏塔的高度会随之增高,塔的投资成本会增大。
在精馏过程中选择投资费用与操作费用的最佳组合,并且恰如其分的提高精馏塔的热效率,是精馏过程中节能的关键所在。
3精馏过程节能的途径节约能源有两个方面,一是降低耗热量,二是降低所用热能的品位,前者是从热力学第一定律考虑,后者是从热力学第二定律考虑,当然,还可以用其它办法,例如直接用机械功而不用热量。
精馏塔控制和节能优化路径探析摘要:精馏技术在化工工业中扮演着重要的角色,但却是消耗能源最多的单元之一。
能源消耗的增加会导致生产成本上升,因此化工工业需要重视精馏系统的节能工作。
然而,在节能的过程中,必须保证产品品质不受影响。
过去,由于保护产品品质的需要,精馏生产存在着比较突出的问题,导致能耗偏大。
为了解决这些问题,需要对精馏的具体过程进行分析,探讨节能原理。
首先,要了解精馏系统的能耗构成。
精馏过程中主要消耗能源的是加热和冷却。
因此,在节能工作中,需要针对加热和冷却进行优化。
关键词:精馏塔控制;节能;优化路径1精馏技术概述精馏技术是一种在化工生产中常用的分离技术,能够对混合物进行有效分离。
在精馏技术中,精馏塔是一种常用的设备,它能够通过多级分离和蒸汽重复利用的方式,实现混合物的分离和纯化。
然而,在实际应用过程中,精馏技术会受到多种因素的影响,如设计与应用、压力、温度等因素。
这些因素会影响精馏塔的操作效率和分离效果,从而影响整个生产过程。
此外,精馏技术在实际作业过程中会产生大量的能源消耗,需要进行优化和改善。
为了减少非必要环节的能源消耗,可以从工艺流程入手,通过优化精馏技术的工艺流程,来降低能源消耗,促进化工生产企业的可持续发展。
精馏技术的工艺流程包括底部灌入气体、液体自上而下的流动、气体与液体的接触、液体向塔顶运动、气体聚集、冷凝器分离、重复工艺流程等步骤。
对这些步骤进行优化,可以减少能源消耗,提高精馏技术的操作效率和分离效果。
总之,精馏技术虽然是一种有很多优点的分离技术,但也存在着一些问题和挑战。
通过对工艺流程进行优化,可以缓解一些问题,降低能源消耗,促进化工生产企业的可持续发展。
2精馏塔节流原理精馏塔是一种用于精馏的设备,在化工行业中广泛应用。
为了提高精馏塔的效率和节约能源,需要对其运行过程进行分析和明确节能的地方。
精馏过程实际上就是将物流有效能转化为扩散有效能,通过这种方式可以降低能量损失。
第27卷 第3期2009年5月 石化技术与应用Petr oche m ical Technol ogy &App licati on Vol 127 No 13 May 2009工业技术(263~265)甲醇三塔精馏技术的应用与节能减排于咏梅(江苏恒盛化肥有限公司,江苏徐州221400)摘要:采用甲醇三塔精馏技术,将专用不锈钢丝网波纹填料应用于甲醇精馏流程,所得精制甲醇质量满足G B 338—1992的要求。
采用蒸发式冷凝器后,与淋洒式或套管式冷却器及单独设置循环冷却塔相比,节约投资40%~60%,运行费用可降低40%~50%。
以10万t/a 的甲醇装置为基准,与传统两塔精馏技术相比,采用三塔精馏技术的能耗降低。
关键词:甲醇;三塔精馏;冷凝器;能耗中图分类号:T Q 223.12+1 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2009)03-0263-03 甲醇经羰基化、烷基化、脱氢等反应可得到许多有机化工产品。
在农药、染料、燃料以及三大合成材料的生产过程中,均要以甲醇为原料或溶剂。
甲醇精馏装置是甲醇生产的重要后处理工序,其能耗占甲醇生产总能耗的20%左右。
应用先进技术和高效的精馏装置,对提高装置的经济性,降低甲醇成本和节能降耗有着重要的作用。
目前,江苏恒盛化肥有限公司所采用的甲醇三塔精馏技术具有消耗低、易操作、产品质量好、环保效益高等特点。
本文就其技术与节能减排进行了分析与总结。
1 工艺流程简述三塔精馏操作流程如图1所示。
装置采用预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
在预精馏塔中,除去溶解性气体及低沸点杂质,在加压精馏塔1—粗甲醇泵;2—粗甲醇预热器;3—不凝气分离器;4—预精馏塔回流槽;5—预精馏塔回流冷凝器;6—二合一冷凝器;7—预精馏塔回流泵;8—加压塔进料泵;9—预精馏塔再沸器;10—甲醇换热器;11—加压塔再沸器;12—加压塔回流槽;13—加压塔冷凝器;14—加压塔回流槽;15—常压塔冷凝器;16—常压塔回流槽;17—常压塔再沸器;18—常压塔回流泵;19—甲醇冷凝器;20—残液槽;21—杂醇油泵;22—杂醇油罐图1 三塔精馏工艺流程和常压精馏塔中除去水及高沸点杂质,得到符合G B 338—1992的精制甲醇。
精馏塔控制关键因素和节能途径摘要:精馏是化工生产中重要的基础操作,由于化工行业能耗非常高,如何实现高效节能已经成为社会及行业广泛关注的课题,化工产品生产组织过程中,精馏塔是主要的设备组成部分,也是节能降耗的重点,对此我们要在强化精馏塔控制的基础上,着力对节能降耗方面进行研究探讨。
关键词:精馏塔;控制;节能;气相流体一、精馏塔控制基本原理蒸馏是化学生产中分离溶液混合物的典型操作.它的本质是多级蒸馏,也就是在一定汽化压力下,采用不同的沸点或溶解液混合物组分的饱和,对低沸点或高蒸汽压力进行汽化,经过反复蒸发并在气态中部分冷凝后逐渐分离。
在此过程中,传热和传质过程同时进行,并受传质过程的控制。
原料从塔中间的合适位置进入塔内,其中塔的上部为不进给蒸馏,而下部为保留部分。
冷凝器提供液体从塔顶的相流入,然后沸腾器提供来自塔深的回流空气。
气相流体回流是精馏的一个重要特性。
总得来看,精馏塔是气体和液体之间提供接触设备,用于实施质量交换过程。
二、精馏塔控制关键因素(一)精馏塔稳定性为了使精馏塔稳定运行,必须保持精馏装置的平衡。
为确定原液中流量,只要给出蒸馏液中挥发性成分系数和蒸汽渣中挥发性成分系数,还可以确定蒸馏液和锅炉渣流量。
同时,压舱物中挥发性组分的分离程度和系数取决于气液与理论板数关系,因此,要根据残留立方体液体中挥发性成分的摩尔系数来确定,从一定程度上说,这种平衡及系数不能随意改变,否则将导致不平衡,最终改变塔的组成,导致功能不平衡。
(二)回流比例控制影响精馏塔分离效率的主要原因是与回流有关。
在操作和生产中,通常通过改变反比来控制产品的质量。
区间工作线的陡度与逆流成正比,该扇区的传递力与逆流成正比。
首先由于精馏塔理论板块数量限制在规定的板材数量范围内,即使回流程度增加到总流量一定限度值,其次根据整个塔架的材料平衡,分辨率极限。
(三)原料输入输出原料输入输出应随实际运行条件改变而改变,精馏塔控制一般设置有多个进给位置,以满足生产过程中的一些突发情况,主要是在精馏塔中准确、合适的位置方面进行精准把握,以保证流量安全。
三塔精馏工艺如何实现节能降耗
【摘要】随着我国经济的快速发展,为了更好地实现经济效益和社会效益,在各行业都提出节能减排的新的行业标准。
在甲醇生产中采用三塔精馏技术,能够实现消耗比较低、操作容易、系统的运行稳定、产品的质量比较好,同时能够实现很好的保护环境。
本文就三塔精馏工艺与节能减排进行详细描述,旨在更好的实现节能减排工作。
【关键词】三塔精馏工艺技术节能减排
甲醇是重要的有机化学基础原料,对于一种清洁的燃料受到人们的广泛关注。
随着使用量的增多,甲醇的质量和节能降耗越来越引起人们的关注。
在甲醇的生产过程中,应用先进的技术和高效的节能蒸馏装置,能够很好的实现减少能耗,有效的降低甲醇的成本,以此提高企业的经济效益,更好的提高企业的综合竞争力。
三塔精馏技术具有很多的特点,越来越多的被广泛推广和应用。
1 三塔精馏的工艺流程
1.1 工艺原理
通常来讲,精馏就是利用各个物质的沸点不同的特性进行分离操作的原理,技术相对比较成熟,应用的范围比较广。
甲醇的精馏的过程就是利用粗甲醇当中各个组成部分不同的挥发度,并且能够保证不形成共沸物,最终通过多次部分汽化和部分冷凝的办法,实现各组分分离的目的。
三塔精馏装置一般包含有预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
其主要的工作原理是在预精馏塔中除去溶解性气
体和低沸点的杂质,在加压精馏塔和常压精馏塔中除去水和沸点较高的杂质,最终得到合格的甲醇制品。
1.2 工艺的流程
三塔精馏的工艺流程大致是这样的,首先是粗甲醇经过稀碱中和以后,经过甲醇预热器进入相应的预精馏塔,在预塔内将粗甲醇中存在的残余的溶解气体以及相应的低沸点的物质去除,预塔塔底的温度大概为78℃左右,这时甲醇由预留泵经由预热器预热以后进入相应的加压塔,加压塔内通过塔顶出来的甲醇气体再次进入常压塔在费器冷凝,这时还为常压塔提供相应的热量。
加压塔在费器冷凝,用蒸汽加热出加压塔底的甲醇水溶液,这时的温度大概为125℃,经预热器换气结束以后,温度变为90℃,最终进入到常压塔中。
从加压塔、常压塔上部侧线采出的精甲醇,最终经过冷却器降温后进入精甲醇贮槽。
2 三塔精馏系统的优点
三塔精馏系统中粗甲醇预热器的加热源不再直接利用蒸汽来进
行加热,而是充分利用预塔和加压塔再沸器蒸汽冷凝液来将粗甲醇加热的饱和的状态。
三塔精馏降低了主精馏塔的负荷,所以三塔精馏节约了蒸汽,同时也节约了冷却水。
这是三塔精馏的优势所在。
另外,利用三塔精馏技术能够实现更高纯度的甲醇,能够提高企业的经济效益,满足需求。
3 生产运行的效果
精馏装置除了采用的工艺比较先进以外,在现实的操作过程中,
还通过对工艺流程的优化,调整部分工艺的指标,进一步提高甲醇的回收率。
在大大降低生产成本的同时,大大提高了产品的质量,使得产品更具有市场竞争力,装置的节能降耗的效果更加明显。
3.1 蒸汽的耗能降低
三塔精馏系统充分利用自身热量的回收,一是常压精馏塔再沸器采用加压精馏塔塔顶甲醇的蒸汽来对常压精馏塔内的液体进行加热;二是京甲醇预热器采用加压精馏塔采出的精醇对粗醇进行预热,因此蒸汽消耗的数量降低,对冷却水的用量减少。
大大降低了能量的消耗,达到了一定的节能效果。
3.2 操作的弹性变大
精馏塔内选用的是高效专用的不锈钢丝网波纹规整的填料,这样单位面积就会有比较大的比表面积,这样实现了气液两相接触传热、传质的基础,塔的有效传质、传热面积的增加,使系统的阻力减少,有效的提高了气流的速度。
在实际的生产过程中,实现了日产量大幅度提高,并且存在这操作弹性比较大的状况,无论是在轻负荷还是在满负荷的状态下,都能够保证装置的稳定运行。
在保证装置稳定运行的条件下,大大提高了产量,相对来说降低了能耗。
3.3 系统稳定的运行
在日常生产过程中,只要认真把握好工艺指标和操作的要点,那么系统的各项工艺指标都能保持在平稳的运行状态当中,系统装置的稳定运行,能够减少工艺事故的发生,保证生产的效率。
能够适当的控制预塔萃取的水量,加强生产过程中对分析化验环节的管理。
保证萃取水的用量。
严格控制精甲醇的采出量,控制好回流比。
在生产过程中,保证常压塔会出现不凝气而影响塔的操作系统,三塔精馏能够保证各个环节稳定的运行,避免出现事故,保证操作的稳定性和准确性,从而提高精甲醇的回收率。
4 节能减排的效果
节能减排的根本方法是要求技术得到进步。
在三塔精馏中通过利用先进的材料并且配合使用新型气液分布器、蒸发式冷凝器,实现了清洁生产的目的,符合了节能减排的基本的特征,在实现节能资源的同时,实现了装置生产污水零排放。
由于蒸发式冷却其将换热器、循环冷却器和循环水泵结为一体,不需要在购置和建造冷却塔、泵房和循环水管道、换热器等装置,大大节约了土建和安装的费用,同时对于工艺处理中的供水、过滤、废水处理和冷却水回收等环节可以省略,有效的节约了投资,并且降低了生产过程中的费用。
蒸发式冷却器能够实现节约水资源,同时蒸发式冷却器采用的是低阻力高效收水器,有效的避免了水雾的散失,减少水的损失,不需要大量提供补充冷却水。
同时利用蒸发式冷却器还能够有效避免冷却介质对环境以及生态平衡的破坏。
蒸发式冷却器是独立循环冷却系统,不受其他设备的影响,使得循环水质得到保证,有利于设备的维护和环保达标,为节能环保的产品。
在生产的过程中,常压塔顶不凝气的排放是有规则的。
预塔塔顶出来经过冷凝器将甲醇冷凝下了,而未冷凝的气体一般是在粗甲醇中溶解的气体和低沸点的物质,这些气体被一同送往造气吹风燃气系统进行燃烧,从而实现了无规则的排放到资源的有效利用。
三塔
精馏系统中有含醇排净液,这样可以避免设备管道在进行维修的过程排出含醇液对环境造成污染。
5 经济效益的分析
甲醇三塔精馏装置具有消耗低、操作弹性大的优点,其产品的质量好,经济效益良好。
通过计算可以得知,采用三塔精馏装置可以实现精甲醇的成本,提高了产品的竞争力,实现企业良好的经济效益。
在装置中使用专业的不锈钢丝网波纹填料能够实现这项技术的精心设计、制造、安装和优化操作的基础上,运行效果良好,充分实现节能减排,可以为企业巨大的经济效益和社会效益。
6 结束语
三塔精馏工艺具有一定性投资较大的特点,但是从能源消耗和精甲醇质量上来说,三塔精馏装置的优势明显,能够实现能耗地,广泛提高精甲醇的纯度。
随着科学技术的不断向前发展,三塔精馏的生产规模还会不断的扩大,能源消耗还在进一步的下降,广泛提高企业的经济和社会效益。
参考文献
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