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试析甲醇三塔精馏质量控制优化王强发布时间：2021-09-14T07:03:20.512Z 来源：《防护工程》2021年17期作者：王强[导读] 本文以甲醇三塔精馏质量的影响因素和其工艺流程为基础，对其质量控制的优化措施进行分析，以促进甲醇精馏的产量和质量，降低其生产成本，提升企业经济利润。
王强陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西黄陵 727307摘要：本文以甲醇三塔精馏质量的影响因素和其工艺流程为基础，对其质量控制的优化措施进行分析，以促进甲醇精馏的产量和质量，降低其生产成本，提升企业经济利润。
关键词：甲醇；三塔精馏；质量控制；优化措施Abstract：Based on the factors affecting the quality of methanol three-column distillation and its process flow，this paper analyzes the optimization measures of its quality control to promote the output and quality of methanol distillation，reduce its production cost，and increase the economic profit of the enterprise.Keywords：methanol；three-column distillation；quality control；optimization measures甲醇属于一种重要的有机材料，目前在世界范围年内，其生产规模排行第三，有着优质的性能，可用作车用燃料。
在甲醇精馏过程中，其需要消耗大量的水资源，而对其精馏工艺的优化可有效减少水资源的使用。
目前三塔精馏的方式是精馏甲醇的主要方式，在降低甲醇生产成本、保障与优化其精馏工艺的实施基础上，可全面提升甲醇的生产能力和产品质量，以此来减少精馏过程中的能源消耗，对于未来甲醇的生产和使用有着重要的推动作用。
128 |常压塔回流槽。
在常压塔下部设有侧线采出口，所采次甲醇溶液经次甲醇冷却器冷却后，进入次甲醇贮槽，经次甲醇泵送入罐区。
常压塔回流槽内的甲醇液，经常压塔回流泵加压。
一部分送至常压塔顶作为回流，一部分经精甲醇冷却器作为采出送罐区。
回流槽中气相送至排放槽洗涤后放空，洗涤下来的甲醇水去地下槽。
常压塔塔底废水通过残液泵经残液冷却器送至生化处理。
甲醇精馏三塔双效工艺流程简图如图1所示。
图1 甲醇精馏三塔双效工艺流程简图1.2 三塔双效向三塔三效工艺转变的方法甲醇精馏的工艺流程的优化控制对节能降耗、提高经济效益有着至关重要的作用。
为了高效利用加压塔的塔顶甲醇蒸汽，在原三塔双效基础上将工艺流程升级为三塔三效工艺。
三塔三效是指加压塔与常压塔热量耦合称为二效精馏，加压塔与预精馏塔热量耦合称之为三效精馏，因而形成三塔三效的工艺。
甲醇精馏三塔三效工艺流程较三塔双塔工艺流程相比，其区别在于加压塔向常压塔供热的基础上同时向预塔供热，达到节约蒸汽又节约冷却水的目的。
通过三塔三效的热耦合工艺，充分利用加压塔塔顶甲醇气相焓值，分配给预精馏塔和常压精馏塔再沸器提供热量，达到进一步节能降耗目的。
将加压塔顶甲醇蒸汽的能量分成两部分，一部分给常压塔再沸器加热，满足常压塔精馏所需能量，剩0 引言甲醇[1]是一种重要的有机化工基础原料，应用广泛。
2016年甲醇世界需求量达到9500万吨，其中我国占比80%[2]，国内需求量大，产品质量要求较高。
而在甲醇化工生产过程中，分离单元直接决定最终产品的质量和收率。
其中占据分离方法主导地位的就是精馏，精馏操作是一个高耗能过程[3-5]。
据不完全统计化工过程中40%～70%的能耗用于分离，而其中95%的为精馏能耗[6]。
我国是能耗大国，随着能源的日益短缺，精馏过程如何能够更节能一直是挖潜降耗的热点。
本文就从精馏塔节能改造这一主题展开了简单的研究，以甲醇精馏三塔工艺作为研究对象，重点阐明介绍一种三塔双效工艺[7]向三塔三效工艺升级转变的方法。
三塔精馏技术在甲醇生产中的应用摘要本文介绍了甲醇生产中三塔精馏生产工艺，及其运行效果，以期对甲醇生产中的节能降耗提供参考。
关键词甲醇；三塔精馏；节能降耗；效果1 概述濮阳龙宇化工有限责任公司（原濮阳市甲醇厂），年产20万t甲醇装置精馏工序采用三塔精馏技术，在生产运行中表现出操作调整快捷、物料消耗低、产品质量好、系统运行稳、环保效益良好等优点，现就其先进技术应用及节能降耗予以分析总结。
2 工艺流程2.1工艺原理所谓精馏，是指运用多次部分汽化和部分冷凝的方法将沸点不同的混合物分开的物理加工手段。
本装置采用三塔精馏，分别为预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
在预塔顶除掉二甲醚等组份及粗醇中的CO2等不凝性气体；在加压塔和常压塔中除去水及高沸点杂质，塔顶得到精甲醇，在塔中下部抽出杂醇油。
2.2工艺流程简述粗甲醇来自甲醇合成工段闪蒸槽或粗甲醇泵，加碱后送至粗甲醇预热器（C0401）管程，被低压蒸汽加热至62℃~65℃。
进预精馏塔（预精馏塔为填料塔）。
控制塔底温度85℃~88℃（塔底由热虹吸式再沸器循环加热），热源为0.45MPa蒸汽，塔底液位为50%,塔顶温度为73℃，塔顶压力为0.145MPa，塔顶气经过预塔冷凝器（C0403）冷却，进入预塔回流槽（F0401），其中不凝气CO2等及二甲醚等轻组分从（C0403、F0401）排出进入膨胀器冷却器，部分甲醇回流到（F0401），其余高点放空。
预塔回流槽中的冷凝液由回流泵（J0401a，b）抽出送至塔顶打全回流，由回流量控制回流槽液位。
脱去轻组分后，温度约为83℃的粗甲醇自预塔底经加压塔进料泵（J0402a、b）抽出，直接进入加压塔（E0402）第6块塔板。
控制塔底温度为130℃左右，压力为0.724 MPa，塔底由加压塔再沸器（C0405A/B）加热，热源为0.45MPa 低压蒸汽。
塔底液位为50%。
主塔顶压力为0.674MPa，温度为121℃，塔顶甲醇蒸汽进入冷凝器（C0406a，b）壳程（也是常压塔再沸器），冷凝液入加压塔回流槽（F0402），少量不凝气从回流槽顶部排出高点放空。
浅析甲醇三塔精馏工艺技术( 新疆新业能源化工有限责任公司郑军 )摘要：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优质基础产品，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，本文以精馏塔为例论述了甲醇精馏技术中双塔和三塔精馏工艺, 介绍了精馏塔中导向型浮阀塔板的优点。
对双塔和三塔精馏技术的经济性进行了比较。
关键词：甲醇; 导向型浮阀塔板; 双塔精馏; 三塔精馏前言在以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。
在国家大力提倡节约能源、降低消耗、实现循环经济的大背景下，如何提高甲醇的质量、降低能耗已是每个企业争生存、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间距，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。
综上两点，我公司结合当前工艺流程的优化，引进了以导向型浮阀塔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，在提高能源利用率方面取得了非常好的效果。
一、导向型浮阀塔板的结构原理及特点我公司甲醇精馏塔采用的是导向型浮阀塔板，利用气体的动量推动液体向前流动的导向推液作用，从而减小直至消除液面落差，减小局部漏液，改善气体流动的均匀性，进而提高塔板效率。
【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。
三塔流程甲醇精馏技术的应用葛方晋(山东青岛昌华集团股份有限公司 266600)0 前言山东青岛昌华集团股份有限公司1996年投产的1套设计能力20kt/a精甲醇生产装置,甲醇精馏采用双塔流程。
2005年随着公司生产能力的扩大,粗甲醇的生产能力由原25kt/a扩大到60kt/a。
针对甲醇精馏能力与粗醇的生产能力的系统配平问题,经过考察对比认为,利用石家庄精工化工设备有限公司的垂直筛板型甲醇三塔精馏技术对老系统改造后生产能力可达到粗甲醇60～80kt/a。
1 工艺流程该技术利用脱醚塔、加压精馏塔、常压精馏塔三级蒸馏分离出粗醇中的轻组分物质和重组分物质而得到精甲醇产品。
三塔内件均采用垂直筛板塔取代传统的浮阀塔板,具有更好的传质、传热性能。
从粗醇工段送来的质量分数约90%的粗醇经粗醇泵送到粗醇预热器,由蒸汽冷凝液提温至80℃左右进入脱醚塔;在脱醚塔下部的再沸器采用0.5MPa饱和蒸汽加热液体粗醇,温度保持在80℃左右,塔顶温度用回流液控制在70℃左右,排气温度控制在<55℃,同时预精馏后粗醇密度控制在0.84～0.87,控制粗醇具有一定的浓度以增大轻组分物质与甲醇的沸点差。
从脱醚塔塔顶冷凝器冷凝下来的液体进脱醚塔回流槽,经脱醚塔回流泵再打入塔内作为回流。
从排气冷凝器冷凝下来的低沸点液体去杂醇油贮槽。
脱醚塔釜液依次通过加压塔进料泵送入加压精馏塔,通过用蒸汽加热再沸器控制塔釜温度,将温度控制在130～132℃,塔顶蒸汽温度控制在约122℃,该蒸汽进入常压塔再沸器作为常压塔的热源,冷凝液流入加压塔回流槽,一部分通过加压塔回流泵打回加压精馏塔作为回流液,另一部分经过加压精馏塔冷却器冷却至35～40℃作为产品去精醇贮槽,塔底较稀的甲醇溶液经减压进入常压精馏塔。
常压精馏塔塔釜再沸器经加压塔塔顶蒸汽加热,塔釜温度维持在108～112℃,使来自加压塔的较稀的甲醇溶液得到进一步精馏,塔顶蒸汽去常压塔冷凝器,冷凝液流入常压塔回流槽,一部分经常压塔回流泵打入塔顶作为回流液,另一部分被取出,经常压塔精醇冷却器冷却后作为产品去精醇贮槽。
浅析甲醇三塔精馏工艺技术( 新疆新业能源化工有限责任公司郑军 )摘要：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优质基础产品，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，本文以精馏塔为例论述了甲醇精馏技术中双塔和三塔精馏工艺, 介绍了精馏塔中导向型浮阀塔板的优点。
对双塔和三塔精馏技术的经济性进行了比较。
关键词：甲醇; 导向型浮阀塔板; 双塔精馏; 三塔精馏前言在以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。
在国家大力提倡节约能源、降低消耗、实现循环经济的大背景下，如何提高甲醇的质量、降低能耗已是每个企业争生存、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间距，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。
综上两点，我公司结合当前工艺流程的优化，引进了以导向型浮阀塔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，在提高能源利用率方面取得了非常好的效果。
一、导向型浮阀塔板的结构原理及特点我公司甲醇精馏塔采用的是导向型浮阀塔板，利用气体的动量推动液体向前流动的导向推液作用，从而减小直至消除液面落差，减小局部漏液，改善气体流动的均匀性，进而提高塔板效率。
浅述三塔精馏技术在甲醇生产中的运用
摘要三塔精馏技术具有产品质量高、操作容易、能耗低等优点，其在甲醇生产中的应用，能够有效提高甲醇生产效益，因此应结合甲醇生产要求，积极发挥三塔精馏技术优势，优化三塔精馏工艺，全面提高甲醇生产质量。
本文简要介绍了甲醇生产现状，分析了三塔精馏技术在甲醇生产中的运用。
关键词三塔精馏技术；甲醇生产；运用
甲醇生产过程中不仅会发生很多副反应，而且产生很多杂质，三塔精馏技术是一种新型精馏技术，通过在甲醇生产中运用三塔精馏技术，可以有效减少甲醇损耗，提高甲醇生产质量。
1 甲醇生产现状
1.1 甲醇酸度不达标
由于预塔蒸汽用量较多，为了节约蒸汽，预塔回流量减小，并且由于不凝气管线中含有大量的甲醇积液不能及时回收，因此只能将原本的不凝汽温度下调，但是这样又造成甲醇酸度过高，如果采用加碱量方式，预塔底部pH值会明显提升，最终严重影响甲醇酸度。
1.2 甲醇浪费严重
根据甲醇的生产流程，常压塔和加压塔在实际应用中相互制约、相互影响，为了控制两塔的气液平衡、物料平衡和热量平衡，必须做好常压塔和加压塔的控制处理。
甲醇生产操作时，通过控制加压塔回流量，降低蒸汽用量，甲醇生产负荷较高，甲醇采出量较大，这使得甲醇含水量较高，并且加压塔中蒸汽上升量相对较少，对于常压塔的供热量也较少，这时常压塔的运行负荷远远低于标准限值，然而由于物料在常压塔和加压塔分配存在较大差异，这使得常压塔供热量较少，无法保障常压塔运行负荷，上升蒸汽量较少，甲醇采出量不足，塔顶区域处于负压状态。
在某些甲醇生产工艺中，为了调整常压塔负压状态，往往选择提高回流温度或者增加回流量的方式，但是其實际应用效果较差，提高回流温度，会使得甲醇采出温度大幅度上升，由于甲醇容易挥发，因此在生产过程中会浪费大量的甲醇，还会污染周围环境。
虽然加大回流量在一定程度上能够保持塔顶处于正压状态，然而回流量过大，往往会降低灵敏板温度，由于常压塔底部几乎没有热负荷，这样更加加剧了热负荷上升的状态，甲醇轻组分不断向下移动，造成大量甲醇融入废水中被排出，造成生产原料的浪费[1]。
2 三塔精馏技术在甲醇生产中的应用
2.1 具体生产工艺
甲醇经过预热器加热，待温度达到65摄氏度以后进入预塔，然后和再沸器蒸汽进行换热。
气体从塔顶排出经过冷凝器和冷却器，送硫回收，冷凝液回流到预塔中。
碱液和塔内液发生混合反应，然后经过再沸器加热到82摄氏度，接着输送到加压塔，和再沸器流过的蒸汽换热，最后经过常压塔再沸器提供热源。
进过冷凝器的甲醇气体一部分采出，一部分打回流，进入加压塔回流槽。
三塔精馏技术在实际应用中优势明显，由于直接利用蒸汽加热作为预热器加热源耗能较大，而三塔精馏技术利用再沸器蒸汽冷凝液和预塔加热甲醇材料，直到饱和温度，整个过程甲醇损耗较少。
在三塔精馏甲醇生产工艺中，其具体工艺参数如下：加压塔压力0.6MPa，常压精馏塔温度106～112摄氏度，加压塔塔顶温度118～122摄氏度，加压塔塔釜温度130～132摄氏度，脱醚塔温度79～80摄氏度[2]。
2.2 高效波纹规整填料
在甲醇生产中应用三塔精馏技术，选择高效波纹规整填料，对生产工艺进行加工处理，这种不锈钢丝网的波纹规整填料可以使气液两相接触面增加，具有较高的传热传质效率，其远远高于板式塔的塔板数量，有效增大了塔的传热面积和传质面积，降低塔高。
同时，通过合理安排填料表面，防止在干区和填料表面的重合，在填料层促进气液两相的均匀、快速流动，及时更新气液两相表面，增大填料表面传质面积，提高推动力和传质系数。
并且利用特殊溶剂对这种填料进行处理，使填料表面保持良好的湿润性，促进液体的均匀分布。
丝网丝片上保持轴线和流道之间的倾角，上下两层之间可以使填料的贴合更加紧密，相对垂直和交错地安装，这样能够确保液体经过每层丝网时能够均匀分布，有效提高传热和传质能力。
另外，这种不锈钢丝网填料通量大、压降小、空隙率大，通过加强处理，可以保持较高强度，安装过程中不会因为填料表面扭曲改变其流道，能够一直保持标准的流道规则，阻力和持液量都较小，安装管理和检修都非常方便。
2.3 蒸发式冷凝器
三塔精馏生产工艺主要采用蒸发式冷凝器，这种冷凝器具有非常明显的节能环保效益，运行费用低、换热效率高，性能非常稳定可靠。
蒸发式冷凝器是一种新型的冷却装置，其有效结合了传统的循环冷却塔和排管冷却器的优点，将水蒸气的水冷却和冷凝过程整合起来，简化了水冷器和冷却塔之间的冷却水传递，在这个过程中循环水量较少，有效提高了冷却水利用率，水泵功率小，换热效果非常好，并且采用抗堵喷头，动力设备功耗明显降低，实现良好的布水效果。
2.4 气液分布器
在甲醇生产工艺中，气体和液体的分布情况直接影响着填料塔性能，结合三塔精馏生产工艺特点，选择气液分布器，这种分布器可以实现良好的分布效果。
在塔中合理设置液体收集再分布设备，优化填料分段，提高精馏效率。
通过在精馏塔中应用高效塔内件核心技术，可以替代传统的板式塔，甲醇生产效益较高[3]。
3 结束语
甲醇生产工艺要求高、难度大，传统的生产工艺甲醇浪费严重，而通过应用三塔精馏技术，不仅改善甲醇生产工艺，而且可以减少甲醇浪费，具有良好的节能环保效益，因此应根据甲醇生产工艺要求，优化三塔精馏技术应用，充分发挥其技术优势，不断提高甲醇生产水平。
参考文献
[1] 王岩军，赵新跃，常仲钦.三塔精馏技术在甲醇生产中的应用[J].科技传播，2011，（10）：173，154.
[2] 刘源贵，马希凯，兰文礼.三塔精馏技术在甲醇工业精馏中的应用[J].石油化工应用，2013，（02）：113-114.
[3] 丁惠萍.三塔精馏装置在精甲醇生产中的应用[J].山东化工，2016，（01）：37-38.。
