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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。
甲醇精馏装置中先进控制的应用研究先进控制系统的成功实施有效克服了甲醇精馏生产过程中因管网蒸汽波动较大，塔釜热源关联性强等控制难题，提高了装置的自动化水平，降低了重点工艺参数的波动;同时解放了操作人员，降低了劳动强度，为岗位融合创造条件。
标签：甲醇精馏装置;先进控制;应用1先进控制系统的特点经过对先进控制实践应用的交流，万华化学（宁波）有限公司（以下简称万华化学）选用应用较为广泛的模型预测控制系统，其使用的PA VILION8控制软件系统是集合经验模型和机理模型的复合模型平台，该系统具有以下几方面的特点和内容。
（1）多變量、非线性优化控制算法的模型预测。
以预测模型、滚动优化和反馈校正3项基本原理为基础，其预测模型为对象的动态信息阶跃，经过一定的时域在单位阶跃控制作用产生阶跃响应的稳定值之间的算法;其滚动优化即通过对跟踪误差和控制量变化进行抑制，计算出优化后的控制增量作用于实际控制对象，到下一时刻，系统再次执行计算优化以作用于对象，如此反复在线进行实现滚动优化;其反馈校正即是下一时刻输入时，首先检查本时刻的计算输出和实际输出的误差，采用时间序列方法将预测误差修正到下一时刻的初始输入值，如此形成系统实际基础上的闭环控制算法[2]。
（2）系统由数据接口、数据服务器、控制器客户端和图形界面客户端4大部分组成：①数据接口负责完成底层控制系统和数据服务器之间的通讯工作，将软件应用中需处理的读入/写出数据通过各种驱动程序翻译成底层控制系统认可的方式;②数据服务器完成数据接口服务器与控制器客户端，及与图形界面客户端之间过程变量和参数的通信、缓存和传送功能，是控制系统与DCS之间的数据连接桥梁;③控制器客户端运行动态模型和控制器/优化器功能，其定义了被控变量（CV）、操纵变量（MV）和干扰变量（DV），通过有效的实时优化策略计算出操作变量的设定值和被控变量的预测值，使被控变量尽可能地接近目标值或者保持在约束条件内，以实时优化控制生产过程，称为主服务器;④图形界面客户端提供监控画面，可以管理应用程序，可让操作员或工程师设置控制参数等日常操作和维护，只与数据服务器通讯，可视化的界面更便于识别机遇，降低成本，提高决策的及时性和准确性。
甲醇精馏系统高负荷下的操作控制要点摘要：新能凤凰(滕州)能源有限公司(简称新能凤凰)有2套360kt/a甲醇装置，其工艺路线为:四喷嘴对置式水煤浆加压气化炉生产的水煤气，经变换、低温甲醇洗后进入甲醇合成系统；甲醇合成系统、甲醇精馏系统各为2套，2套系统并联运行；2套甲醇合成系统产出的粗甲醇分别进入2套甲醇精馏系统(简称精馏Ⅰ系统、精馏Ⅱ系统)进行精馏，甲醇精馏系统采用节能型三塔精馏工艺，精馏后得到的合格产品送罐区贮槽(对外销售)。
正常生产中，2套甲醇精馏系统分别与2套甲醇合成系统相对应，也可以相互切换，即一期甲醇合成系统和二期甲醇合成系统的粗甲醇可以互送。
关键词：甲醇精馏系统；高负荷下；操作控制要点一、甲醇精馏系统运行概况新能凤凰2套甲醇精馏系统年运行时间设计为8000h，目前单套甲醇精馏系统产能为500kt/a，双套系统为1000kt/a(2015年为提升市场竞争力、增加企业经济效益，对系统进行过技术改造)。
精馏Ⅰ系统于2009年12月开车，精馏Ⅱ系统于2011年10月顺利投产。
2套甲醇精馏系统投运以来，运行平稳，出售的精甲醇产品均为优等品；甲醇精馏系统平时均连续运行，遇到设备问题或其他问题时只作短停处理，自运行以来没有出现过因甲醇精馏系统自身的原因而导致前系统降负荷。
当甲醇精馏系统自身出现设备问题或其他问题时，粗甲醇一部分进入粗甲醇槽，一部分由另一套甲醇精馏系统予以消化(提高其进料量)，在生产系统满负荷运行而只有1套甲醇精馏系统运行的情况下，一期或二期粗甲醇槽可以接受粗甲醇的时间为24～36h。
二、甲醇精馏系统高负荷下的操作控制要点1、预塔的操作控制要点(1)在高负荷情况下，预塔首先要保证塔底的温度(塔顶压力30～32kPa工况下保证塔底温度不低于76℃)，塔底温度低会使轻组分被带入加压塔，导致精甲醇酸度值高以及预后甲醇水含量达16%～18%。
(2)预塔加入的萃取水(脱盐水)量不应过大，如果加入萃取水量过大，会导致主精馏塔负荷增大，水和甲醇在从加压塔和常压塔进料口向塔釜下移的过程中增大塔的负荷；而且，萃取水量过大也是导致加压塔和常压塔发生液悬的重要原因。
粗甲醇三塔精馏操作控制及其优势分析吕利霞(内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特 010070) 摘 要:精馏是使液体混合物得到高纯度分离的方法,在化工、医药、炼油轻工、食品、冶金等部门等领域得到了广泛的应用。
如石油化工中原油的精馏,酿酒行业中酒精的精馏,甲醇工业中粗甲醇的精制等。
关键词:粗甲醇精馏;操作控制;优势分析 中图分类号:T Q223.12+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0009—02 精馏是一种使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,在化工、医药、炼油轻工、食品、冶金等部门等领域得到了广泛的应用。
如石油化工中原油的精馏,酿酒行业中酒精的精馏,甲醇工业中粗甲醇的精制等。
精馏是同时进行传热和传质的过程,为实现精馏过程,需要为该过程提供物料的贮存、输送、传热、分离、控制等设备和仪表。
精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离,关键在于回流的应用。
回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸汽两者返回塔中。
气液回流形成了逆流接触的气液两相,从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。
塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比,称为回流比,它是精馏操作的一个重要控制参数,它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。
目前常见的低压合成甲醇系统是以德士古水煤浆加压气化技术生产的水煤气(压力为2.75MPa,温度为198℃)为原料,经净化冷凝法中温耐硫部分变换、中温有机硫水解、脱硫、部分脱碳、精脱硫等流程,制得总硫体积分数<0.1×10-6和(H2-CO2)/ (CO+CO2)摩尔比为2.05～2.15的合格新鲜气。
新鲜气经过联合压缩机压缩段加压至5.3M Pa,与联合压缩机循环段的循环气混合,经入塔预热器加热后进入甲醇合成塔。
由于在合成甲醇的同时伴随有许多副反应,从而生成许多副产物。
由于这些副产物的存在,使甲醇纯度下降,影响其质量。
因此出合成塔的甲醇气经冷却、分离后,制得粗甲醇送往精馏系统得到符合质量要求的精甲醇。
