精馏工艺流程

科学理论　

甲醇精馏工艺流程分析　

邸宝荣　

（黑龙江吴华化工有限公司）　科　羯瓣　

摘要：本文对甲醇精馏工艺的流程进行了分析，笔者主要通过对双塔、三塔两种方式的工艺进行了分析研究，在研究的过程中，最大限度的降低了　

能耗，而且实现了蒸汽回收再利用，提高了甲醇精馏过程中能源的利用率。通过分析发现，对三塔甲醇精馏工艺进行优化时，可以增设一个加压塔，这样　

可以对蒸汽进行回收利用，还可以提高甲醇精馏的质量。下面笔者对甲醇精馏工艺的优化过程以及具体的流程进行简单的介绍，以供参考。　

关键词：甲醇；精馏：工艺流程；三塔　

社会在不断发展，我国的科技以及研究水平在不断提高，在甲醇精馏　

工艺方面，工艺技术水平得到了加大的提升，精馏的质量也大大提升了，在　

优化精馏工艺时，要做到最大限度的降低能耗，提高资源的利用率。三塔精　

馏工艺具有节能减耗的优势，其可以对蒸汽进行回收利用，可以减低甲醇　

精馏的成本，还可以提高甲醇精馏的质量与效率，笔者对不同的甲醇精馏　

工艺流程进行了介绍与对比，希望对相关工作人员提供一定帮助，根据实　

际需求合理选择工艺流程。　

１甲醇精馏工艺流程　

１．１双塔精馏工艺流程　

双塔精馏是一种传统的甲醇精馏方式，其应用的时间比较早，有着较　

长的发展历程，在双塔精馏的过程中，需要应用精馏装置，这种装置比较　

大，在工业中有着广泛的应用，这一装置可以实现对甲醇原料的预热加压　

处理，然后使原料进入预精馏塔，利用冷凝的方式对甲醇进行回收，然后与　

液化的水蒸气进行混合，在进入塔底部，还有一部门甲醇会随着水蒸气逸　

出塔顶。在塔底连接这管道，可有将甲醇运输到主精馏塔中继续处理。所　

以，双塔精馏装置有预精馏塔与主精馏塔两部门构成，主精馏塔主要是对　

甲醇进行加压处理，可以对甲醇以及废料进行再利用。　

１．２三塔精馏工艺流程　

三塔精馏是由预精馏塔、主精馏塔以及常压精馏塔三部分构成，在预　

精馏塔中，主要是对甲醇原料进行预热处理，可以对预热过程中逸出甲醇　

第３ｌ卷第９期　四川兵工学报　２０１０年９月　

【其他研究】　

ＤＭＦ法丁二烯第一萃取精馏装置工艺流程　

模拟及分析　

陈凤琴，郑建国　

（东华大学旭日工商管理学院，上海２０００５１）　

摘要：从提高某石化公司丁二烯产能的角度，利用Ａｓｐｅｎ　ｐｌｕｓ软件对丁二烯第一萃取精馏装置的工艺流程建立相　应模型，模拟核算了所有物流的采出，在物料平衡的基础上对操作变量对其关键组分进行灵敏度分析，验证了石　化实时数据中最优溶剂比、回流比以及进料温度，为指导实际生产提供指导。　关键词：ＤＭＦ；丁二烯；萃取精馏；工艺流程模拟；溶剂比；回流比　中图分类号：ＴＱ０２８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６一ｏ７０７（２０１０）０９—０１２０—０４　

丁二烯是合成橡胶的最主要原料。我国丁二烯单产　能耗比国外同类装置要高１０％一２０％…。Ｆｕｎｋ等　曾对　石油化工中的４００个精馏塔做了研究，发现其中４２％以上　的塔均能通过改善操作来降低能耗。２００６年李绍军等　通过对丁二烯萃取精馏塔操作参数的优化，确定了最佳溶　剂比，应用于生产中，实际的装置测试也表明了该方法调　优的溶剂比是有效的。　丁二烯抽提装置采用日本瑞翁公司（ＺＥＯＮ）专利技　术，生产方法为ＧＰＢ法，即用二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）为萃取　剂，选择萃取混Ｃ　中的丁二烯一１．３，通过二级萃取精馏、　二级普通精馏，将混Ｃ４中的丁二烯一１．３和其他组份分离　出来，最后生成丁二烯合格产品。为使装置更节能、更高　效地运行，通过Ａｓｐｅｎ　Ｐｌｕｓ软件进行工艺流程模拟，通过模　拟计算定量分析了工艺参数变化对工艺流程的影响，并根　据模拟计算对操作参数进行分析。　

１工艺流程　

ＤＭＦ法丁二烯抽提装置工艺流程的最大特点是加入　了萃取剂（溶剂），而且萃取剂的用量较大（时被分离组分　的５～ｌ７倍），沸点又高，在操作过程中每一层塔板上都要　维持一定的溶剂浓度，一般为７０％～８０％左右　，而且要　使被分离组分和萃取剂完全互溶，严防分层，否则会使操　作恶化，破坏正常的汽、液平衡，达不到预期的分离效果。　ＤＭＦ法萃取精馏丁二烯是经过２段萃取精馏和２段　普通精馏，整个萃取精馏过程如下图１所示。第１萃取精　馏中主要是在ＤＭＦ溶剂存在下，与丁二烯相比，原料中相　对挥发度大于１的组分在这部分脱除。原料混合Ｃ　经进　料蒸发罐（ＦＡ一１０１）汽化后，进入第１萃取精馏塔Ｂ塔　（ＤＡ一１０１Ｂ）塔顶第２块塔板，溶剂（ＤＭＦ）由泵送人第１　萃取精馏塔Ａ塔（ＤＡ一１０１Ａ）塔顶第１Ｏ块塔板，塔顶馏出　主要由丁烷、丁烯组成（ＢＢＲ），冷凝后供回流，其余作为副　产品送至界区外。塔顶的８块塔板是溶剂回收段，起着从　ＢＢＲ中完全脱除溶剂的精馏部分的作用。　顺丁烯一２（Ｃ—Ｃ　＝一２）是比丁二烯一１，３（ＢＤ）难溶　的组分，该组分在第１萃取精馏塔内最难分离，对ＧＰＢ工　艺，通常Ｃ—Ｃ　＝一２在一萃Ｂ塔塔底的含量约为ＢＤ的　２．０％，釜液中混有的Ｃ—Ｃ　：一２能在第２精馏塔（ＤＡ一　１０７）内脱除，但反丁烯一２（ｔＣ　＝一２）在ＢＤ精馏部分不易　脱除［５］。　为防止丁二烯热聚而造成结垢，ＤＡ一１０１Ｂ塔底操作　温度应低于（釜压在０．５２　ＭＰａ时）１３２￣Ｃ，在此情况下，溶　剂溶解的ＢＤ比进料中的ＢＤ多，因此，为了保持丁烷一丁　烯抽余液和第一萃取精馏塔Ｂ塔特流之间的物料平衡，将　来自第１汽提塔（ＤＡ一１０２）的一部分解析气经压缩机压缩　后返回到ＤＡ一１０１Ｂ底部。　第１萃取精馏塔Ｂ塔塔釜富溶剂借压差进入第１汽提　塔，把烃类从溶剂中汽提出去，塔釜溶剂经泵进入溶剂循　环系统，经换热器回收热量后再返回作循环使用，汽提出　的烃类蒸气经压缩机压缩后部分送到第２萃取精馏塔（ＤＡ　

甲醇精馏工艺流程分析

摘 要：甲醇作为一种基本有机化工原料，在世界经济中有着非常重要的作用。而随着能源日益紧缺，甲醇又逐渐发展成为一种重要的能源替代品，促进了二甲醇等化工产业的发展。但随着甲醇需求量的日益增大，人们对甲醇产品质量及性能提出了更高的要求。甲醇精馏作为甲醇生产中的重要工序，对甲醇产品质量高低有着直接影响。本文就结合甲醇，对甲醇精馏工艺进行详细分析与探究.

关键词：甲醇 精馏 工艺流程 双塔 三塔 模拟

甲醇精馏是多个简单蒸馏组合。因液体混合物中所包含的物质其沸点不同，所以当其处于一定温度情况下时，气相中的低沸点物浓度会高于液相中的低沸点浓度，反之则液相中的高沸点物浓度较高，这就会从一定程度上转变了气液两相组成。部分气化形成的蒸汽实施冷凝处理时，因高沸点物相对易于冷凝，因此冷凝液中的高沸点物浓度则相对较高，同理则未冷凝中的低沸点物浓度则相对较高。如此进行不断的冷凝、气化，便会从混合液中将纯甲醇组完全分离出来。本文采用化工流程模拟计算软件，对甲醇精馏工艺的双塔流程三塔流程及四塔流程进行了模拟计算分析与比较。

一、流程简介

（一）双塔流程

双塔精馏流程是我国老的甲醇装置中采用较广的一种精馏流程从合成单元来的粗甲醇经泵加压，再经粗甲醇预热器预热后进入预精馏塔（常压操作）为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝，经部分冷凝后的大部分甲醇水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分（初馏分）及少量的甲醇水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底排出的含微量甲醇及其它重组分的废水送往水处理系统。

（二）三塔流程

三塔流程是目前甲醇生产装置应用最广泛的精馏工艺，与双塔流程最大不同是将精馏过程分为加压精馏和常压精馏，充分利用加压精馏塔冷凝器的高品位热能作为常压精馏塔再沸器的热源，减少蒸汽供应量，以达到节能降耗的目的由合成单元送来的粗甲醇经预热器预热后进入预精馏塔，溶解在粗甲醇中的低沸点杂质在预精馏塔塔顶精馏出并送入燃料管网；从预精馏塔塔底来的物料经泵加压后，送入加压精馏塔。加压精馏塔塔顶为99.99%（体积分数）以上的甲醇蒸气，冷凝后的甲醇进入回流槽，一部分作为精甲醇产品送到精甲醇混合罐，另一部分返回加压精馏塔塔顶作为回流在加压精馏塔塔底排出的甲醇水溶液送至常压精馏塔 常压精馏塔下部设杂醇油采出口，抽出含甲醇水的异丁基油，以保证低于水沸点的杂质（主要是醇类）分离出塔常压精馏塔塔底采出的废水送往废水处理

增刊１　刘晓丽：乙酸乙酯脱水精馏耦合集成工艺流程研究　

采用复杂塔条件　

当两种或多种成分相同但浓度不同的料液进行　

分离时，例如，低沸点组分浓度为　，　的Ａ和　

Ｂ两组分混合液，以　，　的流量从两个工艺过程　

中排出．要把这两种原料液通过精馏分成Ａ和Ｂ　

单一组分产品，可考虑如下两种方式，如图１所　

示　

（ａ）两种原料先混合再进塔（ｂ）两种原料分别进塔（右图　为汽液平衡图）　

图１　多股进料精馏塔　

从汽液平衡图上看．实线表示原料液混合后进　

料的单进料分离方式，虚线表示　与　分别进料　

的分离方式。可见。采用分别进料复杂塔精馏，操　

作线段接近平衡线．不可逆的损失下降。热能消耗　

相应地降低　

由此可见．采用中段抽出的复杂塔．将现有的　

流程中脱水塔、成品塔耦合集成在理论上是可行　

的　

３乙酸乙酯脱水精馏耦合集成工艺流程　乙酸，含有少量的乙酸乙酯。　

粗醑来　酯化部　

图２醋酸乙酯装置脱水精制部分工艺流程简图　蒸汽　凝结水　

利用化工流程模拟软件Ａｓｐｅｎ　Ｐｌｕｓ对新工艺　

分离工序进行模拟计算．优化工艺条件，如理论板　

数（实际塔板数或填料高度）、进料位置、中段抽　

出位置、回流比和塔顶、塔底、塔中操作温度、塔　

操作压力等．同时通过与原流程比较，确定改造前　

后的经济性　模拟计算结果表明．新工艺流程系统　

优化的操作参数为理论塔板数为３０，回流比为５，　

粗酯进料位置为６～ｌＯ块理论板．塔中抽出位置为　

２０　２４块理论板之间．原料进料温度为７５℃．塔　

顶温度为７４　ｑＣ．塔中温度为８０℃．塔底温度为　

传统的乙酸乙酯精制工艺流程如图２所示．包　

含脱水塔、成品塔成品釜，乙酸和乙醇在反应釜内　相酯来　发生反应，粗酯经成品塔、脱水塔分离脱水后，从　花　

成品塔上部抽出成品　

乙酸乙酯、水和乙醇形成的二元、三元共沸物　

常压下与水、乙酸有较大的沸点差。采用耦合集成　

技术．把传统乙酸乙酯精制工艺中的脱水塔与成品　

塔耦合成一个复杂塔．采用带侧线抽出的复杂精馏