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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。
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。
甲醇精馏的工艺优化和节能分析摘要：甲醇是重要的化工原料和能源燃料，无论是在生物医药、石油化工、农业生产还是在精细化工方面，均有广泛的应用。
甲醇可以甲基化生成甲胺、甲烷氯化物，也可以羟基化生成乙酸、甲酸甲酯等产物，同时甲醇可作为清洁燃料，也可以作为甲醇蛋白的饲料添加剂。
随着甲醇衍生物以及下游产品的应用越来越广泛，优化甲醇生产工艺，提升产品质量，降低能源消耗，成为工业发展的重要课题。
基于此，对甲醇精馏的工艺优化和节能进行研究，以供参考。
关键词：甲醇精馏;工艺优化;节能分析引言目前国内煤制甲醇纯化多采用四塔双效精馏工艺，该工艺在鲁奇三塔精馏工艺的基础上增加了甲醇回收塔，提高了甲醇回收率，同时优化高压塔的操作压力，使高压塔与低压塔形成双效集成达到节能的目的。
近年来有学者提出了五塔三效精馏工艺，较四塔双效工艺可降低33.6％的能耗，但目前工业应用案例较少。
1甲醇精馏工艺影响因素1.1物料平衡甲醇的物料平衡是指在生产过程中，为了保障精馏过程顺利进行，需要科学设置物料的进料状态以及进料位置。
当精馏物料较多的时候，会出现塔压差较高，造成甲醇的初馏点较低，从而影响精馏效率，物料过少会影响产品纯度。
为了确保精馏工艺质量，需要结合工艺情况，控制物料状态，包括物料的数量、温度等。
同时需要严格控制进料位置，对精馏过程进料位置进行优化，减少能耗。
1.2运行存在的问题(1)预精馏塔塔顶冷凝器弛放气中甲醇含量高,弛放气直接排放至大气,对周围环境造成污染,同时部分甲醇浪费。
(2)预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔运行近20年,塔板效率只有50%,分离效率低,产品中杂质乙醇含量高,无法满足市场要求。
(3)常压精馏塔底部排放废水COD达到1000mg/L,废水中醇含量高,需送至污水厂处理,处理费用高。
2甲醇精馏工艺2.1双塔精馏工艺双塔精馏工艺是由主精馏塔和预精馏塔构成的精馏工艺设备。
首先将粗甲醇引入到预精馏塔后，经过二级冷凝与常压操作，去除与甲醇沸点相差较大的产物，尽可能地回收甲醇。
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。
甲醇精馏的节能节水和工程设计技术分析作者：宋贵华刘铁良白世龙来源：《环球市场》2017年第05期摘要：甲醇作为一种重要的有机化工原料，其下游产品越来越多。
随着甲醇衍生物及其下游产品的迅速发展和甲醇燃料的推广应用，甲醇需求量将越来越大，因此提高甲醇产品质量和降低生产消耗就越来越引起人们的关注。
甲醇精馏是甲醇生产过程最重要的一步，其技术的好坏直接关系到精甲醇的质量。
基于此，本文将着重分析探讨甲醇精馏的节能节水工程设计技术，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词：甲醇精馏；节能节水；技术1、萃取精馏工艺1.1双塔精馏工艺当前双塔精馏工艺是萃取精馏最为广泛使用的方法，主要由预精馏塔和主精馏塔两个塔组成。
粗甲醇首先进入预精馏塔，这实际是一个萃取精馏塔，在塔顶和回流槽内加入相当于粗甲醇进料量20%～30%的水，作为萃取剂，脱除粗甲醇中含有的低沸点的非水溶性杂质。
随后脱除轻馏分的粗甲醇进入主精馏塔，在塔内进行甲醇与水和高沸点杂质的分离。
为了使粗甲醇的高级醇和酮彻底脱离，通常会在主精馏塔的中下位置设置测线，使用主管方法，从主塔底排出主要的杂质水。
此时必须使主塔塔底温度保持在104℃以上，并且主塔塔底的残液pH值在7～9之间。
完成杂质脱离以后，在主塔上部或者回流液中可获得纯度99.9%的精甲醇。
1.2三塔精馏工艺三塔精馏工艺主要包括预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔构成的精馏系统工艺，其中预精馏塔和双塔流程中的预精馏塔工艺流程类似，作用相同。
预精馏塔的底部完成精馏分离后，甲醇液的密度在0.84～0.87g/cm3范围内，通过预后泵对预后甲醇进行加压，输送到加压精馏塔的中下位置。
这时加压塔塔底0.5MPa压力的蒸汽会在加压塔再沸器的作用下加热到135℃，随后塔顶蒸发出的甲醇蒸汽会进入加压塔的冷凝器内冷却。
甲醇蒸汽冷凝热成为常压精馏塔的热量来源，之后出加压塔冷凝器的甲醇液会再次进入加压塔内的回流槽中，部分甲醇液会通过加压塔回流泵送入加压精馏塔内，成为回流液，剩下部分的甲醇液经过精甲醇冷却器降温到40℃左右，成为合格的甲醇产品。
甲醇精馏不凝气回收利用，实现精馏系统废气零排放发布时间：2023-02-17T00:50:04.406Z 来源：《中国科技信息》第2022年第9月第17期作者：李志义杨华[导读] 在焦炉煤气制甲醇工艺中，精馏系统采用三塔精馏工艺，预塔的主要作用是脱除二甲醚和其他沸点低于甲醇的轻组分，轻组分从塔顶脱除。
李志义杨华定州天鹭新能源有限公司河北定州 073000摘要：在焦炉煤气制甲醇工艺中，精馏系统采用三塔精馏工艺，预塔的主要作用是脱除二甲醚和其他沸点低于甲醇的轻组分，轻组分从塔顶脱除。
精馏缓冲槽的主要作用是减压缓冲和闪蒸，闪蒸出的不凝气跟预塔塔顶的不凝气混合进入排放槽水洗后高空排放。
由于国家环保政策严格要求，公司对精馏不凝气的治理提出了更高的目标，要求全部实现回收利用，实现零排放。
关键词：精馏不凝气改造一、精馏原理概述1.1精馏不凝气改造前运行情况：定州天鹭新能源有限公司目前拥有三塔精馏生产装置两套。
精馏的原理是根据在相同的温度下，同一液体混合物中不同组分的挥发度不同，经多次部分汽化和多次部分冷凝最后得到较纯的组分，是实现混合物的分离过程。
每一块塔板相当于一个分离器，经过多次的部分汽化和部分冷凝在预精馏塔中将轻组分从塔顶脱去。
正常生产过程中精馏缓冲槽闪蒸出的不凝气和预塔脱除的轻组分气体共同进入排放槽，用脱盐水吸收，吸收不了的气体高空排入大气。
1.2精馏不凝气存在的问题：（1）预塔脱除的轻组分经排放槽水洗后高空排放，存在一定的环境污染；（2）缓冲槽闪蒸出的不凝气经过排放水洗后高空排，放存在一定的环境污染；（3）不凝气成分大多为氢气和一氧化碳，直接高空排放造成浪费；不凝气气体成分：由此可见精馏不凝气制约着精馏系统的整体环保提升。
二、精馏不凝气技术改造：2.1精馏不凝气改造思路2.1.1将缓冲槽不凝气引入送往转化预热炉的驰放气管道一并混合进行燃烧。
2.1.2预塔脱出的轻组分进入排放槽经过脱盐水洗涤后引入焦炉气压缩机一入。
2013年8月（上）[摘要]结合实际生产中年产十万吨焦炉煤气制甲醇项目，对甲醇精馏过程中如何降低能耗进行了探讨，认为合理安排、选择精馏工艺流程能够降低甲醇生产能耗，大大提高甲醇企业的生产效益。
[关键词]甲醇精馏工艺；工艺流程；节能降耗甲醇精馏过程节能降耗初探万利（兖矿集团鄂尔多斯能化甲醇厂，内蒙古达拉特旗014300）甲醇精馏是整个甲醇生产过程中一个重要的后续加工程序，其功耗占据了整个甲醇生产过程中20%的能耗。
对于企业而言，如何提高企业经济效益、增强产品竞争力就成为重中之重，采用节能高效的精馏装置来优化加工操作，节约成本就显得非常重要。
甲醇精馏工序的节能方法众多，其中的三塔精馏流程同两塔流程相比能够节约达到30%～40%的能耗，并且产品的纯度也较高。
对于年产十万吨焦炉煤气制甲醇项目，如何优化施工工艺以达到降低能耗的目的就是本文的主要内容。
1两塔流程与三塔流程概述1.1两塔甲醇精馏流程分析由合成工段制得的粗甲醇，被送到粗甲醇贮槽中，粗甲醇泵会将获得的粗甲醇原料送至预精馏塔中。
预塔的主要作用是去除粗甲醇中混有的轻组分、诸如二甲醚等低沸点物质。
对于部分从预塔塔顶回流罐中出现的液体，在经过预塔回流泵后就会被送至预塔的上部，同时为了阻止轻组分的过度累计，其中一部分气体会从预塔二冷采出进入水洗槽洗涤然后去火炬。
低压饱和蒸汽来为预塔提供正常工作所需的热量。
最终富甲醇液中会包含水、乙醇以及其他的高级烷烃和高级醇，借由预塔中的甲醇泵被送往常压甲醇精馏塔进行再次提纯。
预塔塔顶和塔低的操作压力分别是0.07MPa 和0.10MPa ，操作温度分别为77.6℃和84.4℃，采用的是全回流方式进行操作。
在精馏过程中，为了防止存在于粗甲醇中的酸性物质对设备产生腐蚀或者出现分解羰基物或者胺类的情况，一般会在预塔进料泵进口设置管线，经由加碱装置向粗甲醇中加入质量分数1～5%的NaOH 溶液进行中和，最终使甲醇液pH 值在8～9。
化工行业精馏高效节能技术的开发及应用摘要：近年来，我国经济水平不断提升，化工行业取得突出成就。
相关机构调查研究显示，在化工行业发展过程中，精馏工艺应用存在一些问题，影响化工企业能源利用率的提升，同时，也有可能造成严重的资源浪费。
因此，部分学者针对化工行业精馏高效节能技术开发及应用进行了深入分析，以期进一步拓宽精馏高效节能技术应用空间，为推动我国化工行业发展贡献力量。
关键词：化工行业；精馏高效；节能技术；开发应用1精馏工艺1.1单塔精馏工艺单塔精馏过程包括选择一个精馏塔来完成精馏过程。
原料被送入精馏塔的上部，经过精馏过程后，从塔顶提取轻馏分。
高沸点重质馏分和水从塔底提取，甲醇从精馏塔顶部下方的第二个塔板提取。
单塔精馏工艺具有投资少、成本低的特点，可以减少能源损失。
然而，精馏效率不高，最终产品质量也不高。
单塔精馏只能对甲醇进行简单的分离纯化，产品精度不能满足工业质量要求。
1.2双塔精馏工艺双塔精馏工艺是由主精馏塔和预精馏塔组成的精馏工艺设备。
首先，将粗甲醇引入预精馏塔，进行二次冷凝和常压操作，从甲醇中去除沸点明显不同的产物，并尽可能回收甲醇。
经过预精馏塔处理的甲醇产品被送往主精馏塔进行进一步的精馏操作。
废水通过塔底进入污水处理，精制甲醇从塔顶引出。
与单塔精馏工艺相比，双塔精馏工艺甲醇质量更高，可以满足工业生产的需要，但能耗和成本也相对较高。
1.3三塔精馏工艺自20世纪70年代以来，能源价格飞涨，传统的甲醇精馏工艺能耗高，甲醇纯度逐渐无法满足工艺生产的需要，逐渐被三塔精馏工艺所取代。
三塔精馏工艺主要由预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔组成。
预精馏塔的功能与双塔精馏过程的功能相同。
经过预精馏塔的甲醇蒸汽进入加压塔的冷凝器进行冷却，然后送往常压精馏塔进行精馏。
三塔精馏工艺可以利用甲醇蒸汽作为加热源，从而节约能源。
三塔精馏工艺可以实现双效精馏效果，满足节能环保的要求。
生产的甲醇产品精度高。
2化工行业精馏高效节能技术的开发及应用2.1多效精馏技术介绍为进一步提升化工精馏工艺应用效果，同时降低不必要的能源损耗，应考虑提升蒸汽热量循环使用效率，促进能量供给成本的不断降低。
甲醇精馏的工艺优化和节能分析摘要：在甲醇合成过程中，会发生一些副反应，产生杂质。
甲醇精馏是获得高浓度甲醇的重要工艺，只有通过经济合理的设备布置和管道设计，该工艺才能在实际中得到应用。
目前，甲醇精馏工艺多采用三、四塔工艺，本文甲醇精馏的工艺优化和节能措施进行了研究，对当环保要求较高时，应加入回收塔，减少废水中的甲醇排放，使污水排放达到标准，分离出杂醇等馏分，得到精制甲醇。
关键词：甲醇精馏;工艺优化;节能分析引言甲醇精馏系统中超压泄漏量的多少直接关系到甲醇精馏的安全，而泄漏量的多少主要取决于甲醇精馏系统中精馏塔的数量。
为了保证甲醇精馏过程的安全，在甲醇精馏系统中设置火炬系统，用于甲醇精馏塔的超压泄放，火炬系统的泄放能力目前主要是通过单台塔独立分析，然后把各塔的最大量叠加来确定的。
但在实际使用过程中发现，甲醇精馏系统相互连通，在工作过程中不会出现各个精馏塔同时达到最大泄放量的情况，因此导致甲醇精馏火炬系统的理论设计能力远大于实际需求，极大地增加了设备的成本。
本文分析了甲醇精馏的工艺优化和节能措施，仅供参考。
1精馏原理根据粗甲醇中各组分沸点的不同，通过在精馏塔内塔板上建立三个蒸馏平衡，实现精馏塔内气液相之间的动态传质和传热。
在自下而上流动的过程中，由于温度的作用，气相不断减少，沸点高、挥发度较低的重组分则相对地向液相中凝集传递，同时热量从气相向液相传递。
液相在由上向下流动的过程中，由于塔内温度由上到下连续升高，相对挥发度小、沸点低的轻组分从液相向气相中不断扩散传递。
经过在精馏塔内反复多次连续地进行这种热质传递，实现轻组分在塔顶富集、重组分在塔釜富集的分离过程。
2工艺流程从合成工段来的粗甲醇进入粗甲醇储罐，经粗甲醇泵加压，经粗甲醇加热器加热后进入预精馏塔。
从预精馏塔上部排出的气相通过预精馏塔的回冷器A和预精馏塔的回冷器B进行冷却和分离，预精馏塔回流冷却器Ａ／Ｂ分离出来的液相排进预精馏塔回流器，经回流泵加压后送入预精馏塔上部第４９块塔板回流。
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。
由于装置利用加压精馏塔塔顶采出的气体加热常压精馏塔,因此三塔精馏工艺与传统的两塔精馏工艺相比,前者加3收稿日期:2008-11-10;修回日期:2009-02-03作者简介:于咏梅(1966—),女,江苏新沂人,大专,工程师。
已发表论文6篇。
热蒸汽用量与塔顶冷却水用量减少,达到了节能的目的。
三塔精馏操作条件见表1。
表1 三塔精馏操作条件项目预精馏塔加压精馏塔常压精馏塔进料甲醇质量分数/%85～92出料甲醇质量分数/%99.999.9操作压力/MPa0.0300.5700.008～0.010操作温度/℃ 塔顶≤65121～12265 塔底75～85126回流比0.5～1.0 1.5～2.5 1.5～2.52 三塔精馏技术应用在传统的两塔精馏装置中,大部分精馏塔采用以浮阀为主的板式结构,尽管又出现了导向浮阀、斜孔筛板等新型板式塔,但由于板式塔开孔率低,介质传质、传热效率差,加之塔身高达五十余米,结构复杂,安装和检修困难,控制点多,操作难度大,产品质量不稳定;且在实际生产中,精馏塔内持液量和阻力大、能耗高,增加了产品的生产成本,削弱了产品的竞争优势,总体效果不理想。
在三塔精馏装置中,选用高效填料、新型气液分布器塔内件和蒸发式冷凝器等设备,减少了甲醇在精馏中的损耗,提高了热利用率。
2.1 高效波纹规整填料新型高效填料为甲醇精馏专用不锈钢丝网波纹规整填料,型号为CY,由江苏通州市华鑫化工传质设备科技有限公司生产。
适用于多种精密分离、精细分离、高纯分离等工艺过程。
该填料经加工处理后,技术参数为:比表面积700m2/m3,孔隙率87%～90%,水力直径5mm,压降2.5MPa。
高效填料经过特殊溶剂处理后,其表面对于液相的润湿性好,容易使液体均匀分布。
在设计时,网片上的流道与轴线有一定倾角,相邻网片上的流道倾角方向相反,而上下两层填料紧密贴合,并相互交错垂直安装,促使液体经过每一层后重新分布而趋于均匀,从而强化了液体的均布能力,具有优良的传质、传热效果。
2.2 蒸发式冷凝器三塔精馏装置中的冷却器均为蒸发式冷凝器。
该冷凝器是将淋洒式排管冷却器与循环冷却塔有机结合,集二者优点于一体,将水蒸气的冷凝和水冷却过程合二为一,省略了传统的冷却水在冷却塔与水冷器之间的传递过程,加之循环水量仅为水冷式冷却器的5%～15%,有效地节约了冷却水,换热效果明显提高;水泵功率小,电耗低,大大降低了动力设备的功耗。
3 运行效果3.1 蒸汽消耗低三塔精馏系统充分回收利用自身的热量: (1)采用加压精馏塔塔顶甲醇蒸气来加热常压精馏塔塔釜液相;(2)精甲醇预热器采用加压精馏塔采出的精甲醇预热粗甲醇,因此蒸汽消耗量低,随之冷却水用量减少。
据测算,蒸汽消耗为0.95～1.20t/t(以每吨精甲醇计,下同),与传统的两塔精馏装置相比,消耗要降低0.3～0.4t/t。
3.2 操作弹性大精馏塔内选用高效填料,具有较大的比表面积,增加了气液两相的接触面,使塔的有效传质、传热面积增大,系统阻力减小,塔高相对降低,从而有效地提高了气流速度。
在实际生产中,日产量可超过设计能力的40%左右,操作弹性大。
3.3 系统运行稳定在生产过程中,采用以下操作方式,可以使系统平稳运行,有效地避免了事故的发生:(1)适当控制预精馏塔的萃取水量,依据粗甲醇密度来调节萃取水的加入量;(2)严格控制精甲醇采出量及回流比;(3)各再沸器的热能供应调节要有提前量,防止由于调节不及时或调节幅度欠佳,引起温度波动;(4)严格控制杂醇废液的采出量,因其直接关系到精甲醇产品的产量;(5)在生产过程中,应根据塔顶温度、压力的对应关系判断常压精馏塔塔顶不凝气的积累情况,以免影响操作。
3.4 产品质量好通过化学分析,制得精甲醇的色度、密度、水分、酸度、羰基化合物含量等均能满足G B338—1992的要求,产品质量较好(见表2)。
表2 精甲醇产品质量与GB338—1992对比项目G B338—1992产品质量色度(铂-钴),Hazen单位≤5≤5密度(20℃)/(g・c m-3)0.791～0.7920.792高锰酸钾试验/m in50≥65含水质量分数/%≤0.01≤0.027酸度(以HCOOH计)/%≤0.0015≤0.0011碱度(以NH3计)/%≤0.0002羰基化合物质量分数(以CH2O计)/%≤0.002未检出蒸发残渣质量分数/%≤0.001・462・石 化 技 术 与 应 用 第27卷 4 节能减排在三塔精馏中,通过应用高效填料,并配套使用新型气液分布器、蒸发式冷凝器等,可基本实现清洁生产的目的,符合“低消耗、低排放、高效率”的要求,在节约能源的同时,实现了装置生产污水零排放。
蒸发式冷凝器与淋洒式或套管式冷却器及单独设置循环冷却塔相比,由于前者集换热器、循环冷却塔、循环水泵为一体,不需购置和建造专用冷却塔、循环水泵、泵房、循环水管道、加药装置、换热器等,节约了土建、安装费用,省略了工艺处理中包括供水、过滤、废水处理和冷却水回收等环节,节约投资40%～60%,同时运行费用可降低40%～50%。
在传统水冷方式中,当冷却水的温升在5～8℃时,1kg水可带走25～35kJ的热量(以显热计算,下同),而蒸发式冷凝器是通过冷却水潜热来完成换热的,1kg水吸热蒸发可以带走2450kJ的热量,因此实际运行中的用水量为传统水冷方式的5%～15%,这样可以节约大量水资源;同时,蒸发式冷凝器采用低阻力高效收水器,避免了水雾的散失,水循环中的蒸发损失和排污占总水量的3%～5%,若水质较好,水损失可控制在2%以下,不需要大量提供和补充冷却水。
应用蒸发式冷凝器还能有效避免传统水冷方式中一旦冷却介质泄漏水中所造成的污染问题。
另外,蒸发式冷凝器为自身独立循环冷却系统,不受其他设备影响,循环水质易于保证,有利于设备维护和环保达标。
5 消耗情况分析三塔精馏工艺生产的甲醇质量好,消耗低,操作弹性大,经济效益较好。
通过物料衡算及核算可以确定,蒸汽消耗不大于1.07t/t,循环水用量不大于12.5m3/t,耗电量不大于5.5(k W・h)/t。
由表3可知,以10万t/a的甲醇装置为基准,与传统的两塔精馏技术相比,采用三塔精馏技术的能耗降低,从而降低了精甲醇的成本,提高了产品的竞争力,经济效益较为显著。
表3 不同工艺生产甲醇的能量消耗对比技术甲醇收率/%电/(k W・h)蒸汽用量/t冷却水用量/m3两塔精馏技术99.27 1.3080三塔精馏技术99.550.99106 结论a.将专用不锈钢丝网波纹填料应用于甲醇精馏装置中,具有传质、传热效率高,消耗低,操作弹性大的优点,且产品质量满足G B338—1992的要求。
b.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,可节约投资40%～60%,降低运行费用40%～50%。
c.以10万t/a的甲醇装置为基准,与传统的两塔精馏技术相比,采用三塔精馏技术的能耗降低。
Appli ca ti on of three-column recti f i ca ti on process i n ref i n ed m ethana l producti on and its effect of energy s av i n g and e m issi on reducti onYu Yong mei(Hengsheng Che m ical Fertilizer Co L td,X uzhou221400,China) Abstract:The quality of refined methanol could meet the need of G B338—1992by using three-colu mn rectificati on p r ocess with the s pecial stain2 less steel silk screen as ri pp le pared with showering or casing s p rinkling cooler and a separate recycling cooling t ower,using the evaporative con2 denser could save invest m ent of40%-60%,and the operating costs could be reduced by40%-50%.Based on a methanol p lant of100kt/a,com2 pared with t w o-colu mn rectificati on p r ocess,using the three-column rectificati on p r ocess could reduce energy consu mp ti on. Key words:methanol;three-column rectificati on p r ocess;condenser;energy consump ti on・562・ 第3期 于咏梅1甲醇三塔精馏技术的应用与节能减排。
