甲醇精餾系統的簡(jiǎn)介及優(yōu)化

中國化工貿易第6卷第13期石油機械China chemical trade2014年5月上句刊甲醇精餾系統的簡(jiǎn)介及優(yōu)化李艷敏張建虎(定州天鷺新能源有限公司河北保定,073000)摘要:近年來(lái),隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和能源結枃的改變,甲醇開(kāi)辟了許多新的用途,甲醇化工已成為化學(xué)工業(yè)中一個(gè)重要的領(lǐng)域。隨著(zhù)產(chǎn)量的增加對精甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量也有了更高的要求,部分新上甲醇項目要求甲醇質(zhì)量符合美國聯(lián)邦AA級(O-M-232E)標準。其中對乙醇的含量有了更苛刻的規定(乙醇≤1ppm)。在這樣一個(gè)形勢下,甲醇精餾系統的節能降耗和精甲醇品質(zhì)成為各廠(chǎng)家關(guān)心的主要話(huà)題。關(guān)鍵詞:精餾流程指標優(yōu)化現有甲醇精餾系統簡(jiǎn)介預精餾塔:理論板數45塊,進(jìn)料板位置第34塊1.兩塔流程加壓精餾塔:理論板數τ0塊,進(jìn)料板位置第10塊。雙塔流程中粗甲醇的精餾分為兩個(gè)階段,先在預塔中脫除輕餾分,常壓精餾塔:理論板數75塊,進(jìn)料板位置第30塊主要是二甲醚。脫除輕餾分的甲醇再送入重餾分塔-主塔,進(jìn)一步把高3.對工藝流程進(jìn)行總體優(yōu)化,達到蒸汽耗量的最低化沸點(diǎn)的重餾分雜質(zhì)分離,從而可得到高純度的精甲醇。因在主塔塔頂其在甲醇精餾工藝流程的設計時(shí),首先要考慮的是熱網(wǎng)絡(luò )交換,如何中有時(shí)可能混有極少的低沸點(diǎn)雜質(zhì),所以在距塔頂3-7塊塔板上進(jìn)行精充分回收利用熱量,提高熱量的利用率。通過(guò)對工藝流程的模擬計算和甲醇采出。雙塔精餾流程對乙醇的分離程度較差,由于它的揮發(fā)度和甲實(shí)際開(kāi)車(chē)的經(jīng)驗,我們總結出以下節能方案醇比較接近,分離較為困難。在一般雙塔流程中,根據粗甲醇質(zhì)量不同方案1:增加原料甲醇預熱器。粗甲醇經(jīng)原料預熱器與加壓塔精I精甲醇中乙醇含量約為400-60mg/kg。遠遠達不到美國AA級標準。換熱,溫度達到ω0℃以上進(jìn)預塔中上部。這樣可節省預塔的蒸汽消耗,2.三塔流程并節省了部分精甲醇冷卻水。粗甲醇進(jìn)入預精餾塔,在預精餾塔中除去其中殘余溶解氣體和低沸方案2:增加預后甲醇預熱器。預后甲醇的溫度低于加壓塔進(jìn)料溫度物,預后甲醇經(jīng)加壓泵升壓后,進(jìn)入加壓塔,加壓塔的操作壓力約為0.5-0.δ約50℃左右,如按此溫度進(jìn)料,則加壓塔提餾段氣液負荷將明顯增加〔G)MPa,塔頂操作溫度約為121℃。加壓塔采用低壓蒸汽加熱的熱虹所以在進(jìn)加壓塔之前與蒸汽冷凝水換熱后,被加熱到120℃以上進(jìn)入加壓吸式再沸器向塔內提倛熱量。塔頂甲醇蒸汽進(jìn)λ常壓塔再沸器,利用氣塔。該熱量的交換利用經(jīng)過(guò)現場(chǎng)實(shí)踐是可行的,節能的相甲醇的冷凝潸熱加熱常壓塔的塔釜,同時(shí)氣相甲醇被冷卻。加壓塔底方案3:預塔增設一臺再沸器,回收加壓塔和回收塔的蒸汽冷凝水的部排岀的甲醇溶液送至常壓塔下部,常壓塔塔頂得甲醇蒸汽冷凝后一部佘熱,減少了預精餾塔的蒸汽消耗。此再沸器對于大型甲醇回收能量較多分回流,一部分作為產(chǎn)品采出。塔釜廢水泵送至污水處理裝置甲醇生產(chǎn)能力小于20萬(wàn)噸/年可不設此再沸器二、甲醇精餾系統指標4.采用新型塔內件,保證足夠的板效率以滿(mǎn)足精甲醇品質(zhì)的要求。甲醇精餾系統塔內件的選擇直接影響甲醇的品質(zhì)和設備投資,常規般雙塔精餾蒸汽消耗為18噸蒸汽/噸精甲醇,但其設備投資少,設計的板式甲醇精餾塔,加壓塔和常壓塔的塔板層數均在δ5層以上,隨流程簡(jiǎn)單。目前新上甲醇精餾流程釆用較少。普通三塔甲醇精餾系統(預著(zhù)能源成本的増加和對精甲醇品質(zhì)要求的提髙,有的甲醇主精餾塔塔板塔、加壓塔、常壓塔)蒸汽耗量約12噸蒸汽/噸精甲醇。甲醇質(zhì)量一定層數已到σ5層。對于新型徑向側導噴射塔板(CJST塔板),它的操作的情況下影響甲醇蒸汽耗量的主要因素是精餾塔操作的回流比狀態(tài)為液相噴射,充分利用了塔內空間,可允許較大的空塔氣速,使塔2.精甲醇的品質(zhì)內的汽液傳質(zhì)更劇烈,表面更新速度更快,所以和普通板式塔相比其傳目前,岀口精甲醇要求乙醇含量不超過(guò)5ppm,這對甲醇精餾塔提質(zhì)效率較高。CJST加壓塔和常壓塔安裝τθ層塔板即可滿(mǎn)足精甲醇的分出了更高的要求,采用新型高效塔板可以在不增加塔高的基礎上,通過(guò)離要求。這在河北建滔焦化有限公司和滕州盛隆焦化有限公司已經(jīng)證實(shí)板效率的提高來(lái)達到分離乙醇的目的河北建滔甲醇精餾系統蒸汽消耗1.0噸/噸精甲醇,其生產(chǎn)的精甲醇完全3.甲醇的回收率滿(mǎn)足出口要求甲醇的回收率同樣是甲醇精餾系統一個(gè)很重要的指標。甲醇產(chǎn)量的和填料塔相比,采用CJST塔板,其精餾塔塔徑可減少Σmm以上高低和工廠(chǎng)效益直接聯(lián)系,而廢水中醇含量太高,不僅影響后續的污水不僅減小塔內件的投資,設備投資也相應降低。對于常壓塔和回收塔處理,同時(shí)也損失了未回收的甲醇側線(xiàn)采出位置直接影響甲醇的品質(zhì),而板式塔的側線(xiàn)采出比填料塔要容四)甲醇精餾系統的特點(diǎn)與優(yōu)化易得多,我們可以在側線(xiàn)采出附近設多個(gè)采出口,通過(guò)采出位置變化可1大型甲醇精餾裝置具有以下特點(diǎn)避免雜質(zhì)在塔內的積累,從而能有效調節精甲醇中雜質(zhì)含量。①精甲醇產(chǎn)品質(zhì)量要求很高,雜質(zhì)含量都在ppm級,屬于精密精餾三、結語(yǔ)過(guò)程。對塔內件和能量消耗提出了更苛刻的要求過(guò)流程模擬計算,我們得岀了甲醇精餾各塔的最佳進(jìn)料位置,通②處理的物料主要是甲醇等有機物和水,這兩類(lèi)組分的分子結構截過(guò)對換熱網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化和工藝流程的改進(jìn),可節省運行費用。采用新型高然不同,所構成物系的理想性極差。效徑向側導噴射塔板不僅可保證精甲醇的品質(zhì),而且節省了設備投資和③加壓塔和常壓塔塔釜存在著(zhù)熱耦合,兩塔的分離效果和處理能力蒸汽消耗,在甲醇精餾系統已得到廣泛的應用。相互制約2.對各塔的進(jìn)料位置進(jìn)行優(yōu)化在自上而下逐板計算中存在一個(gè)加料位置的確定問(wèn)題。合理的進(jìn)料趙建軍:《甲醇生產(chǎn)工藝》,化學(xué)工業(yè)出版社,20982馮元琦、李關(guān)云:《甲醇生產(chǎn)操作問(wèn)答(第二版)》.化學(xué)工業(yè)出版社,2008位置可以減小回流比和理論板,實(shí)際生產(chǎn)中和能力消耗及設備投資直接(3李峰:《甲醇及下靜產(chǎn)品》),化學(xué)工業(yè)出版社,208聯(lián)系,通過(guò)模擬計算,得出了甲醇精餾系統最佳的進(jìn)料位置中國煤化工CNMHG96中國化工貿易 China chemical trade