5粗甲醇精制

（4）小组互动、探讨、回答问题
1、请第一组同学简要说出粗甲醇三塔精馏工艺流程中的预精馏塔的工艺流程？
答：自甲醇合成装置来的粗甲醇（40℃，0.4MPa），进入到粗甲醇缓冲罐，经 粗甲醇预热器加热至70℃，进入预精馏塔，低沸点的杂质从预精馏塔排出，冷却 分离出水后作为燃料气，回收的甲醇液作为回流液，预精馏塔底部粗甲醇液经加 压塔进料泵进入加压精馏塔
化学 方法
Part 3
粗甲醇精馏的主要设备
（1）精馏塔
泡罩塔 板式塔 浮阀塔 粗甲醇三塔精 馏塔均选用浮阀塔
• 精 馏 塔
填料塔 筛板塔 新型高效的波纹网填料塔已在甲醇精 馏塔得到应用,与浮阀塔相比，造价低、 压降低、塔总高也低 .
塔板（塔盘）
壳体 组成 冷凝器
加热器
蒸汽A：Tn+1＞Tn，蒸汽A的温度降低， 出现部分冷凝，将一部分重组分含量较 高的液体留在塔板的积液层上，另一部 分变成轻组分含量高、温度低的气相， 进入n-1层塔板 液体B：Tn＞Tn+1，液相第n层塔板上吸 收了热量，发生部分汽化，轻组分又变 成气体汇入刚才气相中，另一部分重组 分保持液态落在第n块板上 本质：液相多次部分汽化、气相多次部 分冷凝
Part 2
粗甲醇精馏的原理和方法
（1）粗甲醇的组成
组分 CH3OH
含量 81.1 17.9 0.1 0.33 38ppm 151ppm 0.54 67ppm
主要成分
甲醇 水 沸点醇 氢气 一氧化碳
H2O CH3OCH3 高沸点醇 H2 CO CO2 CH4
粗甲醇
其他成分
二氧化碳 甲烷 其他杂质
Part 4
粗甲醇三塔精馏工艺流程
（1）粗甲醇三塔精馏工艺流程
（2）粗甲醇三塔精馏示意图
（3）粗甲醇三塔精馏工艺流程简述
合成装置来的粗甲醇（40℃，0.4MPa），经粗甲醇预热器加热至70℃， 进入预精馏塔，低沸点的杂质从塔顶排出，冷却分离出水后作为燃料气，回 收的甲醇液作为回流液，预精馏塔底部粗甲醇液经加压塔进料泵进入加压精 馏塔，加压塔再沸器以 1.3MPa 低压蒸汽作为热源，加压塔塔顶馏出甲醇气 体（ 0.66MPa ， 122℃）经常压塔再沸器后，甲醇气被冷凝，精甲醇回到加 压塔回流槽，一部分精甲醇作为回流，另一部分进入精甲醇计量槽中。加压 精馏塔塔底釜液（0.6MPa，125℃）进入常压精馏塔，常压精馏塔顶部排出 精甲醇气（0.13MPa，67℃），经冷凝冷却器冷凝冷却后一部分回流另一部 分打到精甲醇计量槽内贮存
（4）小组互动、探讨、回答问题
2、请第二组同学说出粗甲醇三塔精馏工艺流程中的加压精馏塔的工艺流程？
答：自预精馏塔底部来的粗甲醇液，经加压进料泵打入加压精馏塔，加压精馏 塔再沸器以1.3MPa低压蒸汽作为热源，加热进入加压精馏塔的粗甲醇液，加压精 馏塔塔顶馏出甲醇气体（0.66MPa，122℃）经常压塔再沸器后，甲醇气被冷凝， 精甲醇回到加压塔回流槽，一部分精甲醇作为回流，另一部分进入精甲醇计量槽 中
（2）思考与回答
例1：试简述粗甲醇精馏的原理、方法
例2： 简述粗甲醇三塔精馏工艺流程，及预精馏塔、加压精馏塔、常 压精馏塔工艺流程
例3：影响粗甲醇三塔精馏的因素有哪些？
（2）思考与回答
例 4 ： 三塔精馏与传统的双塔精馏有什么区别？
例 5 ： 三塔精馏工艺流程中加压精馏塔和常压精馏塔之间的换热器有什么特点？
N2
48ppm
（2）粗甲醇精馏的原理
相同温度下，同一液体混合物中不同组分的挥发 度不同，经液相多次部分汽化和气相多次部分冷 凝，最后得到较纯组分，实现混合物的分离过程
（3）粗甲醇精制的方法
物理 方法
利用粗甲醇中各组分的挥发度（或沸点） 差异，通过蒸馏的方法将有机杂质、水、 甲醇进行有效分离
采用物理法不能有效降低杂质至精甲醇要求时， 方可采用化学试剂，以此破坏粗甲醇中的杂质， 为保证甲醇的稳定性，若粗甲醇中还原性杂质 含量大于40ppm，宜用KMnO4进行氧化分离
（2）温度的调节
01
蒸汽量增大塔温上升，对重组分上移，影响甲醇 的质量，同时蒸汽加入量过大，上升气速过快， 有可能造成液泛，因此精馏塔升温应小于1℃/次
温度 调节
蒸汽量加入量减少，塔温下降，轻组份下移， 对于预塔来说可能将轻组分带到后面产品塔， 造成产品的KMnO4试验和水溶性试验不合格
02
（3）回流的调节
01
当回流不足时，塔温上升，重组分上移，此时应减小采出，增加回流
02
当回流较大时，塔温降低，轻组分上移，此时应增大采出，减小回流
（4）压力的调节
压力增大，不利于安全，且使不凝气
预精馏塔
不能顺利排放，影响精甲醇的酸度和 水溶性试验
加压塔
压力不足，塔顶甲醇蒸汽量下降，影 响常压塔再沸器下降，压力调节是通 过加压塔塔釜蒸汽加入量及回流量的 大小及温度来调节塔压
4、请第四组同学简述粗甲醇三塔精馏工艺流程的特点？ 答： 1 2 3 4 5
装置处理能力较大 塔高降低，设备造价及安装费用降低 蒸汽消耗低，节能效果显著,能合理利用热能 甲醇产品纯度高（≥99.95％），残液中的含醇量低 在运行中有效解决了精甲醇酸值易偏高的问题 适合于对现有二塔流程进行三塔扩产节能的改造 不增加甲醇的损失量，甲醇回收率可达99％以上 在不增加甲醇损失量的基础上，从甲醇产品中分出有机 杂质，特别是乙醇
（4）小组互动、探讨、回答问题
3、请第三组同学说出粗甲醇三塔精馏工艺流程中的常压精馏塔的工艺流程？
答：自加压精馏塔塔底釜来的甲醇液（0.6MPa ，125℃）进入常压精馏塔，常 压精馏塔顶部排出精甲醇气（0.13MPa，67℃），经冷凝冷却器冷凝冷却后一部分 回流另一部分打到精甲醇计量槽内贮存
（4）小组互动与探讨
正常生产时，回流槽应有足够的合格甲醇以供回 流及调节工况，回流槽给定30%，投自动
釜温升高，釜液停留时间较短，影响 换热效果
Part 6
本节小结
（1）本节内容小结
本节主要讲了以下几点内容：
1. 粗甲醇精制的原因
2. 粗甲醇精馏的原理、方法、主要设备
3. 粗甲醇三塔精馏工艺流程及其特点
4. 粗甲醇三塔精馏的影响因素
（2）塔板
（3）再沸器
再沸器作用：
将塔内最下面的一块塔板 留下的液体进行加热，使 其中的一部分液体发生气 化变成蒸汽，重新会流入 塔，以提供塔内上升的气 流，从而保证塔板上气、 液两相的传质
再沸器一般安装在塔底外部
（4）冷凝器
冷凝器作用： 将塔顶馏出的蒸汽进行 冷凝，使之成为液体，进入 塔顶回流罐 一部分冷凝液进入塔顶 回流，以提供塔内下降的液 流，使其与上升气流进行逆 流传质接触 另一部分冷凝液作为产 品出装置 冷凝器一般安装在塔顶
6
7
8
Part 5
影响粗甲醇精馏的因素
进料量
温度
液位
Hale Waihona Puke 影响因素压力进料 热状态
回流量
（1）进料量的调节
要点一
每次调节流量变化幅度小于1m3/h
要点二
粗甲醇液位下降较快时，要迅速查找原因，若来料不足可减量生产
要点三
当进水多时，塔釜温度也较高但要用回流量和回 流液温度等手段来保证加压塔料含
要点四
应遵循进料时先蒸汽后加料，减量时先减料后蒸汽
THANKS!
馏 精 塔 三
粗甲醇精制
01
02
粗甲醇精制的原因 粗甲醇精馏的原理和方法 粗甲醇精馏的主要设备 粗甲醇三塔精馏工艺流程
目录
CONTENT
03
04 05
影响粗甲醇精馏的因素
本节小结
06
Part 1
粗甲醇精制的原因
粗甲醇精制的原因
自甲醇合成工段来的粗甲醇中含有大量的水、甲醚、有机 杂质、无机杂质等物质，在粗甲醇的后续操作中会增大整个系统 的操作费用，降低甲醇纯度，杂质过多。 鉴于此，需要对粗甲醇进行精制，以期达到甲醇的国家标准、 行业标准
常压塔
压力不足有可能引起负压，使设备受 到损，而压力过高，使甲醇在塔底的 分压增高，造成塔底废水水含量超标
（5）液位的调节
塔釜液位过高，液位高至再沸器回流口，液 相阻力增大，不仅会影响甲醇汽液的热循环，
还容易造成液泛，导致传质、传热效果差
塔釜 液位 A
塔釜液位过低，造成釜液蒸发过大，
B 回流罐 液位