甲醇三塔精馏工艺在我厂的应用
甲醇三塔精馏工艺节能探讨
甲醇三塔精馏工艺节能探讨摘要：介绍了甲醇三塔精馏工艺流程，对影响蒸汽消耗的关键操作指标进行分析，确定最佳操作指标，并对流程节能改造，最大限度的降低蒸汽消耗。
关键词：甲醇三塔精馏蒸汽节能工艺改造我厂甲醇精馏系统采用较为先进的三塔精馏工艺，经过近几年不断的操作优化及工艺改造,蒸汽消耗达到1000～1100kg/t，并且甲醇质量满足GB338-2004 工业用甲醇优等品指标。
本文就甲醇精馏流生产过程中节能经验作一总结。
一、甲醇三塔精馏工艺流程介绍粗甲醇经粗醇预热器预热后进入脱醚塔，脱醚塔下部的再沸器采用饱和蒸汽间接加热液体粗醇，塔顶气相由脱醚塔冷凝器冷凝，未被冷凝的气体进入排气冷凝器进一步冷凝。
从脱醚塔冷凝器冷凝下来的液体进回流槽作为回流液回到脱醚塔，从排气冷凝器冷凝下来的低沸点液体去杂醇油贮槽。
脱醚塔釜液加压并经过预热器预热后进入加压精馏塔，用饱和蒸汽蒸汽加热釜液，塔顶蒸汽温度进入常压塔再沸器冷凝，冷凝液流入加压塔回流槽，一部分作为回流液回到加压塔，另一部分经过冷却器冷却后作为产品去贮槽。
塔底较稀的甲醇溶液经减压进入常压精馏塔。
常压塔塔釜再沸器由加压塔塔顶蒸汽加热，塔顶蒸汽由常压塔冷凝器，冷凝液流入常压塔回流槽作为回流液回到常压塔。
常压塔上部侧线采出的精甲醇经冷却器降温后进入贮槽。
在常压塔侧甲醇进料口上下部各有3个出口分别是乙醇和异丁基油口，从上述出口流出的杂醇冷却后一并送入杂醇油贮。
常压塔底部残液回收至污水处理。
二、加强关键工艺参数的控制和优化降低蒸汽消耗1. 脱醚塔补水优化操作脱醚塔补水是稳定和提高精甲醇水溶性和稳定性的一项重要操作手段。
在实际操作过程中加水量大，有益于有机杂质的清除，但是对各塔的其他工艺条件的控制也带来一定难度，尤其降低了预精馏塔的生产能力，增加了蒸汽和动力消耗。
萃取水量要以粗醇中轻组分和重组分的变化为依据，以精醇质量的控制为根本，粗醇的质量相对较好，可以少加萃取水，以免增加消耗；在粗醇质量较差时，为保证产品的质量就要相应多加萃取水以保证塔内采出产品的质量。
甲醇精馏工艺三塔双效向三塔三效升级的研究与应用
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。
浅述三塔精馏技术在甲醇生产中的运用
浅述三塔精馏技术在甲醇生产中的运用摘要三塔精馏技术具有产品质量高、操作容易、能耗低等优点，其在甲醇生产中的应用，能够有效提高甲醇生产效益，因此应结合甲醇生产要求，积极发挥三塔精馏技术优势，优化三塔精馏工艺，全面提高甲醇生产质量。
本文简要介绍了甲醇生产现状，分析了三塔精馏技术在甲醇生产中的运用。
关键词三塔精馏技术；甲醇生产；运用甲醇生产过程中不仅会发生很多副反应，而且产生很多杂质，三塔精馏技术是一种新型精馏技术，通过在甲醇生产中运用三塔精馏技术，可以有效减少甲醇损耗，提高甲醇生产质量。
1 甲醇生产现状1.1 甲醇酸度不达标由于预塔蒸汽用量较多，为了节约蒸汽，预塔回流量减小，并且由于不凝气管线中含有大量的甲醇积液不能及时回收，因此只能将原本的不凝汽温度下调，但是这样又造成甲醇酸度过高，如果采用加碱量方式，预塔底部pH值会明显提升，最终严重影响甲醇酸度。
1.2 甲醇浪费严重根据甲醇的生产流程，常压塔和加压塔在实际应用中相互制约、相互影响，为了控制两塔的气液平衡、物料平衡和热量平衡，必须做好常压塔和加压塔的控制处理。
甲醇生产操作时，通过控制加压塔回流量，降低蒸汽用量，甲醇生产负荷较高，甲醇采出量较大，这使得甲醇含水量较高，并且加压塔中蒸汽上升量相对较少，对于常压塔的供热量也较少，这时常压塔的运行负荷远远低于标准限值，然而由于物料在常压塔和加压塔分配存在较大差异，这使得常压塔供热量较少，无法保障常压塔运行负荷，上升蒸汽量较少，甲醇采出量不足，塔顶区域处于负压状态。
在某些甲醇生产工艺中，为了调整常压塔负压状态，往往选择提高回流温度或者增加回流量的方式，但是其實际应用效果较差，提高回流温度，会使得甲醇采出温度大幅度上升，由于甲醇容易挥发，因此在生产过程中会浪费大量的甲醇，还会污染周围环境。
虽然加大回流量在一定程度上能够保持塔顶处于正压状态，然而回流量过大，往往会降低灵敏板温度，由于常压塔底部几乎没有热负荷，这样更加加剧了热负荷上升的状态，甲醇轻组分不断向下移动，造成大量甲醇融入废水中被排出，造成生产原料的浪费[1]。
三塔精馏技术在甲醇生产中的应用
三塔精馏技术在甲醇生产中的应用摘要本文介绍了甲醇生产中三塔精馏生产工艺，及其运行效果，以期对甲醇生产中的节能降耗提供参考。
关键词甲醇；三塔精馏；节能降耗；效果1 概述濮阳龙宇化工有限责任公司（原濮阳市甲醇厂），年产20万t甲醇装置精馏工序采用三塔精馏技术，在生产运行中表现出操作调整快捷、物料消耗低、产品质量好、系统运行稳、环保效益良好等优点，现就其先进技术应用及节能降耗予以分析总结。
2 工艺流程2.1工艺原理所谓精馏，是指运用多次部分汽化和部分冷凝的方法将沸点不同的混合物分开的物理加工手段。
本装置采用三塔精馏，分别为预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。
在预塔顶除掉二甲醚等组份及粗醇中的CO2等不凝性气体；在加压塔和常压塔中除去水及高沸点杂质，塔顶得到精甲醇，在塔中下部抽出杂醇油。
2.2工艺流程简述粗甲醇来自甲醇合成工段闪蒸槽或粗甲醇泵，加碱后送至粗甲醇预热器（C0401）管程，被低压蒸汽加热至62℃~65℃。
进预精馏塔（预精馏塔为填料塔）。
控制塔底温度85℃~88℃（塔底由热虹吸式再沸器循环加热），热源为0.45MPa蒸汽，塔底液位为50%,塔顶温度为73℃，塔顶压力为0.145MPa，塔顶气经过预塔冷凝器（C0403）冷却，进入预塔回流槽（F0401），其中不凝气CO2等及二甲醚等轻组分从（C0403、F0401）排出进入膨胀器冷却器，部分甲醇回流到（F0401），其余高点放空。
预塔回流槽中的冷凝液由回流泵（J0401a，b）抽出送至塔顶打全回流，由回流量控制回流槽液位。
脱去轻组分后，温度约为83℃的粗甲醇自预塔底经加压塔进料泵（J0402a、b）抽出，直接进入加压塔（E0402）第6块塔板。
控制塔底温度为130℃左右，压力为0.724 MPa，塔底由加压塔再沸器（C0405A/B）加热，热源为0.45MPa 低压蒸汽。
塔底液位为50%。
主塔顶压力为0.674MPa，温度为121℃，塔顶甲醇蒸汽进入冷凝器（C0406a，b）壳程（也是常压塔再沸器），冷凝液入加压塔回流槽（F0402），少量不凝气从回流槽顶部排出高点放空。
甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文
甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文甲醇作为非常重要的化工原料，其制备过程较为复杂，随着科技的进步，在甲醇精馏工艺上我国化工行业已经取得了巨大的进步。
目前，国内应用最多的是鲁奇节能工艺的改进版本，但是由于目前的需求更高，要求也不断升级，所以技术人员还需要对精馏工艺进行优化设计和完善，选用更加合理的塔器甲醇精馏。
因为在甲醇精馏工艺分析方面和塔器选择优化方面还有发展进步的空间，所以本文着重对此进行了分析。
1甲醇精馏工艺分析(1)双塔精馏工艺传统的甲醇精馏装置主要使用双塔精馏工艺，该工艺主要应用精馏塔和预精馏塔，应用最为广泛。
甲醇的与处理工艺是由与之精馏塔完成，预热器完成甲醇的预热，塔釜泵对粗甲醇实行加压，然后将其置于预精馏塔中，去除粗甲醇的水分。
为了实现大量的甲醇能留住，特别是在液相中，最大限度的实现甲醇回收，需要将塔顶的两极冷凝应用起来，在塔内形成了一种返流现象，这样不仅最大程度的回收了甲醇，还提高其稳定性能。
塔顶会出现一些甲醇或者初馏份，这些溢出的部分在通过某些通道回到主精馏塔中，我们生产的甲醇在塔顶，废物及循环甲醇水会在塔底，最终实现甲醇的精馏。
(2)三塔精馏工艺三塔精馏同双塔精馏相比应用更为广泛，其生产效率非常高。
三塔精馏有加压塔和常压塔，其生产过程较为绿色环保，能源使用较少，利用率较高。
粗甲醇进入预热器，然后在送到精馏塔。
粗甲醇杂质发生分解，精馏的甲醇去往塔顶，然后经过燃料管，用塔釜泵加压物料并送到加压塔。
甲醇经过冷凝进入回流槽，冷凝后会出现两种产品，一种是甲醇水溶液，一种是精甲醇产品。
2甲醇精馏塔器优化设计(1)理论优化,配置塔器精甲醇的生产离不开精馏塔，精馏塔在生产甲醇中起到了至关重要的作用，因此在甲醇精馏塔器设计中应该对其进行理论优化。
一般设计人员认为操作和结构设计对甲醇的生产有巨大影响，尤其是操作配置和精馏塔的结构设计，事实证明确实会对甲醇产量造成重大影响。
我公司甲醇三塔精馏应用
压力同样也能反映出塔内物料 、 热量是 否平衡 。如果塔内压力增 加． 可能是加热 蒸汽量大 ， 也可能是塔 内积存 的物料过多或 处理量过 大造成的。 ‘
３产 品 质 量 问题 及 处 理 。
３１精甲醇水 含量 高 ．
２精馏 操 作 ．
ａ． 精 甲醇冷却器漏 。 停车检修 。 为 了确 保精 甲醇产 品的质量 和降低蒸汽 、 及电 的消耗 ． 水 采用 三 ｂ采出温度 高 ， 出量 大， ． 采 回流量小 ， 造成重组分上移。 塔精馏 工艺流程 ． 在预 塔、 加压塔 和常压塔 中将 粗 甲醇多次 部分气化 处理方 法 ： 降低采 出量 ， 加大 回流量 ， 降低采出温度。 和冷凝 ， 使其 中的水分 、 有机物和无机物杂质被除去 ， 而得到纯度较 从 ３ ． 溶 性 不 合 格 ２水 高的精 甲醇 。 精馏操作是维持系统 的物料平衡 、 热量平衡和气液平衡 ． 般为高级醇烷或醛醚 等不溶水或难溶水物 多． 预精馏 塔塔顶温 需要掌握好 温度压力 液位流量及 物料组成 的变化规律及其 相互间 的 在萃取槽适量加大萃取水来 提高预塔塔顶温 联系 。 在操作时要依据 甲醇一 水系统 的气液相平衡关系 ． 随时平衡加压 度偏 低造成 处理 方法： 保持预塔底 甲醇浓度在 ８ ８ ． ５ ８ ％）从而减少高 级醇烷或醛醚 等在 塔、 常压塔所需物料和热量 。 在调节时 ． 应全面分析各个参数 的相互影 度（ 精 甲醇中的含量 。预塔顶温度适 当控制 高些 ． 预塔 回流控制在 ７ ｍ／ ０３ ｈ 响关系 。 做到细调 、 慢调和超前调解 ， 保证精馏工况正常运行 。 以上保证有较大 的蒸发量 。 ２１ 衡 ．平 为了长周期运行最好在停车时 ， 用碱水清洗下塔 物料平衡对精 馏塔来说 ， 入料量＝ 品采 出量＋ 产 塔底 排放量＋ 塔顶 ３３Ｋ ０ 试验不合格 － Ｍｎ 气体排放量 。 如果人料多产品采 出少 。 出现塔 内温度低 、 会 压力大等现 ａ 甲醇质量差 ． 太多。对合成调整 ． ． 粗 杂质 保证粗 甲醇质量 象， 更易造成液 泛 ： 如果采 出量大 ， 则采 出精 甲醇密 度不合格 ． 内各 塔 ｂ ． 处理量大 ， 分离效果不好。适当减小精馏负荷 ． 格后在增加 待合 个温度点升高 热量平衡 ， 加入 蒸汽量过 多 ， 则产生塔底 压力大 、 液位升高 ． 易发 负荷 。
百万吨甲醇三塔精馏的自动化控制
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甲醇三塔精馏工艺技术
浅析甲醇三塔精馏工艺技术( 新疆新业能源化工有限责任公司郑军 )摘要：甲醇是重要的工业有机原料之一，也是煤基产业链合成新型能源的优质基础产品，它的主要下游产品有芳烃、烯烃、二甲醚、1，4丁二醇、甲醇叔丁基醚等。
随着科技的发展及工业技术的提高，甲醇的应用也愈加广泛，国内甲醇产能持续快速增长，工业生产技术更是精益求精。
精馏在甲醇生产中极为重要，本文以精馏塔为例论述了甲醇精馏技术中双塔和三塔精馏工艺, 介绍了精馏塔中导向型浮阀塔板的优点。
对双塔和三塔精馏技术的经济性进行了比较。
关键词：甲醇; 导向型浮阀塔板; 双塔精馏; 三塔精馏前言在以CO和H2为原料合成甲醇过程中，尽管生产工艺有单醇及联醇工艺，操作压力有高压法和低压法，催化剂有铜基和锌一铬基，但无论何种工艺生产都会不同程度地发生一些副反应，从而产生除甲醇以外的其它化合物杂质。
同时由于二氧化碳的存在，会有相当量的水生成。
为了获得高纯度、高质量甲醇产品，甲醇精馏成为甲醇生产企业重要后处理工序。
甲醇的质量、单位产品能耗是其主要的技术经济指标，而且，这一工序的能耗高低对甲醇产品的成本有重要影响。
在国家大力提倡节约能源、降低消耗、实现循环经济的大背景下，如何提高甲醇的质量、降低能耗已是每个企业争生存、求发展、取得更高经济效益的大事。
对于精馏系统来说，降低能耗的措施从两方面着手，一是提高精馏塔内件的分离效率，即采用高效的分离元件来提高板效率或降低等板间距，从而在设备高度不增加的情况下，增加了理论板数，降低回流比。
二是改进工艺流程，即利用甲醇饱和温度随压力增大而提高的特点，利用较高压力下甲醇的冷凝热来加热低压下的甲醇使其沸腾，实现热量的梯级利用，提高热利用率，从而降低能耗。
综上两点，我公司结合当前工艺流程的优化，引进了以导向型浮阀塔板为分离元件的甲醇三塔精馏工艺技术，实现高分离效率及能源梯级利用的结合，在提高能源利用率方面取得了非常好的效果。
一、导向型浮阀塔板的结构原理及特点我公司甲醇精馏塔采用的是导向型浮阀塔板，利用气体的动量推动液体向前流动的导向推液作用，从而减小直至消除液面落差，减小局部漏液，改善气体流动的均匀性，进而提高塔板效率。
三塔流程甲醇精馏技术的应用
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。
甲醇精馏工艺及设备的比较与应用误区
甲醇精馏工艺及设备的比较与应用误区刘树明张振欧（河北工业大学化工塔器设计中心）（天津市创举科技有限公司）随着煤化工行业的迅速发展，作为化工基础原料的甲醇生产也在迅速地发展。
除了一部分氮肥厂还在继续联醇生产外，目前年产60万t左右的甲醇装置接连开始建设，特别是在煤产量较多的山西、内蒙和天然气较多的四川、重庆等地的一些企业，使用焦炉气和水煤气、天然气大规模地生产甲醇已成趋势。
因此，讨论一下甲醇生产的工艺和设备就很有必要。
当然，以前已有很多文章介绍这个问题，我们这次要从另一个角度来看一下这个问题。
1 甲醇生产的工艺简介目前在国内应用比较广的有双塔精馏和三塔精馏。
双塔精馏的历史比较长，它的投资少、建设周期短、操作比较简单，因此很容易地被全国大多数中小甲醇生产厂所选用。
它所生产的甲醇可以达到国标GB338-2004“工业用甲醇”中优等品的标准。
但是能耗比较高，一般为1.5~1.8 t蒸汽/t醇；同时如果对甲醇的质量有更高的要求，比如要求达到美国的AA标准时，它就无能为力了。
为此，又有三塔精馏工艺应运而生。
所谓三塔精馏，就是在常压的预塔和主塔之间，加上一个加压塔。
利用加压塔顶蒸气的冷凝热加热常压塔底再沸器中的甲醇液，由于常压塔的再沸器不再使用蒸汽，而加压塔的塔顶也没有了冷凝器，从而可以降低能耗，一般三塔精馏的吨醇蒸汽耗在1.1~1.3 t蒸汽左右。
同时它产品的质量也提高了，可以将甲醇中乙醇的含量降到美国AA标准的要求。
但是它的投资较双塔高，同时操作比较复杂，对操作人员的素质和控制仪表的质量和配置的要求也将大大提高。
因此，针对某一特定厂，究竟选择哪一流程还要根据该厂的具体条件来决定。
笔者就在一次学术会议上听见瑞士苏尔寿公司的代表发言中对三塔精馏颇有微词，提出多花一大笔投资来节约那么一点能量是否合算的问题。
因此在甲醇精馏流程的选择上可以说是见仁见智的了。
2 甲醇精馏塔的选择目前甲醇精馏塔从大的类型上分有板式塔和填料塔两种。
甲醇三塔精馏工艺技术
浅析甲醇三塔精馏工艺技术( 新疆新业能源化工有限责任公司郑军 )摘要：甲醇是重要的工业有机原料之一，也是煤基产业链合成新型能源的优质基础产品，它的主要下游产品有芳烃、烯烃、二甲醚、1，4丁二醇、甲醇叔丁基醚等。
随着科技的发展及工业技术的提高，甲醇的应用也愈加广泛，国内甲醇产能持续快速增长，工业生产技术更是精益求精。
精馏在甲醇生产中极为重要，本文以精馏塔为例论述了甲醇精馏技术中双塔和三塔精馏工艺, 介绍了精馏塔中导向型浮阀塔板的优点。
对双塔和三塔精馏技术的经济性进行了比较。
关键词：甲醇; 导向型浮阀塔板; 双塔精馏; 三塔精馏前言在以CO和H2为原料合成甲醇过程中，尽管生产工艺有单醇及联醇工艺，操作压力有高压法和低压法，催化剂有铜基和锌一铬基，但无论何种工艺生产都会不同程度地发生一些副反应，从而产生除甲醇以外的其它化合物杂质。
同时由于二氧化碳的存在，会有相当量的水生成。
为了获得高纯度、高质量甲醇产品，甲醇精馏成为甲醇生产企业重要后处理工序。
甲醇的质量、单位产品能耗是其主要的技术经济指标，而且，这一工序的能耗高低对甲醇产品的成本有重要影响。
在国家大力提倡节约能源、降低消耗、实现循环经济的大背景下，如何提高甲醇的质量、降低能耗已是每个企业争生存、求发展、取得更高经济效益的大事。
对于精馏系统来说，降低能耗的措施从两方面着手，一是提高精馏塔内件的分离效率，即采用高效的分离元件来提高板效率或降低等板间距，从而在设备高度不增加的情况下，增加了理论板数，降低回流比。
二是改进工艺流程，即利用甲醇饱和温度随压力增大而提高的特点，利用较高压力下甲醇的冷凝热来加热低压下的甲醇使其沸腾，实现热量的梯级利用，提高热利用率，从而降低能耗。
综上两点，我公司结合当前工艺流程的优化，引进了以导向型浮阀塔板为分离元件的甲醇三塔精馏工艺技术，实现高分离效率及能源梯级利用的结合，在提高能源利用率方面取得了非常好的效果。
一、导向型浮阀塔板的结构原理及特点我公司甲醇精馏塔采用的是导向型浮阀塔板，利用气体的动量推动液体向前流动的导向推液作用，从而减小直至消除液面落差，减小局部漏液，改善气体流动的均匀性，进而提高塔板效率。
浅谈甲醇精馏中的双效三塔精馏
Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｉ ｎ ｎ ｏｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅ ｒ ａ ｌ ｄ
化 学 工 业
浅谈 甲醇 精 馏 中 的双效 三塔精 馏①
库晓娜 肖 东敏 （ 河 南煤化集 团开封龙字化工有限公 司 河 南开封 摘 ４ ７ ５ ２ ０ １ ）
３ ． ５ ． １ 塔底 温 度调 节 塔底 温 度 过高 ， 会 使蒸 发量 过 大 ， 全 塔
温度上升， 造成 采 出 产 品超 标 ， 同时 ， 液 位
会直 接影响 常压塔 进料 ， 应 关 小 蒸 ⑤第 一主 精 馏 塔 的回流 比 ， 第二 主 精馏 过 低 ， １ 双 效 三塔 精 馏 流 程 简述 减 少加 热量 。 反之 温 度 过 低 ， 会使 蒸 发 来 自合 成 的 浓 度 为 ８ ６ ． ５ ％的粗 甲醇 ， 先 塔 的 负荷 ， 以及 第 一主精 馏 塔塔 压 的 控 制 ， 汽， 影 响采 出量 及 回流 量 ， 加 大 了常 压 经 粗 甲醇预 热 器预 热 至 ６ ５ ℃后 ， 进 入 预 精 这 三 者相 互影 响 ， 相互 牵制 ， 因此 在 操 作 中 量 减 少 ，
要： 作为甲醇精馏流程的发展 ， 双效三替流程可 提供更优质的甲醇， 且具有明显的节能优势。 通 过对流程 的筒 述及分析， 进一步说 明了 新漉
双效三塔 节能优势
程的特点及操 作中的注意事项。 关键词 ： 甲醇精馏
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ２ ２ ３ ． １
— ０ ９ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ （ ｃ ） － ０ １ ５ ０ — ０ １
３ ． ３ 粗 甲醇 进料 及 精 甲醇 采 出 量波 动量 不
可 过 大
浅谈甲醇精馏中的双效三塔精馏
高，浪费蒸汽。反之会使部 分甲醇 随着不凝 气 放 掉 而 浪费。 3.5 压力塔调节
3.5.1 塔底温度调节 塔底温度 过高，会使 蒸发量 过大，全塔 温 度 上 升，造 成 采 出产品 超 标，同 时，液位 过 低，会 直 接 影 响 常 压 塔 进 料，应 关 小 蒸 汽，减 少加 热 量。反 之 温 度 过低，会使 蒸发 量减 少，影 响 采出量 及回流 量，加 大了常压 塔负荷，应 加 大再 沸 器蒸 汽 量。 3.5.2 塔顶温度调节 塔 顶温度 过高，会使蒸发量 加大，重组 分 增多而 使 产品 不 合 格，同 时 使 塔 底 液 位下 降，影 响常压塔 进 料，影 响 操作平 衡，应 加 大回流 量 或 降 低 塔底 温 度。反 之 温 度 过低 使 蒸发 量减 少，回流槽液位下降，影 响产品 采 出 量，应 提 高 塔 底 的 温 度。 3.5.3 压力塔压力调节 压 力 过 高 会 使 产品 蒸 发 量 减 少，产品 采 出 量 减 少，反 之 压 力 低 会 使 产品中重 组 分 增 加 而 使 产品不合格，且 影 响 常压 塔 进 料。 3.6 常压塔调节 常压 塔 再 沸 器又 是 压 力 塔 冷 凝 器，常压 塔 塔 底 温 度、塔 顶 温 度、塔 顶 压 力直 接 受 压 力塔 操作影响。如压力塔正常 操作，常压塔 发生波动，应及时针对性调节回流 量、进 料 量、采 出量 使 塔 达 到 平 衡。
三塔甲醇精馏技术的应用
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------三塔甲醇精馏技术的应用三塔甲醇精馏技术的应用刘志臣孙贞涛(山东联盟化工集团有限责任公司化肥厂寿光 262700)0 前言山东联盟化工集团5 万 t/ a 联醇装置一期工程(粗醇 2. 5 万 t/ a、精醇 5 万 t/ a) 于 2019 年 8 月投产。
甲醇精馏采用的是三塔精馏技术 ,经过近2 年的生产运行 ,取得较好的效果。
现介绍一下三塔甲醇精馏技术在我厂的应用情况。
1 三塔精馏的工艺流程系统流程如图 1 所示。
粗甲醇经约 8 %的稀碱液中和后 ,经甲醇预热器进入预塔 ,在预塔内将粗甲醇中残余的溶解气体和低沸点物质除去 ,预塔塔底78 ℃左右的甲醇由预后泵经预热器预热后进入加压塔 ,加压塔塔顶出来的甲醇气体进入常压塔再沸器冷凝 ,同时为常压塔提供热量。
加压塔再沸器用蒸汽加热出加压塔底的甲醇水溶液 ,温度约为125 ℃,经预热器换热后 ,温度降为90 ℃左右进入常压塔下部。
从加压塔、常压塔上部侧线采出的精甲醇 ,经冷却器降温后进入精甲醇贮槽。
常压塔底部约102 ℃的残液经残液泵回收至循环水中。
图 1 三塔精馏工艺流程 1. 预塔 2. 加压精馏塔 3. 常压精馏塔2 主要设备规格和运行中的工艺指标主要设备规格见表 1 。
1 / 6表 1 主要设备规格设备名称规格台数/ 台预塔7731加压塔常压塔预塔再沸器加压塔再沸器常压塔再沸器4 9271精醇槽8 000 11 000V = 500 m31粗醇槽2 运行中主要控制的工艺指标见表 2。
表 2 运行中主要控制的工艺指标项目预塔加压塔常压塔操作压力/ kPa20～40450～50010塔底温度/ ℃74～78124～12898～102塔顶温度/ ℃68～70112～11468～70灵敏点温度/ ℃118～120 853 运行过程中出现的问题及处理措施由于甲醇合成 2019 年 8 月仅投产 2. 5 万 t/ a一期工程以及甲醇市场不景气 ,甲醇装置投产后 ,一直限量生产 ,导致甲醇精馏系统处于间断运行状态。
年产15万吨甲醇三塔精馏工艺设计
年产15万吨甲醇三塔精馏工艺设计The Process Design of Three-tower-distillation on 15kt/aMethanol目录摘要 (I)Abstract (II)主要符号说明 (III)第一章甲醇生产及其精馏工艺的选择 (1)1.1 甲醇的性质及用途 (1)1.1.1 甲醇的性质 (1)1.1.2 甲醇的用途 (2)1.1.3甲醇发展及前景 (3)1.2 甲醇精馏工艺的比较与选择 (4)1.2.1 甲醇精馏的重要性 (4)1.2.2 甲醇精馏工艺概述 (4)1.2.3 甲醇工艺流程的选择 (5)第二章工艺计算 (6)2.1 物料衡算 (6)2.1.1 设计任务与摩尔衡算 (6)2.1.2 预塔物料衡算 (7)2.1.3 加压塔的物料衡算 (8)2.1.4 常压塔的物料衡算 (8)2.2 热量衡算 (8)2.2.1 塔顶冷凝器的热量衡算 (8)2.2.2 全塔的热量衡算 (10)2.2.3 塔釜冷凝再沸器的热量衡算 (12)第三章常压精馏塔设计 (13)3.1 塔板数的确定 (13)3.1.1 平均相对挥发度α的计算 (13)3.2 理论塔板层数的求取 (15)3.3 全塔效率和实际塔板层数的求取 (16)3.4精馏段和提馏段的数据的计算 (18)3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸 (20)3.5.1 塔径的计算 (20)3.5.2 精馏塔有效高度的计算 (22)3.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (24)3.7 塔板布置 (25)3.8 浮阀个数n及排列 (26)3.9 浮阀塔板流体力学的验算 (27)3.9.1 精馏段流体力学的验算 (27)3.9.2 提馏段流体力学的验算 (29)3.10 塔板负荷性能图 (31)3.10.1 精馏段负荷性能图 (31)3.10.2 提馏段负荷性能图 (33)3.11 塔体壁厚计算 (35)3.12 接管设计 (36)3.12.1 塔顶蒸气出口管的直径DV (36)3.12.2回流管的直径DR (37)3.12.3 进料管的直径D F (37)3.12.4 塔底出料管的直径Dw (38)3.12.5 再沸器返塔连接管直径DV (38)3.13 常压塔工艺计算汇总 (38)结论 (40)致谢................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
ASPENPLUS在煤制甲醇三塔精馏工艺中的应用
在煤制甲醇三塔精馏工艺中的应用毛进林，王小露ASPEN P LU S( 中建安装工程有限公司，江苏南京210023)摘要:对煤制甲醇的合成产物分离体系进行了研究，应用Aspen P l u s化工模拟软件里模型，选用WLSON 方程进行物性计算，对甲醇三塔精馏工艺进行了仿真模拟计算。
建立并模拟计算了脱醚塔－加压塔－常压塔精馏工艺模型，得到了各个精馏塔的较优的主要工艺参数，为工业设计提供了依据。
关键词:甲醇;三塔精馏;分离过程模拟;Aspen P l u s软件中图分类号:文献标识码:文章编号:1001 －9677(2013)03 －0135 －02TQ223. 1 BApplication of A s p e n P l u s in t h e M e t h a n o l Tri －co l umn s R e c t i f i ca t i o nMAO J i n－li n，WAN G X i a o－l u( C h i n a Co n str u ct i o n I n sta ll at i o n En g i n eer i n g Co.，L t d.，J i a n gs u N a n ji n g 210023，C h i n a) Ab s t r ac t:Se p arat i o n method s for produc ts from sy n t h es i s of m et h a n o l throu gh coa l s were i n vest i gate d.Aspen P l u ss i mu l at i o n software was used to o p t i m i ze i mp orta n t process parameters of three －to wer rect i f i cat i o n of m et h a n o l，a nd s i mu- l ate w h o l e proce ssed by u s i n g WLSON e qu at i o n.M a i n o p erat i o n parame ters for d i st ill at i o n co l umn s can be used as refer- ence for the d es i g n of i ndu str i a l se p arat i o n i n sta ll at i o n.K e y w o r d s:m et h a n o l;three －to wer rect i f i cat i o n;se p arat i o n process s i mu l at i o n;Aspen P l u s softwa re甲醇是最简单的脂肪醇，是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，广泛应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料、交通和国防等化学工业和能源工业中。
甲醇-08-甲醇三塔精馏技术应用与节能减排
甲醇三塔精馏技术应用与节能减排于咏梅江苏恒盛化肥有限公司摘 要：我公司甲醇装置采用三塔精馏技术，该装置表现出蒸汽消耗低，系统运行稳定，产品质量好等优点，运行效果良好，节能减排显著，具有较好的经济与环保社会效益。
关键词：三塔精馏、技术应用、节能减排、经济效益、环保效应1 概述我国石油能源的短缺问题日益严重，寻找石油的替代燃料不仅关系着经济的发展，且关系到国家能源和环境的安全，甲醇是目前最现实、最便捷的途径之一。
甲醇在一碳化学中有着重要的地位和较为广泛的用途，经过羰基化、烷基化、脱氢等一系列反应可得到较多的有机化工产品，在农药、染料、燃料以及三大合成材料生产中都要用甲醇作为原料或溶剂。
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，在甲醇生产中占据重要的位置。
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、提高企业竞争力有着重要的作用。
我公司甲醇三塔精馏装置所采取的先进技术，表现出消耗低、易操作、工艺指标调整快、系统运行稳定、产品质量好、环保效益较好等优点，现就其先进技术应用与节能减排作一总结。
2 工艺流程2.1 工艺原理精馏是利用各物质沸点的不同进行的分离操作，技术成熟，应用广泛。
甲醇的精馏过程是利用粗甲醇中各组分的挥发度不同，且不形成共沸物，利用多次部分汽化和部分冷凝的方法，以达到分离各组分的目的。
本装置采用三塔精馏，分别为预精馏塔、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，在加压塔和常压塔中除去水及高沸点杂质，从而制得合格的精甲醇产品。
2.2 工艺流程简述由合成工序来的浓度为85%～92%(Wt%，下同)粗甲醇在正常情况下直接进入本装置的粗甲醇预热器由加压精馏塔上部气体预热后进入预塔，塔底操作温度约75～85℃，塔顶温度用回流液控制在≤65℃，操作压力约0.03MPa。
当装置短时间停车或负荷较低时，粗甲醇则进入粗甲醇贮槽，贮槽中的粗甲醇通过粗甲醇泵送至粗甲醇预热器（如图1）。
甲醇三塔精馏质量的优化控制
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化工生产与技术
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塔、 常 压 塔 的 回 流 量 分 别 由 "# 8 "9 ): ; ’、 "" 8 ": : : : 回流比分 ) ; ’ 增加至 "< 8 #: ) ; ’、 "9 8 "< ) ; ’， 别在:= $和#= $左右， 工艺调整应根据塔的压力、 塔底 组分及产品质量综合考虑， 以保证产品质量为前提。
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处理措施及优化操作
设备方面采取的措施 # $ % 常压塔再沸器配管不合理， 使再沸器出口的
甲醇形成 "+ , - 的液封， 降低了再沸器的换热面积， 消除了出口液封， 增加了换热 &""" 年 $$ 月整改完， 面积， 常压塔塔底温度提高了 ’ . ,* 。 # & % 把常压塔调节阀由一楼移至二楼 / 米平台， 取消了液封， 实现了压力调节之目的， 取得了较好的 效果。 # ’ % 预塔不凝气管道改为排放槽之后， 解决了预 塔压力不稳的问题，为整个精馏系统的稳定运行奠 定了基础。 !" $ 工艺方面采取的措施 # $ % 提高加压塔底甲醇浓度， 增加加压塔回流 “东西” 量， 减少加压塔采出量， 使常压塔有 可采 # 这 是造成常压塔负压主要原因之一 % 。这就要求加压 塔和常压塔的采出分配应控制合理，基本按 !0 ( 原 则来采出精甲醇。 # & % 提高常压塔回流液温度， 由设计的 !"* 提 高至 ,"* ， 尽可能利用回流液的显热来加快甲醇液 体 的蒸 发 # 从这 一点 说 常压 塔顶 的 出口 管 道 应保 温%， 从而暂时达到提高常压塔塔顶压力的目的。 # ’ % 通过提高加压塔塔底温度来提高常压塔塔 底温度， 以保证常压塔精馏所需热量， 以解决常压塔 热负荷不足的问题。 # ! % 稳定常压塔的压力， 操作人员应根据常压塔 第四块塔板灵敏点温度及时调整回流量，应使温度 控制 /1"* ， 减少常压塔采出量， 适当增加回流量， 以保证塔的汽液平衡。 # , % 我们根据操作实践， 将不凝气温度由设计的 2 ’)* 控制在 !" 3 &* ，既保证了轻组分杂质的去 除，又尽量避免甲醇蒸汽的流失。粗甲醇中含有一 些酸性物质和预蒸馏塔； #E 加压精馏塔； !E 常压精馏塔； BE 回流槽； 9E 冷凝器； >E 再沸器； 8E 冷凝再沸器； FE 回流泵； "E 冷却器； ;$E 预热器
精馏及其在甲醇生产中的应用
精馏及其在甲醇生产中的应用粗甲醇精制的精馏过程, 传统上多采用由预塔和主塔构成的双塔流程。
鉴于对高品质、低乙醇甲醇产品的要求和节能的优势, 又发展出三塔双效精馏流程。
据资料[ 2 ] 介绍, 不少国外公司均采用了这一先进流程。
国内也报道了若干生产厂投产了这种三塔双效流程[3～6 ]。
本文将对有关问题作更深入的讨论。
一、精馏1.1概念一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
精馏操作按不同方法进行分类。
根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数可分为二元精馏和多元精馏。
根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，可分为普通精馏和特殊精馏。
（包括萃取精馏、恒沸精馏、加盐精馏）。
若精馏过程伴有化学反应，则成为反应精馏。
1.2精馏原理双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。
典型的精馏设备是连续精馏装置（图1），包括精馏塔、再沸器、冷凝器等精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸汽得到部分冷凝，部分分凝液作为回流液返回塔顶，其余馏出液是塔顶产品。
位于塔底的再沸器使液体部分汽化，蒸汽沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。
进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。
在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。
液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。
对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。
进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。
两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。
当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时，须有n-1个塔。
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有大量的灰尘,洗气箱二道水封底部最易被灰尘堵塞,若长期不清理会造成洗气箱溢流管堵塞,使洗气箱内水封水位升高,增加系统的送气阻力,严重时会造成单炉系统超压,使生产的煤气送不出去而发生爆炸事故。
我公司利用虹吸原理对洗气箱进行了改造,使沉淀在二道水封底的细灰能自动排除。
投用后效果非常好。
7 炉内入料口改造生产过程中发现炉子排灰中含碳量高,停车后进行炉子试火,结果总是一边火大。
分析认为是炉子加料分布不均匀所致。
于是将加料口上提,使原料入炉后分布均匀。
改造后灰渣中的遗碳明显减少。
8 其他改造在气体分厂增加了富氧空气和加氮空气连通管,需要气体置换时自动切换阀门即可完成,实现了炉子在不熄火的情况下即可完成置换工作,安全、迅速且节约时间。
9 结 语通过对富氧造气部分设备的技改,富氧连续制气的优越性得到了发挥。
随着我公司设备技改力度的加大,相信富氧造气技术将会更加完善、更加成熟。
第2期2007年3月中 氮 肥M 2Sized Nitrogenous Fertilizer Progress No 12Mar 12007甲醇三塔精馏工艺在我厂的应用赵西坤,柳永兵,杨贵州(兖矿鲁南化肥厂,山东滕州 277527)[中图分类号]TQ 223112+1 [文献标识码]B [文章编号]100429932(2007)022*******[收稿日期]2006208209[作者简介]赵西坤(1968-),男,山东枣庄人,工程师。
我厂甲醇精馏系统采用较为先进的三塔精馏工艺,原设计生产能力为100kt/a ,经过近几年不断地优化工艺指标及技术攻关,目前已达到150kt/a 的生产能力。
现将我厂三塔精馏系统运行情况和操作经验作一总结,供同行参考。
1 工艺流程由甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇或由粗甲醇槽来经预塔给料泵加压后的粗甲醇经粗甲醇预热器,被蒸汽冷凝液加热至65℃左右后,从预塔第62层填料上部进入预塔。
预塔塔顶汽经预塔冷凝器冷凝,冷凝液送往预塔回流槽,经预塔回流泵打回预塔;未冷凝的部分低沸点组分及不凝气进入不凝气冷却器冷至38℃以下,将其中绝大部分甲醇回收,不凝气经预塔压力调节阀送至常压塔顶放空。
预塔塔底由113MPa 蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。
为了防止粗甲醇中微量酸性物质腐蚀塔内件及促进胺类和羰基物的分解,在预塔下部高温区第31层填料上部加入1%～5%的烧碱液,使预塔塔釜液p H 在7～9。
预塔塔底预精馏后的甲醇经加压塔给料泵加压后送至加压塔。
加压塔塔顶排出的甲醇蒸汽进入常压塔再沸器,作为常压塔的塔底热源,冷凝后的液体进入加压塔回流槽,一部分由回流泵升压后回流至加压塔塔顶,其余部分经加压塔精甲醇冷却器冷却至≤40℃,作为产品送入精甲醇贮槽。
加压塔塔底用113MPa 蒸汽经热虹吸式再沸器提供热量。
由塔底排出的甲醇溶液经减压后送至常压塔第10、26块塔板,常压塔塔顶排出的甲醇蒸汽经常压塔冷凝冷却器冷至≤40℃后进入常压塔回流槽,一部分作为回流送入常压塔顶部,其余部分作为产品送往精甲醇贮槽。
常压塔塔底排出的废水在甲醇含量<011%时,经废水冷却器冷却后送往废水槽,再经废水泵全部送往气化污水处理;当甲醇含量>011%时,可送往汽提塔进一步处理。
2 主要设备精馏系统的主要设备是3个精馏塔,原设计全为浮阀塔,浮阀型号为F1Z24A。
为提高甲醇收率,控制环保指标,又增加了1个汽提塔。
2004年10月,将预塔由浮阀塔改为高效规整波纹板填料塔,增大了预塔的处理能力,并将补水的位置改到预塔冷凝器上;为提高常压塔塔底温度,新增1台常压塔再沸器,与原常压塔再沸器并联运行。
精馏系统主要设备见表1。
表1 精馏系统主要设备一览表设备名称直径/mm高度/mm塔板数/块 板间距/mm进料板位置预 塔12002814062层填料上部加压塔16004345085500(1～10块)8块、10块塔板400(10～85块)常压塔20004990085400(1～16块)10块、26块塔板500(16～85块)汽提塔273/4268291 注:预塔和汽提塔为规整波纹板填料塔。
3 运行情况该装置于2000年6月一次开车成功。
虽然在原始开车初期曾出现常压塔塔顶呈负压、产品质量波动较大、精甲醇酸度及水分超标等问题,但经过工艺运行参数的调整和设备改造,精馏系统的操作很快趋向稳定。
近几年我厂通过工艺指标的优化及技术攻关,在三塔精馏操作方面已形成一套成熟的控制手段,装置生产能力达到150 kt/a。
从2004年4月起,针对C307催化剂选择性好、副反应少的特点,为提高甲醇收率、降低能耗,在不采预塔馏分及杂醇油的前提下,通过加强精馏系统工艺的整体优化和控制,保持了精馏系统的稳定运行,并生产出符合G B33822004高纯度级的精甲醇,优等品率达到98%以上,且每吨精甲醇蒸汽消耗下降到018～019t,达到了国内较为先进的水平。
4 经验总结411 提高粗甲醇品质精馏系统操作的难易及精甲醇的产品质量主要取决于粗甲醇品质的好坏,因此,甲醇合成催化剂的正确选用及合成系统温度、压力及气相组成的控制对简化精馏操作非常关键。
412 正确把握工艺调节的原则精馏操作指标是影响精甲醇质量的关键因素,其控制的优劣直接决定着产品的质量和消耗。
因此,把握正确的工艺调节原则,维持好精馏系统的物料平衡、热量平衡和汽液平衡至关重要。
一切工艺调节都必须缓慢、逐步地进行,必须待上一步调节显现效果后才能进行下一步调节。
(1)给料量的调节给料量变化幅度应严格控制在<1m3/次,且每次变化间隔时间不少于10min。
加、减给料量的同时,要及时向塔釜再沸器加、减蒸汽量,并遵循以下原则:预塔加给料量时应先加蒸汽量后加给料量,减给料量时应先减给料量后减蒸汽量;加压塔、常压塔加给料量时应先加给料量再加回流量,最后加蒸汽量,减给料量时应先减蒸汽量再减给料量,最后减回流量。
加、减给料量的同时,碱液量也应随之调整。
(2)温度的调节塔温的变化幅度应严格控制在<1℃/次,管网蒸汽压力应尽可能保持平稳。
(3)液位的调节液位要保持相对稳定,各塔液位应保持在60%～80%。
413 加强预塔操作条件的优化和控制(1)预塔塔顶不凝气温度的控制在三塔精馏流程中,预塔的主要作用是脱除甲酸甲酯、二甲醚、丙酮等轻组分杂质,不凝气温度的高低决定着轻组分的脱除效果。
不凝气温度应采取动态控制的手段。
在催化剂使用初期,合成副反应较少,不凝气温度可以适当控制低些,我厂控制在25～32℃;在催化剂使用中、后期,不凝气温度应逐步提高,但也不要控制得太高。
我厂的操作经验是在催化剂使用后期将不凝气温度控制在38～42℃。
(2)预塔补水的优化操作预塔补水是稳定和提高精甲醇水溶性和稳定性的一项重要操作手段。
预塔补水操作的关键是第2期赵西坤,等:甲醇三塔精馏工艺在我厂的应用・33 ・补水量的控制和适宜补水部位的选择。
目前我厂已将补水的位置改到预塔冷凝器上,这样萃取和分离就有一定的停留时间,从而大大提高萃取的效果。
当正常操作精甲醇的水溶性和高锰酸钾值不易达到质量指标时,可以适当增加补水量,但补水量不易控制过高,否则会明显降低预塔的生产能力,增加蒸汽和动力消耗,同时对三塔其他工艺条件的控制也会带来一定难度。
我厂目前这炉催化剂(2005年12月更换)是在连续使用476d后发现精甲醇水溶性、高锰酸钾值有降低迹象才开始补水,补水量控制在6%～8%(预塔塔釜甲醇含量大约在88%～89%),基本可以保证产品的优等品率。
(3)保证预塔足够的回流量为有效脱除轻组分杂质,保证预塔一定的回流量是非常必要的,但回流量不能太大,否则会增加能耗。
要保证预塔足够的回流量,仅靠控制预塔塔顶的温度和压力是不够的,必须通过控制预塔再沸器的蒸汽量和预塔冷凝器的冷却水量来协同调节。
我厂进料量为26～27m3/h,回流量控制在6～7m3/h,基本可以保证产品的质量。
(4)控制适宜的预塔冷凝器温度控制预塔冷凝器在适宜的温度下运行是维持产品质量、降低消耗的重要手段。
预塔冷凝器的温度若控制得太低,轻组分杂质不易彻底脱除;温度控制得太高,虽有利于轻组分杂质的脱除,但又会造成不凝气温度的升高,导致甲醇蒸汽的流失。
我厂目前预塔冷凝器的回流温度控制在48～50℃。
(5)预塔加碱量的控制我厂在精甲醇碱度不超标及预塔塔釜液p H 在7～9的范围内保持足够的加碱量,可保证产品的质量控制在优等品指标内。
414 加强加压塔、常压塔的工艺优化和控制(1)加压塔塔顶压力的控制要将加压塔塔顶压力作为关键指标来进行控制,严格控制在0155±0103MPa,不允许大幅波动,特别是管网蒸汽压力不稳时,一定要勤调、微调,有预见性地进行工况调节。
加压塔塔顶压力的调节应以控制加压塔再沸器蒸汽量为主,以加压塔放空阀调节为辅。
在没有特殊原因的情况下(加压塔超压或常压塔负压),尽量不要将加压塔压力调节阀处在开的位置。
(2)加压塔、常压塔回流比的控制通过总结近几年实际操作经验,我厂将加压塔的回流比控制在218左右;在催化剂使用初期,常压塔的回流比控制在018左右,中、后期控制在110～112,既保证了精甲醇的产品质量,又节约了蒸汽消耗。
(3)加压塔、常压塔采出比例的合理分配和平衡加压塔和常压塔为串联运行,加压塔塔顶的甲醇饱和蒸汽作为常压塔塔底再沸器热源,一旦两塔采出比例控制不当,就会影响两塔的热量平衡,影响两塔的运行,最终影响产品的质量和产量。
两塔采出比例分配的原则是:在维持常压塔热量要求的前提下,加压塔采出尽可能靠上限操作。
根据操作经验,我厂将加压塔、常压塔的采出大致按4∶6的比例进行分配,既为常压塔提供了足够的热量,又不会引起常压塔塔顶负压。
(4)常压塔塔顶压力的控制常压塔塔顶压力受两塔采出比例和常压塔冷凝冷却器循环水量(常压塔回流温度)的影响。
在满负荷运行情况下,常压塔塔顶压力尽量控制在低限,也就是在塔顶保持正压的情况下,可适当增加冷凝冷却器冷却水量,通过降低回流温度来降低塔顶、塔釜的压力,从而降低塔釜甲醇的分压,提高甲醇的收率;在生产负荷低的情况下,可适当减少冷却水量,以提高回流温度和回流量,保证常压塔处于正压。
但回流量不要过大,以免导致灵敏板温度过低,轻组分下移,废水中甲醇含量过高,造成浪费和环境超标。
当常压塔因管网蒸汽压力过低导致塔顶压力下降或出现负压情况时,可采用稍开加压塔放空阀的方法暂时维持常压塔塔顶的压力,但应以调节常压塔冷凝冷却器的循环水量、采出量及加压塔蒸汽量为主要操作手段。
5 结 语企业的竞争,既是产品质量的竞争,同时也是能耗、价格的较量,精馏系统的运行状况在甲醇生产企业的整体效益中处于关键的地位,因此甲醇企业应根据自身条件和实际状况,科学、合理地对精馏系统进行整体优化、控制和管理,使三塔精馏双效节能的优势和企业自身效益发挥出最好水平。