甲醇精馏工艺的优化和改进 周红艳

甲醇精馏工艺的优化和改进周红艳
发表时间：2019-12-30T11:20:38.980Z 来源：《建筑模拟》2019年第36期作者：周红艳[导读] 甲醇在工业生产工作中有着非常普遍的运用，属于一种比较常见的化工原材料，在进行甲醇生产工作中，为了有效保证甲醇材料的质量和浓度，需要对甲醇精馏工艺进行合理的优化。

基于此，本文重点针对甲醇生产过程中精馏工艺的优化展开了分析和研究，有效提出了精馏工艺的改进方法，以此来保证甲醇精馏整体的生产质量和效率。

陕西神木化学工业有限公司陕西省榆林市 719319摘要：甲醇在工业生产工作中有着非常普遍的运用，属于一种比较常见的化工原材料，在进行甲醇生产工作中，为了有效保证甲醇材料的质量和浓度，需要对甲醇精馏工艺进行合理的优化。

基于此，本文重点针对甲醇生产过程中精馏工艺的优化展开了分析和研究，有效提出了精馏工艺的改进方法，以此来保证甲醇精馏整体的生产质量和效率。

关键词：甲醇；精馏工艺；优化改进
甲醇作为化工生产中非常重要的原材料，在我国各大工业产业当中得到了非常普遍的应用，不同类型的工业产业对甲醇材料的浓度需求也各有差异。

甲醇在生产过程中由于原料气和催化剂性能方面的影响，在不同的外界环境压力条件下，会直接造成甲醇合成过程出现各种不同形式的副反应。

副反应类型的不同会直接造成甲醇当中所形成的有机杂质不同，其中重点包含了水、醚、有机酸以及甲基硫醇等多种有机化合物。

因此，要想在甲醇当中提取出浓度更高、纯净度更大的甲醇，必须要对精馏工艺进行有效的优化和改进。

1.甲醇精馏工艺改进 1.1甲醇精馏工艺改进需要考虑的问题
在我国化工生产过程中，甲醇精馏工艺经过长时间的研究和发展，精馏工艺技术上得到了有效革新，在出甲醇的生产方式上各有不同，从单塔精馏的发展分为了双塔精馏，从三塔精馏到现阶段以四塔精馏为主要的生产方法。

随着生产工艺的不断革新和优化，在甲醇的生产浓度方面也得到了有效的提升，在实际的生产工作中，甲醇的精馏综合能源消耗量也得到了有效的控制。

在精馏工艺的选择方面必须要充分结合甲醇材料的合成方法的不同，对甲醇生产工作中的废水排放量、能源消耗量以及甲醇材料的整体质量进行有效的分析和考虑在甲醇分化工艺流程当中，必须要对整个设计流程进行充分的分析和考虑，具体需要考虑以下几个方面的生产原则：首先，必须要充分了解到每一种精馏工艺的生产特性，要充分掌握不同的精馏工艺的优势以及缺陷问题，只有在掌握了不同精馏工艺的优缺点，才可以做出针对性选择方案。

其次，需要依照粗甲醇的整体质量来判断精馏工作当中的复杂程度，粗甲醇的含杂质量程度直接决定了催化剂自身的选择性、反应温度以及反应压力的大小，尽管粗甲醇的质量对精馏工艺流程所产生的影响并不明显，但是在生产工作中，仍需要做出有效的考虑。

最后，在简化甲醇精馏工艺过程中，必须要充分考虑到甲醇产品的整体质量以及材料的特殊性质要求，在精馏工作中需要保证化工废水的有效排放，防止对周围的环境产生不良的污染问题[1]。

1.2每种甲醇精馏工艺的特点
当前在甲醇精馏工艺当中尽管存在四种类型，但是其中比较成熟的精馏工艺主要是以两塔精馏和三塔精馏为主，其中单塔精馏和四塔精馏，在整个生产工作中具有一些特殊性质的要求，每一种精馏工艺具有以下几个方面的特性：在单塔精馏工作中，通常采用的是铜系催化剂低压合成法来进行生产，其中只涉及到一台主精馏塔，该精馏工艺当中甲醇原材料所含有的杂质相对较少，二甲醚含量较低，并且在整个产品的质量标准上相对较低，属于燃料级的甲醇材料。

在双塔精馏工艺当中，主要分为了脱醚塔和主精馏塔两个生产环节。

该生产工艺操作相对比较简单，并且一次性投资量相对较少，该项工艺精甲醇的生产量可以达到工业优质品种，同时精甲醇当中的乙醇含量达到了400～800mg/kg，主要是适用于一些粗甲醇当中还原性杂质较低的加工生产工艺当中。

在三塔精馏工艺当中，主要分为了脱醚塔、加压精馏塔和常压精馏塔三个构成环节，在精馏工作中主要是对精馏产品出现的混合物来进行进一步的提纯。

三塔精馏工艺流程的主要特点是可以实现对各种能量的充分应用，将加压塔当中的热量作为常压塔的动力供应，形成了一种双向的高效化精馏处理，在热量的交换过程中，加压塔和常压塔之间进行频繁的热交换，在实际的生产工作中，相比于二塔精馏工艺节约了30%～40%的能源总量，同时，通过该项工艺的应用可以有效降低循环水的使用量[2]。

四塔精馏工艺当中包含了透明塔加压精馏塔、常压精馏塔以及甲醇回收设备等，在四塔精馏工作当中，主要的生产优势包含了分馏的能耗较低，并且产生的废水量较少，可以实现双效精馏工作，提高了甲醇精馏工作的效率和质量，并且在能源的消耗量上也得到了合理的控制，有效降低了甲醇精馏工作当中的废水排放量，降低废水当中甲醇的实际含量。

2甲醇精馏工艺改进 2.1合理利用每台设备的热量
通过分析四种不同精馏工艺的特性，从中可以看出在精馏工艺当中涉及到了加热和冷凝的处理工作环节。

在加热过程中需要大量的热量供应，冷凝过程中需要大量的冷却循环水，因此，如何有效解决冷热问题是甲醇精馏工艺优化和改进的重要突破口。

如何将甲醇精馏工艺当中的热量加以充分的应用，是提高甲醇生产工作质量和精馏效益的重要工作环节，经过相关研究工作人员的全面分析和总结，提出了以下几个方面来进行工艺改进：（1）对加压塔处理完成之后的甲醇进行有效的运用，和常压塔当中的残留液体进行混合使用，为甲醇材料提供出反应热量。

通过这种方法可以有效提高甲醇在进料过程当中的温度，进而降低了精馏塔内部系统加热的能源消耗量。

（2）对于甲醇精馏工作中加压塔的入料温度偏低的状况进行有效的优化和改进，可以在加压塔的供料管道当中设置出一个蒸汽加热设备，或者是使用其他装置在生产工作中产生的热量来对其进行供热，有效提高加压塔的入料温度大小，并且提高了加压塔的精馏工作效果有效降低精馏工作的整体时间，提高了甲醇分离工作效率，同时在能源节约方面也起到了良好的效果。

（3）将甲醇精馏工艺的其他工作单元需要冷却的气体，引入到甲醇精馏系统当中，比如在转化工作中需要将产生的大量转化气体，直接输送到加压塔的沸腾器当中来作为热量的供应。

通过这种方式可以有效降低转化器在冷却过程当中所需要的循环水总量，并且提高了系统内部热量的使用率。

2.2改进甲醇精馏塔塔内件
选择出工作效率更高的系统，内部元件可以降低能源消耗量，提高甲醇精馏塔的工作效率。

由于填料系统卡盘等相关构成部件，在精馏工作中表现出了较多的优点和缺点，因此如何充分的发挥出系统的优势，避免缺陷问题的产生是甲醇精馏工艺改进的重要方向。

依照每一个精馏塔所能承担的最大工作量来进行设计，将填料系统和塔盘之间进行有效的衔接，形成一个复合的系统内部构件。

2.3合理的确定进料位置
在甲醇精馏工艺的优化和改进工作中，对进料位置的改进是一个非常重要的优化环节，进料位置的选择上直接关系到了精馏塔的实际回流量大小、塔盘的数量大小等。

为了有效减少系统当中的进料回流量大小，降低塔盘的使用数量，需要对原材料的进料位置来进行合理的优化和设计。

在实际的工作过程当中，通过对系统内部的工作状态进行判断，发现了进料口的实际位置，不满足整个生产工作流程的能耗消耗要求，因此经过相关设计工作人员的分析和研究，对进料口的位置进行了有效的调整，以此来解决这一问题。

通过对不同的甲醇精馏生产工艺效果的对比和的分析，需要参照粗甲醇的整体质量状况来加以判断，有效结合精甲醇的质量标准以及其中乙醇含量的要求，对精馏生产流程进行合理的简化，有效降低能源的消耗量，选择出最优化的进料口位置，以此来提高精馏工艺的生产效果。

为了保证精馏塔内部不会受到冷热病问题的干扰，在设计工作当中需要对进料口的温度进行合理的控制，要有效保证进料温度的大小和精馏塔内部入料口的温度相匹配，温度差不能过大。

精馏塔当中的复合内件和塔盘之间的组合方式需要进行有效的调整，以此来最大限度上提高精馏生产工艺的质量和效果，同时还降低了系统整体的能源消耗量。

3.结束语：
通过不同的甲醇精馏工艺进行对比和分析，现阶段在化工甲醇生产过程中比较常用的深化工艺，主要以四塔精馏为主，这种精馏方式不管是在精馏效益还是能耗大小方面都表现出了较高的优势，受到了各大化工生产单位的广泛使用。

参考文献：
[1]张春颜，孙红英.甲醇精馏工艺技术改进探讨[J].氮肥技术，2018，39（01）：8-9+26.
[2]吕远.甲醇精馏工艺分析以及其塔器优化设计[J].化工管理，2017（28）：196.。