甲醇精馏工艺的特点及流程分析
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甲醇精馏工艺的特点及流程分析
摘要:要介绍了甲醇精馏典型工艺特点,并对流程进行分析。同时,对几种典型的工艺流程进行对比,为甲醇精馏工艺的推广和使用提供一定的理论依据。
关键词:醇精馏;工艺;特点;流程分析
一、工艺流程的概述
甲醇是一种重要的有机化工原料,甲醇及其衍生物作为一种替代能源受到越来越多的重视。随着甲醇工艺的发展,因此以往的工艺装置已经不能满足低耗能和经济型的要求。加强技术的更新和进步,是甲醇精馏工艺发展的必然趋势。而目前常规甲醇精制流程分为预精馏部分、主精馏部分。
二、典型的工艺流程
甲醇精馏产生的工艺有多种,如:单塔精馏、双塔精馏、三塔精馏与四塔精馏。下面主要就这几种工艺流程进行全面的分析。
(一)单塔精馏工艺流程
单塔流程为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中不加料口送入,经组分由塔顶排除,高沸点的重组分在进料板以下塔板处引出,水从塔底排除,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。单塔流程如图1。
(二)双塔流程
双塔精馏在工序流程中为常压操作,采用两级冷凝,有效的提高预精馏塔后甲醇的稳定性。部分冷凝后的塔甲醇、水和少量的杂质在液相塔作为流返回塔。二甲醚和少量的甲醇、水从塔定流出,而塔底的水甲醇将有泵直接送往主精馏塔,主精馏塔在流程中也属于正常的常压状态,塔顶得到精甲醇产品,塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统如图2。
(三)三塔流程描述
三塔流程从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔,塔顶除去组件和不凝气,塔底将水甲醇送入加压塔,在塔顶甲醇蒸汽全凝后,其中一部分作为回流经返回塔顶而另外一部分成为精甲醇产品。而且在常压下的精甲醇也是一部分作为回流,一部分成为产品流入产品储槽。三塔流程主要特点是能够有效的节省加热蒸汽,同时还节省冷却水,节约资源,实现节能的目的。如图3。
(四)四塔流程描述
四塔流程主要包括预精溜塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇通过换热后进入预精馏塔,然后由塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔,利用塔顶、塔底之间的温差,为常压塔底提供热源,同时有助于塔顶气相冷凝。加压塔塔底的甲醇、高沸组分、水等进入常压塔,常压塔顶馏出精甲醇产品,在进料板下方设置侧线抽出,抽出物主要为甲醇、水和高沸点组分,进入甲回收塔再回收甲醇,塔底废水进入生化系统处理;回收塔设有侧线抽出,主要抽出物为高沸点醇类,以保证回收塔塔顶精甲醇质量和塔底废水中总醇含量要求,塔底废水送生化处理。如图4。
三、工艺流程比较
通过对甲醇的典型工艺流程进行比较,可以得出,甲醇三塔精馏工艺技术有效的减少了甲醇在精馏过程中的损耗,提高了甲醇的收率和产品的质量。甲醇三塔精馏工艺技术在装置设计上更加的合理,有效的降低了主精馏塔的负荷,即能够节约蒸汽又能节约冷却水,减少蒸汽消耗。
四、结论
通过综合的对能耗和资金等因素的考虑,结合相关的生产条件和要求,选择可靠、经济的甲醇精馏工艺方案。上述中可以得出,双塔流程适用于小规模甲醇精馏装置;三塔流程更适应于大、中型甲醇精馏装置。四塔流程由于其环保和甲醇纯度高等特征,在大型甲醇装置中更具有优势。
参考文献:
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