甲醇精馏工艺及装置

科技情报开发与经济SCITECH INFORMATION DEVELOPMENT ECONOMY2005年第15卷第18期文章编号:1005-6033(2005)18-017903收稿日期:2005-06-15甲醇精馏工艺及装置贾民选(山西省化工设计院,山西太原,030024)摘要:紹了甲醇精馏工段的工艺和装置,论迷了装置系統自调控制情况,并提出了对装置技术改进的措施。通过改进,装置排放残液中的甲醇含量降低到0.05%以下,COD降低到950mg/L以下。关键词:甲醇精馏;脱醚塔;加压精馏塔;常压精馏塔;自调阀中图分类号:TQ223121文献标识码:A近年来,由于我国中小型氮肥厂生产的进步,也带来了装置内部技油中间槽,再送人杂醇油贮槽。在脱醚塔底部粗醇液用加压塔进料泵送术的不断改进。前些年,我国氮肥企业采用了当时的醇烃化工艺来取代人加压精馏塔。为了保持脱醚塔内的操作温度,粗醇液进入脱醚塔再沸原精炼工段,改变了过去精炼工段用铜氨液来吸收CO工艺中产生的稀器被加热成气相甲醇(t=80℃,PO.15MPa)送人脱醚塔中下部进口氨水污染环境的问题,但也出现了另一问题就是产生的多碳烃、醇没有另外,在脱醚塔冷凝器中未冷凝下来的杂醇气,经排气冷凝器再冷工业市场,只能白白烧掉作为能量回收,其中的有效碳氢只能浪费掉。凝后杂醇油送入杂醇油贮槽。有做到节能降耗由加压塔进料泵送来的粗醇液,经预后粗醇预热器加热后,进入加现在,双甲工艺诞生了。双甲是指合成氨厂将联醇、甲烷化技术引人压精馏塔进行第二次精馏。此时,加压精馏塔内操作参数为t=122℃系统,取代过去的醇烃化技术和铜洗再生工艺。此工艺生产的甲醇不仅132℃,P07MPa。在塔中,成为气相的甲醇作为热载体从塔顶送入常压用于汽车作为新型能源,也是重要的化工原料市场前景广阔避免了醇塔再沸器换热冷却冷凝成液体的甲醇送入加压塔回流槽,然后作为回烃化工艺多碳醇、烃无市场的困境。流液送入加压精馏塔上部。从塔底流出的液体甲醇送至常压精馏塔。另本文介绍的甲醇精馏工艺是将双甲工段生产的粗醇经本工段精馏部分则进入加压塔再沸器底部经加热成气相后(t=150℃,P07MP成为精甲醇从而作为产品销售进入加压精馏塔中下部。从加压塔回流槽底部流出的另一部分甲醇液送入加压塔精甲醇冷1甲醇精馏工艺却器,经冷却后(t=150℃,P0.15MPa)与常压塔精甲醇冷却器出口的甲从双甲工段来的粗醇,经由粗醇罐后,用粗醇泵泵入脱醚塔,进行第醇液一起送至精醇贮槽由加压精馏塔送来的液体甲醇,进人常压精馏塔进行最后一次精塔内的操作状况下,粗醇中的杂醇成为气体经塔顶去脱醚塔冷凝器冷馏。此时,加压精馏塔内操作参数为65c10c013MPa成为气凝冷凝后的醇液流入脱醚塔回流槽。在脱醚塔回流槽中甲醇液经槽底相甲醇的甲醇气从常压精馏塔顶进入常压塔冷凝器冷凝成液体的甲醇部用泵送人脱醚塔的回流液口,而杂醇则在槽的中上部溢流口流人杂醇经过常压塔回流槽,再经常压塔回流泵泵出,一部分甲醇液体作为回流低压蒸汽来自外管装汽冷凝去锅炉房加压精馏塔排气冷凝器常压冷凝器醇油冷却器脱酿塔冷凝器冷凝水糟脱酿塔脱酸塔凝水常压精馏塔高锰酸钾高位槽再沸器杂醇油中间糟加压塔再沸器液去界外><杂醇油外供H加压塔回流槽加压塔精甲醇中国煤化工冷却器CNMHG精醇去精醇罐区粗醇来自粗醇罐加压塔回流泵常压塔回流泵耕醇贮糟精醇泵脱酿塔回流泵加压塔进料泵碱液扬碱器图1甲醇精馏工艺流程图贾民选甲醇精馏工艺及装置本刊E- mail:bjb@ mail sxinfo net综述液送入常压精馏塔上部。另一部分在常压塔精甲醇冷却器冷却后(=40℃,P=0.1MPa)送入精醇贮槽4自控调节阀及仪表装置从常压精馏塔底部流出的甲醇液进入常压塔再沸器,经加热后,气在装置运行中,经几次改进,现在成型的仪表及自控调节阀系统运体甲醇(t=110℃,P=0.l5MPa)送入常压精馏塔中下部行是成功的。装置共装配了13套自控调节阀装置粗醇经3次精馏后,从常压精馏塔底部流出的残液(水和少量甲41液位自调醇),送人残液槽。在常压精馏塔侧,甲醇进料口上、下部各有3个出口装置在3个塔(脱醚塔,加压精馏塔,常压精馏塔),3个槽(脱醚塔回分别是乙醇和异丁基油口,本文统称为杂醇,从上述出口流出的杂醇,送流槽,加压塔回流槽,常压塔回流槽)和冷凝水槽共7台设备设液位自入杂醇油冷却器。冷却后一并送入杂醇油贮槽来自锅炉房的低压蒸汽(t=159℃,P063MPa),经调节阀,分别送调,自控调节阙设置在设备的出料管线上4.2温度自调至脱醚塔再沸器,预后粗醇预热器和加压塔再沸器,用于提高甲醇的温在脱醚塔底部,加压精馏塔底部和加压塔粗醇人口管道3个地方设度。工艺流程见图I。置了温度自调。脱醚塔和加压精馏塔底部的温度自调其自调阀门设置2工艺难点及方案在各自再沸器的进口蒸汽管线上。粗醇人口管线上的温度自调,其自调园设置在预热粗醇的低压蒸汽管线上。低压蒸汽用来自锅炉房的蒸汽将粗甲醇精馏而成精甲醇,在3个精馏塔中,各有针对双甲工艺送(规格为t=159℃,P=063MPa),如果有规格更高的蒸汽,则应当用减压来的杂醇、醚成分进行分离的工艺步骤。确定塔内的温度、压力工艺参数来降低蒸汽的温度和压力,以达到希望的蒸汽规格。很重要。工程中3个塔的成熟工艺参数见表143流量自调表13个精馏塔的工艺参数表在3个塔(脱醚塔,加压精馏塔,常压精馏塔)的甲醇回流液管线上塔中部设置流量自调装置。值得一提的是,过去,许多装置将流量计放在自控调设备名称包度心压力M度压力MP度几压力M节阀前,导致阀后流量不准更科学的设置是将流量计设在自控调节阀脱醚加压精馏塔1221325技术改进常压精馏塔65012但是,由于操作不稳定等因数,3个精馏塔的操作参数也会发生变51工段的技术改造和优化操作化,为了保证生产稳定,我们对脱醚塔和加压精馏塔用调节阀进行温度过去的甲醇精馏生产中,运行是稳定的。但在精馏过程中,为使产品甲醇的质量达到国家标准要求,必须要有一定量的甲醇残液连续排压塔再沸器的蒸汽流量控制少些或多些,即能稳定生产。如果脱醚塔和放这样不仅造成了物料的浪费排放的残液又产生了环境污染。常压加压精馏塔的操作稳定了,常压精馏塔的工艺操作状况也是稳定的。精馏塔塔底排放的废水一般含甲醇1%左右COD达到9000mgL-13000工艺操作中的另一重要方面是:配制KMnO4和碱(NaOH)液浓度及控制这二种制剂进入生产装置的流量。为此,我们对工段进行了技术改造和优化操作,其主要内容为:对原为了表述本文的主题,我们以年产10万1精甲醇为例来阐述装置状有工艺流程、工艺控制指标、原料、产品及中间产品进行逐一查定,并对况。甲醇精馏工段消耗定额是1t精甲醇耗蒸汽量1.171,3个精馏塔采不合理因素进行相应整改,在物料和热量衡算的基础上建立甲醇精馏模用筛板塔。型确定了优化改进的主要工艺指标。同时根据生产负荷和进料粗甲醇组分情况,改变侧线采出位置及采出量,对采出工艺进行优化3主要设备和泵参数改进后的装置可使塔底残液中甲醇含量降低到0.05%以下,残液中的COD降低到950mg/L以下。产品中乙醇含量基本能达到003%以下主要设备参数和主要泵参数分别见表2表3。同时做到不降低精甲醇产品质量,基本不增加装置能耗表2主要设备参数表5.2脱醚塔回流撞的改进设备名称设计参数脱醚塔回流槽中的物料来自脱醚塔顶部冷凝下来的醚、杂醇和甲规格设计压力MPa设计温度r℃醇。脱醚塔回流槽的作用是脱醚塔将甲醇和醚杂醇分离开,同加压精馏塔D150036567时是甲醇的缓冲槽。过去的[常压精馏塔D180035917脱醚塔回流槽分离醚、杂醇配脱醚塔再沸器900x3503管程02:壳程08管程100壳程17的管口只有1个,而且管口加压塔再沸器D、13004管程10壳程10管程150:壳程180较大经改进最终将醚杂常压塔再沸器D16004781管程02:壳程08管程120:壳程125醇分离的出口改为3个,管脱醚塔冷凝器[D18004程05壳程02管程40壳程80口公称直径为D25m。同系常压塔冷凝器Dx1000×5136管程0.57;壳程0.2管程:50;壳程:10时,槽的液位采用自调阀来8杂醇油冷却器Dn250×2447管程05;壳程018管程50;壳程:00调节。改进后,溢流出的醚杂醇中的甲醇含量明显少表3主要泵参数表了,提高了分离效率。改进后流量扬程入口压力使用温度的脱醚d 1泵名称/(mh)中国煤化工粗醇泵CNMHG脱醚塔回流泵30500.12再沸器的气体出口管均是高加压塔进料泵3温甲醇蒸气,加压塔再沸器加压塔回流泵出口管道甲醇气体温度为常压塔回流泵306150℃,压力为0.7MPa,常压残液泵塔再沸器出口管道甲醇气体图2改进后的脱醚塔回流槽简图(单位为m科技情报开发与经济SCITECH INFORMATION DEVELOPMENT ECONOMY2005年第15卷第18期文章编号:1005-6033(2005)18-0181-03收稿日期:2005-06-03BAF中滤料的研究进展邢丽贞,安莹,李飞(山东建筑工学院市政与环境工程学院,山东济南,250101)摘要:曝气生物滤池(BAF)作为一种新型的生物氧化处理工艺,被广泛应用于水处理的各个领城,滤料是曝气生物滤池的核心元素,综迷了近几年来填料在国内外的研究现状和进展,并指出了其在今后的研究发展方向关键词:BAF;水处理;滤料中图分类号:X703文献标识码:A性物质。而在微生物膜附着、固定的过程中都需要各种媒介来承担或完1曝气生物滤池概述成固定,这种媒介被称为微生物膜载体。在BAF中,微生物载体被称为曝气生物滤池(BAF)是在生物接触氧化工艺的基础上引入饮用水处生物滤料理中过滤的思想而产生的一种生物膜法水处理工艺,集曝气、高过滤截留生物滤料是曝气生物滤池的重要组成部分。首先滤料作为微生物悬浮物定期反冲洗等特点于一体。由于曝气生物滤池良好的处理性能因的载体影响着微生物的生长繁殖脱落和形态;其次滤料起到吸附并截留污水中悬浮物的作用n;再次滤料起到切割阻挡气泡的作用及工业废水的处理此外在给水处理中微污染水的预处理中也有着良好可以增加气泡在水体中的停留时间和气液接触表面积,提高传质效果理性能。随着研究的深人,曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成加快氧的转移速率减少曝气量,从而节约能源,井减少设备体积。由系列综合工艺,如去除Ss有机物、脱氮除磷、除AOX有害物质等,具有此可见,滤料对曝气生物滤池的运行效果及能耗都有着十分重要的影响良好的工程应用前景。BAF工艺类型和操作方式有多种,各具特点但其和意义。因此对生物滤料的选择应该规范化在国外像美国英国等国家基本原理是一致的,即滤料上生长的生物膜中微生物的氧化分解作用滤都已经制定了BAF中所选滤料的相应标准。目前我国对生物滤料的选料及生物膜的吸附截流作用和沿水流方向形成的食物链的分级捕食作用择一般遵循以下基本条件:一是具有良好的生物膜附着力,同时具有较以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用8。大的比表面积;二是孔隙率大截污能力强;三是水流流态良好,有利于发挥传质效应;四是阻力小,强度大,化学和生物稳定性好经久耐用;五2滤料在BAF中的核心地位是形状规则,尺寸均一,使之可以在滤料间形成均一的流速;六是货源充足,价格便宜,运输和安装施工方便。微生物膜是指所有通过一定媒介附着、固定的生物活性体或生物活生物滤料在曝气生物滤池的发展过程中也起了相当重要的作用,其对温度为115℃压力为016MPa,两根管道需要加膨胀节来克服管道的置的放空管道上,为了防止火灾逆流窜人装置,必须加设阻火器,以保证热胀冷缩。但在膨胀节材料选用时,许多厂家认为只要是不锈钢材料即装置运行安全。可,其实,最佳的材料选用应当用316L不锈钢材料。因为304不锈钢对在装置进行设计时,应当严格按《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)甲醇气的耐腐蚀性能要差些,而316L不锈钢对甲醇气的耐腐蚀性能要和《石油化工企业设计防火规范》(GB5016092)进行7结语6安全及消防问题甲醇精馏装置为合成氨厂双甲工艺提供了成功运行的保证。经过改甲醇属于甲类火灾危险性物质同时又是Ⅲ级危害毒物安全生产进,生产稳定性大大增加同时,减少了残液中的甲醇含量提高了经济和消防问题是装置的一个重要主题。这一问题在装置设计阶段必须实施效益,也为保护环境做出了贡献完善(责任编辑:薛培荣)装置四周除应设置消防通道外,还应设消防站泡沫站和消防水泵房(或者利用全厂设施)。甲醇罐区要设室外消火栓、水炮、消防管网。泡第一作者简介:贾民选,男,1964年4月生,1984年毕业于大连理工沫站是专为甲醇罐区配备的泡沫发生装置要采用压力式固定空气泡沫大学化工系,高级工程师山西省化工设计院,山西省太原市,030024灭火系统。同时,甲醇罐区周围要设防火堤和环行消防通道。在设备和装Methanol Rectification Processes and EquipmentJIA Min-xuanABSTRACT: This paper introduces the processes and equipment中国煤化工cion. discusses on thself-adjusting and controlling situation of the equipment system,CNMH Gures for improving thetechniques and equipment. Through the improvement, the methanol content in the discharge residual liquid from theent is reduced below 0.05 and COD below 950 mg/LKEY WORDS: methanol rectification; de-etherizing tower; pressure rectifying tower; non- pressure rectifying tower