甲醇三塔精馏工艺

广东化工2012年第11期178www.gdchem.com第39卷总第235期甲醇三塔精馏工艺王永忠,李振东(陕西陕焦化工有限公司,陕西富平711712)[摘要J通过对甲醇三塔精馏系统工作状态的运行分析,在一定的温度、压力等条件下,对工艺运行过程中主要的关键点进行控制,三塔才能稳定运行;同时为降低能耗,在保持稳定生产、质量合格的基础上,采用合适的回流比[关键词]甲醇:三塔流程;操作要点[中图分类号]0[文献标识码]A本文编号]1007-1865(2012)110178-02Methanol Three Tower Distillation Process(Shaanxi Tar Chemical Engingeering Co, Ltd, Fuping 711712, China)Abstract: The key point in the process is running, run by the state of methanol three tower distillation system, in certain conditions such as temperature,ressure control, the three towers to stabilize operation; to reduce energy consumption, while maintainingstable production, on the basis of acceptable quality, theflux ratioKeywords: methanol: three pagodas process: operating points甲醇是重要的有机化工基础原料,以其为原料可生产甲酸21产品质量高一种清洁的燃料,除了直接掺入汽油、柴油作为燃料外,燃料电制在一定范围,根据粗甲醇质量的不同,精甲醇中乙醇的含量约池技术正越来越受到人们的关注。而且,随着甲醇衍生物及其下为100-600mgkg;三塔精馏生产的精甲醇质量般游产品的迅速发展,甲醇需求量越来越大,因此甲醇产品质量和AA级标准,其中的乙醇质量分数只有80×102能够达到美国甲醇装置的节能降耗越来越引起人们的关注。甲醇精馏装置是甲2.2节能降耗醇生产的重要处理工序,其能耗占甲醇生产总能耗的20%左右。蒸汽和循环水消耗低主要在于:(1)两塔精馏的预塔再沸器和甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量:先进、节能、高加压塔再沸器均需蒸汽提供热源:三塔精馏的常压塔再沸器的热效的精馏装置,对降低成本、节能降耗、提高产品竟争力和企业源不是蒸汽,而是用来自加压塔顶121℃的甲醇饱和蒸气经液化经济效益起到重要的作用。目前甲醇三塔精馏技术具有热利用率高、消耗低、易操作、产品质量好、环保效益高等特点,越来越蒸汽加热,而是利用预塔再沸器和加压塔再沸器蒸汽冷凝液将粗多地被广泛推广和应用。甲醇加热到饱和温度。因此蒸汽消耗量低,随之循环水用量减少1工艺流程按吨精甲醇消耗计,蒸汽三塔精馏为0.9~1.3t,两塔精馏为1.5~1.8t;循环水三塔精馏为60~80m3,两塔精馏为150~180m3热器加热至65℃进入预塔进行精馏,塔顶气相经预塔蒸发式冷凝3工艺运行控制要点及意义器冷却后,冷凝液流入预塔回流槽,不凝气经气液分离器进一步3.1预塔的控制往预塔回流槽或杂醇槽:预塔回流槽中的甲醇液经预塔回流泵送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入预塔打回流。预塔釜液用预后泵加压,经加压塔预热器加热后的分解,控制预塔釜液pH在7~9的范围内,在精甲醇碱度不超标进入加压塔进行精馏。塔顶气相甲醇送入常压塔再沸器,作为常下,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压塔底热源,被冷凝成液体进入加压塔回流槽,一部分由加压塔3.1.2控制预塔的回流量回流泵加压回流至加压塔顶,其余部分经粗甲预热器粗醇冷却预塔保证一定的回流量是必要的,能有效地脱除轻组分,但五合一蒸发式冷凝器冷却至≤40℃进入精醇计量槽作为产品。加回流量不能太大,否则会增加蒸汽消耗。控制预塔塔顶的温度和压力的同时,通过控制预塔再沸器的蒸汽量和预塔蒸发式冷凝器进入常压塔蒸发式冷凝器冷却后进入常压塔回流槽,由常压塔回的冷却水量来要保证预塔足够的回流量流泵加压后一部分回流至常压塔顶,其余部分经五合一蒸发式冷3.13控制预塔冷凝器温度凝器冷却至≤40℃,进入精醇计量槽作为产品。常压塔釜液经残预塔冷凝器的温度控制在既能保证轻组分的彻底脱除,又不液泵送往生化工序处理。常压塔采出的乙醇和异丁基油经五合导致甲醇蒸气的流失为宜。温度太低,不利于脱除轻组分杂质蒸发式冷凝器冷却后流入杂醇槽。蒸汽管网送来的低压蒸汽分别温度太高,造成甲醇蒸气大量流失。控制预塔冷凝器在适宜的温送至预塔再沸器和加压塔再沸器加热,冷凝后液体给加压塔预热度下运行是维持产品质量、降低消耗的重要手段器甲醇加热后,送至除氧站3.1,4控制预塔塔顶不凝气温度根据甲醇合成触媒使用的不同时期,采取动态控制不凝气温表1三塔精馏操作条件度。初期甲醇合成的副反应产物少,可以控制稍低些:中后期中沸点物质含量增高,应适当提高不凝气温度;不凝汽温度的高低设备名称压力MPa塔顶温度塔底温度回流比备注甲醚、丙酮等轻组分05-10回流量3.1.5控制预塔补水的量和位置预塔0.14002575~80进料量补水的位置选在预塔冷凝器上,然后进入预塔回流槽,萃取和分离有一定的停留时间,进而大大提高萃取的效果。补水量加压塔045055120-125125-1351.5-25般控制在进料量的10%20%,使预后比重控制在0.84~0.87之常压塔002500356668104-1101.5-2.5司。预塔塔釜甲醇质量分数控制在88%~89%。控制过高,会明显降低预塔的同时对三塔其它2三塔精馏系统的优点工艺条件的控中国煤化工桌作精甲醇的水溶性CNMHG[收稿日期2012-05-16作者简介王永忠(1970),男,本科,工程师,主要从事化工生产管理工作。*为通讯作者:李振东(1984),本科,助理工程师,主要从事化工生产管理工作。2012年第11期广东化工第39卷总第235期www.gdchem.com179和高锰酸钾值不易达到质量指标时,可以适当增加补水量。预塔(1)控制各塔精馏段、提馏段的灵敏点温度,正常温度波动控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制在5℃以下32加压精馏塔和常压精馏塔的控制(2)在塔压稳定的前提下,温度上升说明重组份上移,温度下从流程上来看,加压精馏塔与常压精馏塔串联操作,相互影降说明轻组份下移。温度下降时,加大采出,同时提高塔底温度响,相互制约。首先要把握好物料平衡,特别是在处理两塔的热只有在必要时可稍减回流比。温度上升,会导致成品的沸程或氧量平衡、物料平衡、气液平衡方面要慎重。3.2.1加压塔塔顶压力的控制化值超标,应加大回流比,减少采出:此时还要判定是工艺原因(3)避免淹塔。注意,是发生在只有入料没有出料情况气相具有较高的温度,与常压塔釜有一定温差,参考一般热虹吸(4)当前塔来进料量及组成发生小的变化,会导致塔顶温度上式再沸器的计算,其传热温差为25℃,文章选取传热温差至少为升或塔釜温度下降。当塔顶温度上升时,说明重组份上移,应适15~16℃。压力不足,塔顶甲醇蒸气量下降,影响常压精馏塔再当减少采出量。当塔釜温度下降,说明轻组份下移,应适当加大沸器的供热量。直接导致常压塔釜温度下降、废水含量超标、甲采出量醇收率降低:压力过高,影响精甲醇的水溶性、氧化性等质量指标。维持加压塔塔顶压力稳定,对保证精甲醇的优等品率至关重调节热量平衡(回流比),来达到气液平衡的目的(精甲醇质量、残液中含醇量、重组份的浓缩程度)。322加压塔温度的控制4结论定的蒸汽上升速度醇中水分超标,甚至会(1)考虑到环保要求,增加一台汽提塔,当常压塔塔底废水在液泛。甲醇质量分数>0.1%时,可送往汽提塔进一步处理。这样不仅进3.2.3常压精馏塔塔顶压力的控制步回收甲醇,排放的残液又不会产生环境污染常压精馏塔压力依据生产负荷而定,在满负荷运行情况下塔塔顶压力尽量控制在低限:在生产负荷低的情况下,不要、(2)三塔精馏装置中的冷却器均采用蒸发式冷凝器。该冷凝器低消耗、低排放、高效率”的换热器,其优点:①循环水量仅控制灵敏板温度过低,造成废水中甲醇含量过高,造成浪费和污为水冷式冷却器的5%~15%,有效节却水。②蒸发式冷染环境。总之,保证常压精馏塔正压操作凝器为自身独立循环冷却系统,不受其他设备影响,循环水质易3.24加压精馏塔和常压精馏塔回流比的控制于保证,并且与传统单独设置循环塔相比不需购置和建造配套设只有控制一定的回流比,才能保证精甲醇产品的优等品率施(专用冷却塔、循环水泵、加药装置等),减少工艺处理环节(供同时降低蒸汽消耗。调节回流比的依据是塔的负荷和甲醇质量水、过滤、废水处理等),节约投资40%~60%,同时运行费用当塔的负荷较轻,可控制较小的回流比,同时为保证甲醇质量可降低40%50%。③可以有效避免传统水冷方式中一旦冷却介可控制精馏段灵敏点温度低一点。当塔的负荷较大,可控制较大质泄漏水中所造成的污染问题。的回流比,同时精馏段灵敏点温度稍高一点。只有在负荷变化或产品质量不合格时才调整回流比,调整回流比后会影响产品质量参考文献[]谢克昌,房鼎叶,甲醇工艺学[M,化学供应出版社,2010-53,25加压精馏塔和常压精馏塔采出比的控制2|张子锋,张凡军主编,甲醇生产技术M]化学工业出版社,2008-1-1料和气液平衡,其中物料平衡是维持三大平衡的基础。既要保证[3]冯元琦,李关文,甲醇生产操作问答[M]化学工业出版社,2009-3常压塔得到足够热量,又要不引起常压塔负压异常现象。两塔采(本文文献格式:王永忠,李振东.甲醇三塔精馏工艺[J].广东出比例分配原则是维持常压塔热量要求的前提下,加压塔采出尽化工,2012,39(11):178-179)可能上限操作。3.3精馏三塔的共性操作要点(上接第167页)难用综合接地网时,综合接地网不应大于1Ω时,可在电入户前和前设格之间穿金属管埋地引入埋地长5结是一的是在系的雷电防护不缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连根据GB5005:2010《建筑物防雷设计规范》对入户的各种管道及前,就要考虑到监控系统所处的地理环境,设计合适的线缆布放金属构件在界面处做等电位连接。设备各端口都应当安装电涌保方式、屏蔽及接地方式。防雷设计应通盘考虑采用单元划分的方法,可以有效解决考虑不周全产生的疏漏,使监控系统防雷达到43核心设备(核心单元)防雷良好的效果监控室的防雷最为重要,应从直击雷防护、雷电波入侵、等电位连接和电涌保护等多方面进行参考文献监控室内设置一条等电位连接母线,该等电位接地母线与建[]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S]北京:中国计划出版止危险的电位差。各种电涌保护器的地线以最短的距离与等电位杜,20112]沈炳胜,石油石化综合防雷设计[刀.防雷工程,20115)信号控制线、数据传输线、报警信号线安装相应的电涌保护器。[3四川省建设厅GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[s]北44接地京:中国建筑出版社,2004良好的接地是防雷中至关重要的一环。监控系统的接地采用[4]国家技术监督局,中华人民共和国建设部[S]GB50198-1994(2000年版)接地网形式:在建筑物周围或一侧,地网上端深度为800mm,直闭路监视系统工程技术规范[S]北京:中国计划出版社,2001铸铜包钢绞线,垂直接地体与水平接地体的连接采用放热焊接方(本文文献格式:金炼.油库监控系统的雷电防护[J].广东化工,式。接地线用多股铜芯线并预留接地测试点。前端单元、中间单2012,39(11):167)元、核心单元采用专用接地装置时,接地电阻不应大于4g;采中国煤化工CNMHG