浅析甲醇精馏技术应用和节能减排银河galaxy娱乐的设计

 

    一、工艺流程与设备概况

    1、流程

    粗甲醇由进料泵进入预热装置，待粗甲醇温度达65℃时使其进入预塔，预塔塔釜粗甲醇一部分经预塔再沸器加热后返回塔釜，一部分经银河galaxy娱乐进料泵增压后进入加压精馏塔继续精馏，预塔再沸器的能力要满足一定的回流比。从预塔塔底出来脱除轻组分后的粗甲醇，温度为76℃，压力为0．04MPa，经银河galaxy娱乐进料泵加压，银河galaxy娱乐进料换热器换热，自第三段填料层下方进入银河galaxy娱乐的下部。温度为118℃的银河galaxy娱乐顶甲醇蒸汽作为常压塔再沸器的热源，换热冷凝后的精甲醇进入银河galaxy娱乐回流槽，一部分液体经银河galaxy娱乐精甲醇冷却器冷却送至精甲醇计量槽，另一部分液体经银河galaxy娱乐回流液冷却器冷却，再经银河galaxy娱乐回流泵10P0回流至银河galaxy娱乐塔顶。银河galaxy娱乐回流槽内不凝气经常压塔冷凝冷却器进一步冷凝冷却后，通过常压塔放空。银河galaxy娱乐釜液一部分经银河galaxy娱乐再沸器加热后送回塔釜，一部分在银河galaxy娱乐换热器换热至80℃后，自第三段填料层下方进入常压精馏塔下部。常压塔顶甲醇蒸汽经常压塔冷凝冷却器后，冷凝液进入常压塔回流槽，经常压塔回流泵加压后一部分液体作为精甲醇送至甲醇计量槽，产品经分析合格后，通过精甲醇泵送入到成品罐区。另一部分作为回流液送至常压塔塔顶。不凝气体从回流槽顶放空，以控制常压塔的压力。常压塔的塔釜液一部分经常压塔再沸器加热后返回塔釜，一部分经回收塔进料泵加压后，进入甲醇回收塔的上部。流程图如图1。

 

    2、设备

    预精馏塔安装三段高效填料，其中精馏段有一段填料，提馏段有二段填料。塔总高约28米，塔径2．9米，主要由如下部件构成:塔外壳;第一填料层:高3．5米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．3/0．2米TJH25型板波纹填料;第二填料层:高6．2米TJH35型高效填料;第三填料层:高5．4米TJH35型高效填料;液体分布器:新型全连通槽式液体分布器;液体再分布器:槽盘式液体分布器;汽体分布管等。

 

    图1 1.为预塔;2.为银河galaxy娱乐;3.为常压塔加压精馏塔是一装填四段高效填料的塔式设备，其中精馏段有三段填料，提馏段有一段填料。塔总高约40米，塔径3米，主要由如下部件构成:塔外壳;第一填料层:高7．2米TJH35型高效填料;第二填料层:高7．2米TJH35型高效填料;第三填料层:高7．2米TJH35型高效填料;第四填料层:高4米TJH25型高效填料;液体分布器:新型全连通槽式液体分布器;液体再分布器:槽盘式液体分布器;汽体分布管等。

 

    常压精馏塔是一装填五段高效填料的塔式设备，其中精馏段有三段填料，提馏段有二段填料。塔总高约43．5米，塔径3．8米，主要由如下部件构成:塔外壳;第一填料层:高4．8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．4/0．5米TJH25型板波纹填料;第二填料层:高4．8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．4/0．5米TJH25型板波纹填料;第三填料层:高4．8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．4/0．5米TJH25型板波纹填料;第四填料层:高5米TJW2型高效填料;第五填料层:高4．9米TJW2型高效填料;液体分布器:新型全连通槽式液体分布器;液体再分布器:新型全连通槽式液体分布器;汽体分布管等。

    回收塔内共安装两段填料和10块浮阀塔板，其中精馏段有一段填料，提馏段有10层塔板和一段填料。塔总高约25m，塔径1．3米，主要由如下部件构成:塔外壳;第一填料层:3．2米TJW1型高效填料和0．5米TJH25型板波纹填料;第二填料层:5．8米TJW1型高效填料和0．5米TJH25型板波纹填料;塔板:10层TF3型导向梯形浮阀塔盘;液体分布器:新型全连通槽式液体分布器;液体再分布器:新型全连通槽式液体分布器;汽体分布管等。

    洗涤塔是在洗涤器T15506内进行的，器内安装一段高效填料，塔总高约13．5m，塔径上下分别为0．6米/0．8米，主要由如下部件构成:塔外壳;填料层:高4．8米TJH3型高效填料;液体分布器:新型全连通槽盘式液体分布器;汽体分布管;尾气入口等。

 

    二、五塔系统的节能措施

    此系统有一个重要的节能特点:首先利用银河galaxy娱乐塔顶甲醇蒸汽热作为常压塔塔釜再沸器的热源;其次利用银河galaxy娱乐塔釜的甲醇液来预热银河galaxy娱乐进料;然后利用银河galaxy娱乐、常压塔再沸器的蒸汽冷凝液作为预塔再沸器的热源;zui后预塔再沸器的冷凝液作为预塔进料预热器的热源。

    精馏过程的核心是回流，重中之重是降低能耗。银河galaxy娱乐塔顶蒸气可以用作常压塔再沸器的加热蒸气，可选用较小回流比，采用高效能换热器以降低传热温差。同时利用电脑精确地控制调节过程，以減小操作宽度，使调节过程在zui低能耗下开展。甲醇蒸汽在银河galaxy娱乐顶走出后，是为常压塔提供热能的，一部分进入回流，另一部分采出进入中间罐区，这样可以为常压塔减轻生产负荷。常压塔中，乙醇和甲醇沸点比较接近，两者的一些性质又比较相似，这就使两者很容易形成共沸物，很难隔离。从而为确保精甲醇的质量，采用从常压塔中部和下部的杂醇区进行高杂醇浓度溶液的采出，从而使顶部溶液杂醇含量得到降低，制备出高品质的精甲醇。

 

    三、五塔系统的减排措施

    通过优化设计，选出zui合适的进料及采出位置，使甲醇产品纯度达到99．9%以上，杂醇中的甲醇含量得到了zui大限度地降低，一般在0．1%～0．2%之间(传统浮阀精馏塔杂醇中的甲醇含量为0．5%～1．0%)，这不仅保证了甲醇的高得率，而且使杂醇和废水的处理及污染得到了有效控制。

    在生产中，通常需要加入碱来降低精甲醇的酸值。在银河galaxy娱乐操作时，碱中的CO2溶入银河galaxy娱乐的精醇中，会使精醇的酸值增高，这就会形成越加碱酸值越高的现象。通过反复实验及优选，得到了zui佳加碱量，将pH值调整到7左右，不仅可以节省碱的用量，还可以使产品质量得到提高，从而产品优级品率达到100%。精馏塔塔顶温度是决定甲醇产品质量的重要条件，大家现在一般控制在101℃左右，常压塔控制在64－67℃。在银河galaxy娱乐和常压塔的塔顶压力稳定的情况下，如果塔顶温度又上升趋势，说明塔顶中的重组分含量升高，就会使KMnO4值超标。这时需要判明是工艺原因还是设备冷凝器泄漏原因。工艺原因多数是由于塔内重组分增加，则应调节蒸汽量和回流量，如是回流比小就应该加大蒸汽量，提高回流比，经过分析产品数据如不合格，就要减少或暂停采出，等待塔顶温度恢复正常后再采出，以保证精甲醇质量合格。泄露原因多数由于塔外水分从回流被带到塔顶，则应该及时消除泄漏点。

 

    四、系统现阶段存在的问题和解决办法

    1、预塔中的轻组份因回流量太小，系统内积量较多，沿着塔板逐渐到达塔釜，使得一些酸性物资与碱液没有完全反应。这样就会被带到后游的设备，使得精甲醇的酸度及KMnO4时间都无法达到优级品级。所以就应该加大蒸汽用量和回流量，使银河galaxy娱乐采出的精甲醇酸度降到9PPm以下，KMnO4时间＞50分钟。

    2、从主观因素来讲，常压塔与银河galaxy娱乐相比，具有塔径大，塔体高的特点;从汽液相平衡，物料平衡和热量平衡来讲，处理的负荷相比较，银河galaxy娱乐大才是合理的。因此，大家便增大了银河galaxy娱乐的回流量，以提高银河galaxy娱乐的产品质量，使精甲醇的含水量在0．001～0．009%之间，另外常压塔再沸器为管壳虹吸式换热器，之后大家又围绕常压塔再沸器进行改善。气相精甲醇走换热器壳程，醇水走管程。再沸器壳程的出口管设计含有400mm的液封，这使得其出口阻力较大及壳程液位较高，造成了有效换热面积的下降。基于此，大家在大修期间进行了此管线的改造，对液封进行了清除，使得产品的品质得到了明显的提升。

    3、在此同时，大家还察觉常压塔液位计上的法兰取样点偏低。因此，大家将常压塔液位由50%～60%提升至60%～80%。通过以上的改造与调整，使大家的操作得到了很好的改善常压塔釜温度提到了93℃以上，zui高到95℃。使得能够稳定地控制常压塔底所排废水，且排放指标均低于甲醇含量≤0．1%的原设计指标，也能使得常压塔顶的压力稳定维持在3～8Kpa。经过以上调整及改造，废水带走的甲醇减少，一年就可以节约两百多万，再算上高品质甲醇带来的差价，一年预计可增加几百万收入。另外，还可以减轻对环境的污染以及对职工身体健康的危害，带来的环保效益也是巨大的。