甲醇三塔精餾工藝

廣東化工2012年第11期178www.gdchem.com第39卷總第235期甲醇三塔精餾工藝王永忠,李振東(陜西陜焦化工有限公司,陜西富平711712)[摘要J通過(guò)對甲醇三塔精餾系統工作狀態(tài)的運行分析,在一定的溫度、壓力等條件下,對工藝運行過(guò)程中主要的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制,三塔才能穩定運行;同時(shí)為降低能耗,在保持穩定生產(chǎn)、質(zhì)量合格的基礎上,采用合適的回流比[關(guān)鍵詞]甲醇:三塔流程;操作要點(diǎn)[中圖分類(lèi)號]0[文獻標識碼]A本文編號]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甲醇是重要的有機化工基礎原料,以其為原料可生產(chǎn)甲酸21產(chǎn)品質(zhì)量高一種清潔的燃料,除了直接摻入汽油、柴油作為燃料外,燃料電制在一定范圍,根據粗甲醇質(zhì)量的不同,精甲醇中乙醇的含量約池技術(shù)正越來(lái)越受到人們的關(guān)注。而且,隨著(zhù)甲醇衍生物及其下為100-600mgkg;三塔精餾生產(chǎn)的精甲醇質(zhì)量般游產(chǎn)品的迅速發(fā)展,甲醇需求量越來(lái)越大,因此甲醇產(chǎn)品質(zhì)量和AA級標準,其中的乙醇質(zhì)量分數只有80×102能夠達到美國甲醇裝置的節能降耗越來(lái)越引起人們的關(guān)注。甲醇精餾裝置是甲2.2節能降耗醇生產(chǎn)的重要處理工序,其能耗占甲醇生產(chǎn)總能耗的20%左右。蒸汽和循環(huán)水消耗低主要在于:(1)兩塔精餾的預塔再沸器和甲醇精餾技術(shù)的好壞直接關(guān)系到精甲醇的質(zhì)量:先進(jìn)、節能、高加壓塔再沸器均需蒸汽提供熱源:三塔精餾的常壓塔再沸器的熱效的精餾裝置,對降低成本、節能降耗、提高產(chǎn)品竟爭力和企業(yè)源不是蒸汽,而是用來(lái)自加壓塔頂121℃的甲醇飽和蒸氣經(jīng)液化經(jīng)濟效益起到重要的作用。目前甲醇三塔精餾技術(shù)具有熱利用率高、消耗低、易操作、產(chǎn)品質(zhì)量好、環(huán)保效益高等特點(diǎn),越來(lái)越蒸汽加熱,而是利用預塔再沸器和加壓塔再沸器蒸汽冷凝液將粗多地被廣泛推廣和應用。甲醇加熱到飽和溫度。因此蒸汽消耗量低,隨之循環(huán)水用量減少1工藝流程按噸精甲醇消耗計,蒸汽三塔精餾為0.9~1.3t,兩塔精餾為1.5~1.8t;循環(huán)水三塔精餾為60~80m3,兩塔精餾為150~180m3熱器加熱至65℃進(jìn)入預塔進(jìn)行精餾,塔頂氣相經(jīng)預塔蒸發(fā)式冷凝3工藝運行控制要點(diǎn)及意義器冷卻后,冷凝液流入預塔回流槽,不凝氣經(jīng)氣液分離器進(jìn)一步3.1預塔的控制往預塔回流槽或雜醇槽:預塔回流槽中的甲醇液經(jīng)預塔回流泵送防止粗甲醇中微量酸性物質(zhì)腐蝕塔內件及促進(jìn)胺類(lèi)和羰基入預塔打回流。預塔釜液用預后泵加壓,經(jīng)加壓塔預熱器加熱后的分解,控制預塔釜液pH在7~9的范圍內,在精甲醇堿度不超標進(jìn)入加壓塔進(jìn)行精餾。塔頂氣相甲醇送入常壓塔再沸器,作為常下,保持足夠的加堿量,可保證產(chǎn)品的質(zhì)量控制在優(yōu)等品指標內壓塔底熱源,被冷凝成液體進(jìn)入加壓塔回流槽,一部分由加壓塔3.1.2控制預塔的回流量回流泵加壓回流至加壓塔頂,其余部分經(jīng)粗甲預熱器粗醇冷卻預塔保證一定的回流量是必要的,能有效地脫除輕組分,但五合一蒸發(fā)式冷凝器冷卻至≤40℃進(jìn)入精醇計量槽作為產(chǎn)品。加回流量不能太大,否則會(huì )增加蒸汽消耗?？刂祁A塔塔頂的溫度和壓力的同時(shí),通過(guò)控制預塔再沸器的蒸汽量和預塔蒸發(fā)式冷凝器進(jìn)入常壓塔蒸發(fā)式冷凝器冷卻后進(jìn)入常壓塔回流槽,由常壓塔回的冷卻水量來(lái)要保證預塔足夠的回流量流泵加壓后一部分回流至常壓塔頂,其余部分經(jīng)五合一蒸發(fā)式冷3.13控制預塔冷凝器溫度凝器冷卻至≤40℃,進(jìn)入精醇計量槽作為產(chǎn)品。常壓塔釜液經(jīng)殘預塔冷凝器的溫度控制在既能保證輕組分的徹底脫除,又不液泵送往生化工序處理。常壓塔采出的乙醇和異丁基油經(jīng)五合導致甲醇蒸氣的流失為宜。溫度太低,不利于脫除輕組分雜質(zhì)蒸發(fā)式冷凝器冷卻后流入雜醇槽。蒸汽管網(wǎng)送來(lái)的低壓蒸汽分別溫度太高,造成甲醇蒸氣大量流失?？刂祁A塔冷凝器在適宜的溫送至預塔再沸器和加壓塔再沸器加熱,冷凝后液體給加壓塔預熱度下運行是維持產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗的重要手段器甲醇加熱后,送至除氧站3.1,4控制預塔塔頂不凝氣溫度根據甲醇合成觸媒使用的不同時(shí)期,采取動(dòng)態(tài)控制不凝氣溫表1三塔精餾操作條件度。初期甲醇合成的副反應產(chǎn)物少,可以控制稍低些:中后期中沸點(diǎn)物質(zhì)含量增高,應適當提高不凝氣溫度;不凝汽溫度的高低設備名稱(chēng)壓力MPa塔頂溫度塔底溫度回流比備注甲醚、丙酮等輕組分05-10回流量3.1.5控制預塔補水的量和位置預塔0.14002575~80進(jìn)料量補水的位置選在預塔冷凝器上,然后進(jìn)入預塔回流槽,萃取和分離有一定的停留時(shí)間,進(jìn)而大大提高萃取的效果。補水量加壓塔045055120-125125-1351.5-25般控制在進(jìn)料量的10%20%,使預后比重控制在0.84~0.87之常壓塔002500356668104-1101.5-2.5司。預塔塔釜甲醇質(zhì)量分數控制在88%~89%?？刂七^(guò)高,會(huì )明顯降低預塔的同時(shí)對三塔其它2三塔精餾系統的優(yōu)點(diǎn)工藝條件的控中國煤化工桌作精甲醇的水溶性CNMHG[收稿日期2012-05-16作者簡(jiǎn)介王永忠(1970),男,本科,工程師,主要從事化工生產(chǎn)管理工作。*為通訊作者:李振東(1984),本科,助理工程師,主要從事化工生產(chǎn)管理工作。2012年第11期廣東化工第39卷總第235期www.gdchem.com179和高錳酸鉀值不易達到質(zhì)量指標時(shí),可以適當增加補水量。預塔(1)控制各塔精餾段、提餾段的靈敏點(diǎn)溫度,正常溫度波動(dòng)控補水是穩定和提高精甲醇水溶性和穩定性的一項重要操作制在5℃以下32加壓精餾塔和常壓精餾塔的控制(2)在塔壓穩定的前提下,溫度上升說(shuō)明重組份上移,溫度下從流程上來(lái)看,加壓精餾塔與常壓精餾塔串聯(lián)操作,相互影降說(shuō)明輕組份下移。溫度下降時(shí),加大采出,同時(shí)提高塔底溫度響,相互制約。首先要把握好物料平衡,特別是在處理兩塔的熱只有在必要時(shí)可稍減回流比。溫度上升,會(huì )導致成品的沸程或氧量平衡、物料平衡、氣液平衡方面要慎重。3.2.1加壓塔塔頂壓力的控制化值超標,應加大回流比,減少采出:此時(shí)還要判定是工藝原因(3)避免淹塔。注意,是發(fā)生在只有入料沒(méi)有出料情況氣相具有較高的溫度,與常壓塔釜有一定溫差,參考一般熱虹吸(4)當前塔來(lái)進(jìn)料量及組成發(fā)生小的變化,會(huì )導致塔頂溫度上式再沸器的計算,其傳熱溫差為25℃,文章選取傳熱溫差至少為升或塔釜溫度下降。當塔頂溫度上升時(shí),說(shuō)明重組份上移,應適15~16℃。壓力不足,塔頂甲醇蒸氣量下降,影響常壓精餾塔再當減少采出量。當塔釜溫度下降,說(shuō)明輕組份下移,應適當加大沸器的供熱量。直接導致常壓塔釜溫度下降、廢水含量超標、甲采出量醇收率降低:壓力過(guò)高,影響精甲醇的水溶性、氧化性等質(zhì)量指標。維持加壓塔塔頂壓力穩定,對保證精甲醇的優(yōu)等品率至關(guān)重調節熱量平衡(回流比),來(lái)達到氣液平衡的目的(精甲醇質(zhì)量、殘液中含醇量、重組份的濃縮程度)。322加壓塔溫度的控制4結論定的蒸汽上升速度醇中水分超標,甚至會(huì )(1)考慮到環(huán)保要求,增加一臺汽提塔,當常壓塔塔底廢水在液泛。甲醇質(zhì)量分數>0.1%時(shí),可送往汽提塔進(jìn)一步處理。這樣不僅進(jìn)3.2.3常壓精餾塔塔頂壓力的控制步回收甲醇,排放的殘液又不會(huì )產(chǎn)生環(huán)境污染常壓精餾塔壓力依據生產(chǎn)負荷而定,在滿(mǎn)負荷運行情況下塔塔頂壓力盡量控制在低限:在生產(chǎn)負荷低的情況下,不要、(2)三塔精餾裝置中的冷卻器均采用蒸發(fā)式冷凝器。該冷凝器低消耗、低排放、高效率”的換熱器,其優(yōu)點(diǎn):①循環(huán)水量?jì)H控制靈敏板溫度過(guò)低,造成廢水中甲醇含量過(guò)高,造成浪費和污為水冷式冷卻器的5%~15%,有效節卻水。②蒸發(fā)式冷染環(huán)境?？傊?保證常壓精餾塔正壓操作凝器為自身獨立循環(huán)冷卻系統,不受其他設備影響,循環(huán)水質(zhì)易3.24加壓精餾塔和常壓精餾塔回流比的控制于保證,并且與傳統單獨設置循環(huán)塔相比不需購置和建造配套設只有控制一定的回流比,才能保證精甲醇產(chǎn)品的優(yōu)等品率施(專(zhuān)用冷卻塔、循環(huán)水泵、加藥裝置等),減少工藝處理環(huán)節(供同時(shí)降低蒸汽消耗。調節回流比的依據是塔的負荷和甲醇質(zhì)量水、過(guò)濾、廢水處理等),節約投資40%~60%,同時(shí)運行費用當塔的負荷較輕,可控制較小的回流比,同時(shí)為保證甲醇質(zhì)量可降低40%50%。③可以有效避免傳統水冷方式中一旦冷卻介可控制精餾段靈敏點(diǎn)溫度低一點(diǎn)。當塔的負荷較大,可控制較大質(zhì)泄漏水中所造成的污染問(wèn)題。的回流比,同時(shí)精餾段靈敏點(diǎn)溫度稍高一點(diǎn)。只有在負荷變化或產(chǎn)品質(zhì)量不合格時(shí)才調整回流比,調整回流比后會(huì )影響產(chǎn)品質(zhì)量參考文獻[]謝克昌,房鼎葉,甲醇工藝學(xué)[M,化學(xué)供應出版社,2010-53,25加壓精餾塔和常壓精餾塔采出比的控制2|張子鋒,張凡軍主編,甲醇生產(chǎn)技術(shù)M]化學(xué)工業(yè)出版社,2008-1-1料和氣液平衡,其中物料平衡是維持三大平衡的基礎。既要保證[3]馮元琦,李關(guān)文,甲醇生產(chǎn)操作問(wèn)答[M]化學(xué)工業(yè)出版社,2009-3常壓塔得到足夠熱量,又要不引起常壓塔負壓異?，F象。兩塔采(本文文獻格式:王永忠,李振東.甲醇三塔精餾工藝[J].廣東出比例分配原則是維持常壓塔熱量要求的前提下,加壓塔采出盡化工,2012,39(11):178-179)可能上限操作。3.3精餾三塔的共性操作要點(diǎn)(上接第167頁(yè))難用綜合接地網(wǎng)時(shí),綜合接地網(wǎng)不應大于1Ω時(shí),可在電入戶(hù)前和前設格之間穿金屬管埋地引入埋地長(cháng)5結是一的是在系的雷電防護不纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連根據GB5005:2010《建筑物防雷設計規范》對入戶(hù)的各種管道及前,就要考慮到監控系統所處的地理環(huán)境,設計合適的線(xiàn)纜布放金屬構件在界面處做等電位連接。設備各端口都應當安裝電涌保方式、屏蔽及接地方式。防雷設計應通盤(pán)考慮采用單元劃分的方法,可以有效解決考慮不周全產(chǎn)生的疏漏,使監控系統防雷達到43核心設備(核心單元)防雷良好的效果監控室的防雷最為重要,應從直擊雷防護、雷電波入侵、等電位連接和電涌保護等多方面進(jìn)行參考文獻監控室內設置一條等電位連接母線(xiàn),該等電位接地母線(xiàn)與建[]中華人民共和國住房和城鄉建設部,中華人民共和國國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局.GB50057-2010建筑物防雷設計規范[S]北京:中國計劃出版止危險的電位差。各種電涌保護器的地線(xiàn)以最短的距離與等電位杜,20112]沈炳勝,石油石化綜合防雷設計[刀.防雷工程,20115)信號控制線(xiàn)、數據傳輸線(xiàn)、報警信號線(xiàn)安裝相應的電涌保護器。[3四川省建設廳GB50343-2004建筑物電子信息系統防雷技術(shù)規范[s]北44接地京:中國建筑出版社,2004良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。監控系統的接地采用[4]國家技術(shù)監督局,中華人民共和國建設部[S]GB50198-1994(2000年版)接地網(wǎng)形式:在建筑物周?chē)蛞粋?地網(wǎng)上端深度為800mm,直閉路監視系統工程技術(shù)規范[S]北京:中國計劃出版社,2001鑄銅包鋼絞線(xiàn),垂直接地體與水平接地體的連接采用放熱焊接方(本文文獻格式:金煉.油庫監控系統的雷電防護[J].廣東化工,式。接地線(xiàn)用多股銅芯線(xiàn)并預留接地測試點(diǎn)。前端單元、中間單2012,39(11):167)元、核心單元采用專(zhuān)用接地裝置時(shí),接地電阻不應大于4g;采中國煤化工CNMHG