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摘要:
本文介紹并分析了甲醇精餾的幾種技術(shù)與工藝原理,對(duì)甲醇精餾過(guò)程中如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低甲醇損失、降低蒸汽消耗進(jìn)行探討,以獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:
甲醇精餾;節(jié)能降耗
甲醇是一種重要的工業(yè)原料,甲醇精餾是甲醇生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)重要的加工程序。隨著我國(guó)科技不斷發(fā)展,甲醇也更為廣泛的用于工業(yè)生產(chǎn)中,優(yōu)化甲醇精餾的工藝流程,節(jié)約成本,降低能耗成為關(guān)注點(diǎn)。
1精餾技術(shù)的流程介紹
1.1二塔精餾技術(shù)二塔精餾技術(shù)出現(xiàn)比較早,且在工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用較多。所謂二塔就是預(yù)精餾塔和主精餾塔。甲醇合成系統(tǒng)獲得的初甲醇產(chǎn)物送入預(yù)精餾塔,然后在預(yù)精餾塔里去除物料混雜的低沸點(diǎn)、輕組分類(lèi)物質(zhì),剩下包含有水、甲醇、乙醇及高級(jí)醇、高級(jí)烷烴的富甲醇液,這些液體通過(guò)預(yù)塔泵入主塔,進(jìn)一步提純。
1.2三塔精餾技術(shù)所謂三塔即:預(yù)精餾塔、加壓塔及常壓塔。原料經(jīng)過(guò)加壓預(yù)熱后,進(jìn)入預(yù)塔,進(jìn)行全回流操作;預(yù)塔加工后的原料,再次加壓塔原料泵入加壓精餾塔處理后,經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻到四十度及以下,作為精甲醇流入常壓塔,最后采出成品。
1.3“3+1回收”精餾技術(shù)“3+1”塔,比三塔的設(shè)計(jì)要更為靈活,也就是在三塔精餾的基礎(chǔ)上,增加一條回收塔側(cè)線(xiàn),將常壓塔的雜醇物質(zhì)引入回收塔再次餾分。不但可以提高回收率減少甲醇提取的損失提高經(jīng)濟(jì)效益,而且還能降低廢水處理難度,保護(hù)環(huán)境。
1.4熱泵精餾技術(shù)熱泵精餾技術(shù)就是將塔的頂部空氣進(jìn)行加熱升溫后,以為底部再沸器提供熱源。分為有加壓和吸收式兩種。在3×105Pa的時(shí)候,比三塔的蒸汽消耗要多。所以,沸器的溫度大于三百度,熱泵精餾技術(shù)便不適用了。在1×106Pa的時(shí)候比三塔的蒸汽消耗要少,循環(huán)水的使用量也會(huì)減少很多。所以,熱泵精餾技術(shù)一般在溫差較小的提取工藝?yán)锩姹容^適合使用,且對(duì)于分離沸點(diǎn)較近的物質(zhì)能夠更好地節(jié)約成本。
2節(jié)能降耗分析
2.1精餾工藝能耗比較二塔精餾技術(shù)與三塔精餾技術(shù)相比,三塔精餾可以減少蒸汽的使用量,三塔精餾比二塔精餾少一半的能耗。但是,也并不是所有的甲醇生產(chǎn)都適合采用三塔精餾,因?yàn)槿s的成本比二塔精餾高,所以一般一年的甲醇生產(chǎn)量可以達(dá)到十萬(wàn)噸以上的使用三塔精餾劃算。熱泵精餾比三塔精餾,整體省一半以上的能耗,但是成本要比三塔精餾更高?!?+1”塔則主要是將雜質(zhì)引入回收塔進(jìn)行再次分餾,使原料可以充分利用回收,當(dāng)然,“3+1”的使用成本也比較高,甲醇的年產(chǎn)量超過(guò)十萬(wàn)噸,可以考慮使用。[1]
2.2保證生產(chǎn)質(zhì)量精甲醇是甲醇精餾裝置生產(chǎn)出的產(chǎn)品,保證產(chǎn)品質(zhì)量可以有效的減少資源浪費(fèi)。只有精甲醇的成產(chǎn)質(zhì)量達(dá)標(biāo),才能滿(mǎn)足市場(chǎng)的大量需求。在進(jìn)行生產(chǎn)操作時(shí),各個(gè)生產(chǎn)步驟和生產(chǎn)指標(biāo)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,避免因產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題造成產(chǎn)品不合格而出現(xiàn)大量的資源浪費(fèi),同時(shí)還要定量加大或減少蒸汽加熱量的方法,避免大幅度的加減負(fù)荷。
2.3穩(wěn)定原料粗甲醇質(zhì)量在甲醇合成這一階段會(huì)產(chǎn)出很多甲醇精餾的原料粗甲醇,一旦合成系統(tǒng)操作時(shí)出現(xiàn)一些問(wèn)題的話(huà),就會(huì)對(duì)合成生產(chǎn)的粗甲醇質(zhì)量穩(wěn)定帶來(lái)一定的影響。對(duì)于控制塔的入口氣體組成成分要進(jìn)行嚴(yán)守把關(guān),當(dāng)合成塔入口的氣體組成中,一氧化碳的含量增加,粗甲醇中二甲醚及乙醇等高級(jí)醇的含量就會(huì)有所增加;當(dāng)合成塔入口的氣體組中,二氧化碳含量的增加,粗甲醇中的水分就會(huì)增大,同時(shí)酸度也會(huì)增加。那么粗甲醇的品質(zhì)就會(huì)有所下降,甲醇精餾的分離難度也增大,在精餾時(shí)為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,就需要進(jìn)行提高回流比,為這樣,就無(wú)疑增加了蒸汽耗量,增加了精餾的能源消耗。所以,穩(wěn)定合成系統(tǒng)的運(yùn)行情況,從而穩(wěn)定原料粗甲醇的質(zhì)量。
2.4控制精餾過(guò)程中的回流量比回流比是精餾的重要操作參數(shù)之一。直接關(guān)系著塔內(nèi)各層塔板上的物料濃度的改變和溫度的分布,對(duì)物料平衡和熱量平衡都有影響。對(duì)于已經(jīng)確定了甲醇產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的精餾設(shè)備來(lái)說(shuō),回流比的大小對(duì)甲醇的質(zhì)量和蒸汽消耗都有著很大的意義,回流比太小的話(huà),甲醇原料液中的雜質(zhì)組分很容易回流,雜質(zhì)就不好去除干凈,從而導(dǎo)致精甲醇的質(zhì)量不合格;要是回流比太大,蒸汽的消耗量將就會(huì)增加?;亓鞅葢?yīng)根據(jù)塔的負(fù)荷和精甲醇質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。在保證精甲醇質(zhì)量的前提下,要想降低甲醇精餾蒸汽消耗,可以去適當(dāng)?shù)慕档突亓鞅取T趯?shí)際生產(chǎn)中,先保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)南冉档皖A(yù)塔和主塔的回流比,以降低蒸汽的消耗。[2]
2.5控制精餾系統(tǒng)內(nèi)的壓力甲醇原料液從預(yù)塔出來(lái)進(jìn)入加壓塔升壓后,然后才可以再次進(jìn)入精餾塔的進(jìn)料段,由回流泵進(jìn)入精餾塔的甲醇液經(jīng)過(guò)加壓塔加壓重新作為回流液加入到原料液中,加壓塔的不僅可以對(duì)蒸汽或回流液體進(jìn)行加壓,還可以對(duì)加熱后的蒸汽向精餾塔提供熱量,此時(shí)蒸汽的壓力下降,塔內(nèi)的溫度得以控制。塔底殘液則通過(guò)常壓塔控壓再進(jìn)入冷凝器冷凝進(jìn)行回流,倘若采出的精甲醇質(zhì)量還是有問(wèn)題,可以依次循環(huán)提高回收率。
2.6降低廢水中甲醇含量控制甲醇精餾廢水中甲醇的含量主要是為了減小甲醇損失,提高精餾的回收率。精餾生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控,需要控制好塔釜的溫度,把廢水中的甲醇的含量管控好,減小甲醇損失。在操作中,當(dāng)常壓塔需要給氣提塔進(jìn)料時(shí),要提前進(jìn)行適當(dāng)?shù)募诱羝?,以保證熱量平衡,防止放空溫度過(guò)高,以此來(lái)減少甲醇的損耗。
3結(jié)語(yǔ)
在精餾過(guò)程中,要完善精餾裝置各個(gè)操作環(huán)節(jié)的開(kāi)啟與停止裝置。操作管理操作工人要在甲醇精餾操作方面也要做到細(xì)心、認(rèn)真,要有強(qiáng)烈的責(zé)任心和認(rèn)真的工作態(tài)度,嚴(yán)格控制原料液與采出液的甲醇質(zhì)量、回流比以及系統(tǒng)壓力,這樣就能節(jié)能降耗,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]姚國(guó)強(qiáng),王趙興,趙博.甲醇精餾節(jié)能降耗的工藝操作[J].西部煤化工,2014(,01):26-27.
[2]萬(wàn)利.甲醇精餾過(guò)程節(jié)能降耗初探[J].科技風(fēng),2013(,15):104-105.
作者:劉坤 黨鵬國(guó) 單位:陜西長(zhǎng)青能源化工有限公司