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摘要:
本文介紹并分析了甲醇精餾的幾種技術與工藝原理,對甲醇精餾過程中如何在保證產品質量、降低甲醇損失、降低蒸汽消耗進行探討,以獲取更好的經濟效益。
關鍵詞:
甲醇精餾;節能降耗
甲醇是一種重要的工業原料,甲醇精餾是甲醇生產過程中一個重要的加工程序。隨著我國科技不斷發展,甲醇也更為廣泛的用于工業生產中,優化甲醇精餾的工藝流程,節約成本,降低能耗成為關注點。
1精餾技術的流程介紹
1.1二塔精餾技術二塔精餾技術出現比較早,且在工業中的實際應用較多。所謂二塔就是預精餾塔和主精餾塔。甲醇合成系統獲得的初甲醇產物送入預精餾塔,然后在預精餾塔里去除物料混雜的低沸點、輕組分類物質,剩下包含有水、甲醇、乙醇及高級醇、高級烷烴的富甲醇液,這些液體通過預塔泵入主塔,進一步提純。
1.2三塔精餾技術所謂三塔即:預精餾塔、加壓塔及常壓塔。原料經過加壓預熱后,進入預塔,進行全回流操作;預塔加工后的原料,再次加壓塔原料泵入加壓精餾塔處理后,經過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“3+1”塔,比三塔的設計要更為靈活,也就是在三塔精餾的基礎上,增加一條回收塔側線,將常壓塔的雜醇物質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濟效益,而且還能降低廢水處理難度,保護環境。
1.4熱泵精餾技術熱泵精餾技術就是將塔的頂部空氣進行加熱升溫后,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,熱泵精餾技術便不適用了。在1×106Pa的時候比三塔的蒸汽消耗要少,循環水的使用量也會減少很多。所以,熱泵精餾技術一般在溫差較小的提取工藝里面比較適合使用,且對于分離沸點較近的物質能夠更好地節約成本。
2節能降耗分析
2.1精餾工藝能耗比較二塔精餾技術與三塔精餾技術相比,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都適合采用三塔精餾,因為三塔精餾的成本比二塔精餾高,所以一般一年的甲醇生產量可以達到十萬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”塔則主要是將雜質引入回收塔進行再次分餾,使原料可以充分利用回收,當然,“3+1”的使用成本也比較高,甲醇的年產量超過十萬噸,可以考慮使用。[1]
2.2保證生產質量精甲醇是甲醇精餾裝置生產出的產品,保證產品質量可以有效的減少資源浪費。只有精甲醇的成產質量達標,才能滿足市場的大量需求。在進行生產操作時,各個生產步驟和生產指標要嚴格按照相關規定進行,避免因產品質量問題造成產品不合格而出現大量的資源浪費,同時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荷。
2.3穩定原料粗甲醇質量在甲醇合成這一階段會產出很多甲醇精餾的原料粗甲醇,一旦合成系統操作時出現一些問題的話,就會對合成生產的粗甲醇質量穩定帶來一定的影響。對于控制塔的入口氣體組成成分要進行嚴守把關,當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醇的含量就會有所增加;當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增大,同時酸度也會增加。那么粗甲醇的品質就會有所下降,甲醇精餾的分離難度也增大,在精餾時為了保證產品的質量,就需要進行提高回流比,為這樣,就無疑增加了蒸汽耗量,增加了精餾的能源消耗。所以,穩定合成系統的運行情況,從而穩定原料粗甲醇的質量。
2.4控制精餾過程中的回流量比回流比是精餾的重要操作參數之一。直接關系著塔內各層塔板上的物料濃度的改變和溫度的分布,對物料平衡和熱量平衡都有影響。對于已經確定了甲醇產品相關標準的精餾設備來說,回流比的大小對甲醇的質量和蒸汽消耗都有著很大的意義,回流比太小的話,甲醇原料液中的雜質組分很容易回流,雜質就不好去除干凈,從而導致精甲醇的質量不合格;要是回流比太大,蒸汽的消耗量將就會增加。回流比應根據塔的負荷和精甲醇質量進行調整。在保證精甲醇質量的前提下,要想降低甲醇精餾蒸汽消耗,可以去適當的降低回流比。在實際生產中,先保證產品質量的前提下,可以根據實際情況適當的先降低預塔和主塔的回流比,以降低蒸汽的消耗。[2]
2.5控制精餾系統內的壓力甲醇原料液從預塔出來進入加壓塔升壓后,然后才可以再次進入精餾塔的進料段,由回流泵進入精餾塔的甲醇液經過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蒸汽或回流液體進行加壓,還可以對加熱后的蒸汽向精餾塔提供熱量,此時蒸汽的壓力下降,塔內的溫度得以控制。塔底殘液則通過常壓塔控壓再進入冷凝器冷凝進行回流,倘若采出的精甲醇質量還是有問題,可以依次循環提高回收率。
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。精餾生產運行中應加強監控,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,當常壓塔需要給氣提塔進料時,要提前進行適當的加蒸汽,以保證熱量平衡,防止放空溫度過高,以此來減少甲醇的損耗。
3結語
在精餾過程中,要完善精餾裝置各個操作環節的開啟與停止裝置。操作管理操作工人要在甲醇精餾操作方面也要做到細心、認真,要有強烈的責任心和認真的工作態度,嚴格控制原料液與采出液的甲醇質量、回流比以及系統壓力,這樣就能節能降耗,提高企業的經濟效益。
參考文獻:
[1]姚國強,王趙興,趙博.甲醇精餾節能降耗的工藝操作[J].西部煤化工,2014(,01):26-27.
[2]萬利.甲醇精餾過程節能降耗初探[J].科技風,2013(,15):104-105.
作者:劉坤 黨鵬國 單位:陜西長青能源化工有限公司