甲醇三塔精餾常壓塔出現負壓及處理

摘 "要：近年來，隨著科學技術的發展和能源結構的改變，甲醇開 "辟了許多新的用途，甲醇化工已成為化學工業中一個重要的領域。隨著產量的增加，對精甲醇產品的質量也有了更高的要求，部分新上甲醇項目要求甲醇質量符合美國聯邦AA級（O-M—232E）標準。開車以來，針對精餾裝置開車后暴露的缺陷及常壓塔頻繁出現負壓等問題，及時進行分析，并結合一些初始設計數據和改造以及其他廠家甲醇生產系統，分析出了一些原因和處理方法。

關鍵詞：精餾 流程 加壓塔 常壓塔 負壓

1.甲醇精餾工藝流程簡介

我廠10萬t/a甲醇裝置采用焦爐煤氣脫硫脫碳、精脫硫制得精制氣，5.0MPa低壓法合成甲醇。甲醇精餾裝置采用國內先進的節能型三塔精餾流程。在三塔精餾流程中，預塔的主要作用是脫除甲酸甲酯二甲醚、丙酮等輕組分雜質。這類物質沸點較低常溫下為氣態，因此不凝氣溫度的高低決定著輕組分的脫除效果，繼而影響到精甲醇質量。加壓塔和常壓塔的作用為脫除重組分，如水分和乙醇等雜質，并生產出精甲醇。精餾系統是控制精甲醇質量的關鍵環節，直接決定產品質量和消耗。開車以來，針對精餾裝置開車后暴露的缺陷及常壓塔頻繁出現負壓等問題，及時進行分析，并結合一些初始設計數據和改造以及其他廠家甲醇生產系統，分析出了一些原因和處理方法。

2.常壓塔出現負壓的原因

2.1設備方面的原因

這是從各種途徑查到的甲醇生產初期的一些原因，在后面的設計中都得到了優化和改造，因此我公司基本沒有這些原因，總結有以下幾點：

（1）常壓塔塔頂甲醇蒸汽管道有漏點或未保溫，在冬季尤為容易出現常壓塔負壓現象;

（2）常壓塔壓力調節閥安裝位置不合理，不能實現壓力調節之目的;

（3）常壓塔再沸器配管不合理，造成換熱面積不夠，從而導致常壓塔熱負荷過小;

（4）預塔不凝氣的放空配管不合理，使甲醇合成的放空氣影響預塔的壓力，造成整個系統的不穩定。

2.2工藝方面

（1）加壓塔塔底熱負荷不夠，造成常壓塔熱負荷不夠，即熱量平衡控制不好;

（2）加壓塔的采出量過大，回流量過小，造成加壓塔塔底組分甲醇含量低，即物料平衡控制不好;

（3）常壓塔的采出量過大，回流量過小，導致常壓塔塔板的氣液平衡遭到破壞而形成負壓。

常壓塔氣液平衡遭到破壞的標志就是常壓塔幾個靈敏溫度點的迅速升高，第10、14塊塔板升至100℃以上常壓塔的進料板位置有一個在第10塊塔板，這標志著重組分開始上移，一旦時間過長，處理不及時，往往造成塔頂采出精甲醇不合格。

3.處理措施及優化操作

3.1設備方面采取的措施

（1）常壓塔再沸配管不合理，使再沸器出口的甲醇形成的液封，降低了再沸器出口的換熱面積，整改完，消除了出口封液，增加了換熱面積，常壓塔塔底溫度提高了。

（2）把常壓塔調節閥由一樓移至二樓7米平臺，取消了液封，實現了壓力調節之目的，取得了較好的效果。

（3）預塔不凝氣管道改為排放槽之后，解決了預塔壓力不穩的問題，為整個精餾系統的穩定運行奠定了基礎。

3.2工藝方面采取的措施

（1）提高加壓塔底甲醇濃度，增加加壓塔回流量，減少加壓塔采出量，使常壓塔有東西可采，這是造成常壓塔負壓主要原因之一。這就要求加壓塔和常壓塔的采出分配應控制合理，基本按4：6原則來采出精甲醇。

（2）提高常壓塔回流液溫度，由設計的40℃提高至50℃，盡可能利用回流液的顯熱來加快甲醇液體的蒸發，從這一點說常壓塔頂的出口管道應保溫，從而暫時達到提高常壓塔塔頂壓力的目。

（3）通過提高加壓塔塔底溫度來提高常壓塔塔底溫度，以保證常壓塔精餾所需熱量，以解決常壓塔熱負荷不足的問題。

（4）穩定常壓塔的壓力，操作人員應根據常壓塔第10塊塔板靈敏點溫度及時調整回流量，應使溫度控制≤90℃，減少常壓塔采出量，適當增加回流量，以保證塔的氣液平衡。

（5）我們根據操作實踐，將預冷1出口溫度由設計的50-55℃控制在45-50℃，既保證了輕組分雜志的去除，又盡量避免甲醇蒸汽的流失。粗甲醇中含有一些酸性物質和胺類物質，在精餾系統中這些酸性物質常會腐蝕塔的內件，降低塔的使用壽命。為了避免酸性腐蝕，我廠是從預塔的進料加入1.4=1.7%稀堿液，以消除甲酸腐蝕。堿液的加入量根據預塔底的PH值來決定，PH值一般控制在9-11，過高會導致產品的堿度超標，過低會導致產品的酸度超標。

（6）為了改善常壓塔的操作，我們在常壓塔的第44塊和第46塊采出重組分，但采出量是個關鍵問題。采出量過大，往往采出物中甲醇含量高達90%以上，雜志和水并不多;采出量過少，重組分雜質又不能完全除去，帶人精甲醇，以致影響甲醇產品的質量。重組分的采出應是連續性的，以不影響產品質量為準。

（7）為了達到甲醇產品的設計質量達到美國AA級，我們在現場摸索操作，收集數據，積累經驗，終于找到了常壓塔產生負壓的原因及其解決方法。關鍵要控制好加壓塔和常壓塔的物料平衡、熱量平衡、氣液平衡。由于常壓塔塔底溫度設計為110℃，而實際為107-109℃，這樣在操作上勢必要提高加壓塔塔底的溫度，多在132-135℃，而設計值為129-134℃，從而造成加壓塔塔頂超壓，然后通過加壓塔塔頂壓力調節閥去常壓塔的冷凝器，冷凝后的甲醇溫度設計為40℃，通過回流泵再打回塔頂，更造成常壓塔的熱負荷不足，冷凝量大于蒸發量。因此常壓塔經常出現負壓，形成惡性循環。所以控制好兩塔的采出比例為穩定操作的前提。

從控制加壓塔和常壓塔的回流量入手，把回流溫度提高至50℃，并以控制加壓塔的采出量為突破口，進行技術攻關。首先穩定預塔塔頂的壓力，即穩定塔頂溫度。加壓塔的塔頂溫度控制在119-121℃.控制溫度過高，甲醇上升蒸汽量大，易把水分帶人塔頂，影響產品質量。加壓塔主要調節回流量，因為回流量的大小直接決定精餾的產品質量。加壓塔、常壓塔的回流量分別由12-15m3/h、11-13m3/h增加至20-24m3/h、16-19m3/h，回流比分別在2.2和2左右，工藝調整應根據塔的壓力、塔底組分及產品質量綜合考慮，以保證產品質量為前提。

4.結語

通過以上措施的實施，從根本上消除了精餾系統工藝、設備存在的缺陷，精餾系統實現了生產的穩定高產，使甲醇產品質量全部為優等品，水分含量也下降到0.02以下。噸精醇消耗蒸汽也由1.2t下降到1t，取得了明顯的效果。