三塔雙效精餾系統中的最佳兩塔負荷分配值

林彥杰 申友軍

(兗礦國泰化工有限公司 山東滕州277527)

宋 平

(新能鳳凰滕州能源有限公司 山東滕州277527)

三塔雙效精餾系統中的最佳兩塔負荷分配值

林彥杰 申友軍

(兗礦國泰化工有限公司 山東滕州277527)

宋 平

(新能鳳凰滕州能源有限公司 山東滕州277527)

0 前言

兗礦魯南化工有限公司(以下簡稱魯南公司)西廠區300kt/a甲醇裝置三塔雙效精餾系統于2005年投產，已穩定運行8年，現最高日產量達1080t，質量達到GB338—2004和美國AA級指標［1］。在三塔雙效精餾系統運行過程中，魯南公司通過調節加壓精餾塔與常壓精餾塔的負荷分配，使精餾系統粗甲醇損失降至最少，粗甲醇回收率達到最高。

1 工藝流程

魯南公司采用三塔精餾工藝。在預精餾塔頂部除去二甲醚、粗醇中的CO2等不凝性氣體;在加壓精餾塔和常精餾壓塔中除去水和高沸點雜質，在其塔頂得到精甲醇，在塔中下部抽出雜醇油，其中加壓精餾塔與常壓精餾塔形成雙效精餾，預精餾塔后的甲醇進入加壓精餾塔，加壓精餾塔頂部甲醇氣直接進入常壓精餾塔底部作為其再沸器的熱源，形成雙效精餾。雙效精餾的優點是將前一效的頂部出汽作為后一效的加熱蒸汽，節省了后一效的外加熱源，也省去了前一效的冷卻水。此工藝要求加壓精餾塔與常壓精餾塔的負荷分配合理，以期精餾的產能較大，同時消耗較低。

2 數據采集過程

用加壓精餾塔與常壓精餾塔的甲醇采出量表示兩塔的負荷，采出比表示兩塔的負荷分配值。在DCS系統中，加壓精餾塔和常壓精餾塔的采出量分別由Q1和Q2表示，Q1/Q2即為兩塔的負荷分配比值;粗甲醇的體積由V表示，精甲醇的質量由T表示，甲醇密度由ρ甲醇表示。粗甲醇回收率η由式(1)計算得到:

3 兩塔的最佳負荷分配值

正常運行時，以8h內采集的數據統計粗甲醇回收率與兩塔負荷分配情況(見表1)［2］。

表1 正常運行時，粗甲醇回收率與兩塔負荷分配情況

根據表1數據，以粗甲醇回收率η為Y軸、兩塔采出比即負荷分配值Q1/Q2為X軸，作散點圖(見圖1)。

圖1 粗甲醇回收率與兩塔負荷分配散點圖

由圖1可以看出:Q1/Q2比值波動幅度較大，對粗甲醇回收率有很大影響;同時，粗甲醇回收率η＞0.955的散點大多落在1.27～1.30的區間之內。當加壓精餾塔與常壓精餾塔負荷分配值在1.27～1.30時，粗甲醇回收率 η比其他區間高(＞0.955)。為了在此區間找到兩塔的最佳負荷分配值及最高粗甲醇回收率，在進料穩定情況下，又采集了數據進行分析。粗甲醇回收率與兩塔負荷分配數據如表2所示。

根據表2數據，以粗甲醇回收率η為Y軸、兩塔負荷分配值Q1/Q2為X軸作X-Y型圖。粗甲醇回收率與兩塔負荷分配X-Y型見圖2。

表2 進料穩定情況下，粗甲醇回收率與兩塔負荷分配數據

圖2 粗甲醇回收率與兩塔負荷分配X-Y型圖

由圖2可知，隨著Q1/Q2比值的增大，粗甲醇回收率η出現了最高峰，最高峰對應的Q1/Q2值為1.286，即加壓精餾塔與常壓精餾塔的采出比值為1.286時，粗甲醇回收率η最高為0.970。

4 結語

通過對三塔雙效精餾系統數據的采集及計算，找到了保持粗甲醇回收率＞0.955的加壓精餾塔與常壓精餾塔的負荷分配值區間為1.27～1.30，其中兩塔負荷分配值為1.286時，粗甲醇回收率可達到0.970，且產品質量未受影響。

［1］ 王庚妮，劉戰修，劉慶國.甲醇精餾的優化和控制［J］.小氮肥，2010(11):17-19.

［2］ 林長青，張振歐.甲醇三塔精餾工藝中加壓塔與常壓塔工作狀態的變化［J］.化肥工業，2005(6):18-20.

2014-07-29)