甲醇精餾過程中熱能梯級利用改造

袁紅玲 王 攀 梁 斐 郭存彪

(河南心連心化肥有限公司 河南新鄉453731)

甲醇精餾過程中熱能梯級利用改造

袁紅玲 王 攀 梁 斐 郭存彪

(河南心連心化肥有限公司 河南新鄉453731)

0 前言

精餾過程是化學工業中耗能較大的單元過程，熱量利用率很低，浪費現象依舊嚴重，使得精餾系統節能降耗的意義尤為突出。為此，河南心連心化肥有限公司對甲醇精餾過程中熱能梯級利用進行了研究，最大限度地降低了甲醇生產中分離過程的總能耗，達到了節能降耗的目的，創造了巨大的經濟效益。

1 工藝現狀

甲醇三塔精餾過程中需要利用中、低壓蒸汽對預精餾塔和加壓精餾塔底部的粗醇進行加熱，使其沸騰變為氣體再返回塔內進行精餾。三塔精餾過程中主要能耗是蒸汽的消耗，蒸汽加熱塔底液體之后變為蒸汽冷凝液，蒸汽冷凝液混合后溫度為112℃，經預后預熱器加熱加壓精餾塔進料甲醇后溫度降至95℃進入冷凝液槽，冷凝液通過冷凝液泵送至脫鹽水崗位軟水箱。此流程存在以下弊端:①熱量沒有充分回收利用，熱損失較大;②造成脫鹽水崗位軟水箱溫度高。

存在的問題:①預精餾塔粗醇進料溫度較低;②預精餾塔再沸器的塔底液態甲醇溫度在70～75℃，用蒸汽進行加熱;③系統蒸發冷凝器用水品質差，造成設備腐蝕。為此，考慮利用系統自身產生的熱量，通過熱量合理分配、梯級利用，達到系統熱能綜合利用和降低蒸汽消耗的目的。

2 改造情況

本改造的目的在于克服現有工藝技術中的缺陷，從而提供一種能夠充分利用甲醇精餾系統中冷凝換熱產生的大量熱能工藝技術，以減少蒸汽用量，而且可產生品質較高的低溫冷卻水作為系統蒸發冷凝器的換熱介質，避免造成設備腐蝕。改造后甲醇精餾過程中熱能梯級利用裝置工藝流程見圖1。

圖1 改造后甲醇精餾過程中熱能梯級利用裝置工藝流程

低壓蒸汽和中壓蒸汽在蒸汽緩沖罐中進行充分混合，分別進入預精餾塔再沸器和加壓精餾塔再沸器對兩塔甲醇進行加熱，蒸汽冷凝后在同一管道中混合，溫度為112℃，經預后預熱器加熱加壓精餾塔進料甲醇之后溫度降至95℃。改造后，95℃的冷凝液不再進入冷凝液槽外送脫鹽水崗位軟水箱，而是直接對預精餾塔底再沸器加長段的甲醇進行加熱，預精餾塔塔底甲醇溫度仍保持在70～75℃，熱冷凝液的充分利用大大減少了預精餾塔塔底再沸器的蒸汽用量，降溫后的冷凝液溫度降至82℃，再進入冷凝液槽;通過冷凝液泵將冷凝液提壓，送入新增的一級粗醇預熱器對粗甲醇進行加熱，提高預精餾塔進料溫度，進料粗甲醇溫度由原來的35℃升至45℃，再通過原粗醇預熱器升溫至65℃，接近泡點進料有助于預精餾塔進行精餾操作，再次換熱后的冷凝液溫度降至約60℃。低位熱能的冷凝液品質較高，可考慮用循環水對其進行冷卻降溫，作為蒸發冷凝器的補水，可減輕設備腐蝕，60℃的冷凝液一部分通過新增的補水冷卻器將溫度冷卻至20～30℃后作為蒸發冷凝器的補水，另一部分富余的冷凝液去脫鹽水崗位軟水箱進行全系統循環利用。

改造后的甲醇精餾系統熱能梯級利用裝置，通過改變預精餾塔再沸器的結構，使其可同時使用蒸汽和冷凝水進行加熱，換熱后的冷凝液繼續加熱預精餾塔進料粗甲醇，提高了預精餾塔進料溫度，達到接近泡點進料精餾，降低了預精餾塔的蒸汽用量。同時，充分利用冷凝液的低位熱能，經循環水冷卻后的冷凝液作為高品質的蒸發冷凝器補水，減輕了設備的腐蝕。該方法具有投資少、工藝簡單、運行成本低等優點，在降低蒸汽損耗的同時，保證了系統正常運行，降低了甲醇精餾過程的生產成本。

3 改造效果

經實際運行證明，改造后，噸精甲醇蒸汽消耗由原來的1.05～1.20t降至0.75～0.80t;按甲醇精餾系統每年開車300d、日產量300t計，則年可節約蒸汽27000t。該技術方案的實施，大大降低了甲醇精餾系統的蒸汽消耗，實現了甲醇精餾過程中熱能的梯級利用，經濟效益顯著。

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《化肥工業》雜志是經原國家科委、原化工部批準，由上海化工研究院編輯出版的全國性刊物，主要報道內容有:氮肥、甲醇、煤化工、磷肥、鉀肥和復混肥(專用肥)企業的技術改造、節能降耗、生產管理等方面的經驗;國內外化肥工業現狀和有關的科研成果及發展趨勢綜述;化肥企業開展多種經營、搞活企業的成功經驗;化工機械、儀器儀表、計算機應用;化學分析、科學施肥、安全生產、三廢治理及其綜合利用等?！痘使I》連續多次被選列為全國中文核心期刊和中國科技核心期刊。美國《化學文摘》從1996年開始摘錄本刊內容。

《化肥工業》為雙月刊，大16開，72頁，國內外公開發行，雙月的28日出版。國內每期定價8.00元，全年定價48.00元，郵發代號4-232，請廣大讀者前往當地就近郵政局辦理訂閱手續。國外訂閱處:中國國際圖書貿易總公司(北京399信箱)，國外發行代號:BM4593。也可以直接向本編輯部訂閱。歡迎國內外各單位和各界人士訂閱。

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《小氮肥》編輯部

2014-10-10)