錢國強(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)
甲醇精餾工藝的特點及流程分析
錢國強(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)
我國經濟建設的不斷完善,也為化工行業的發展帶來了巨大的機遇。甲醇是一種最基本的化學物質,它影響著整個世界經濟的發展。當今社會,我國的不可再生資源日益短缺,而甲醇作為一種重要的能源代替產品,促進了化工行業的發展進步。但是隨著甲醇的日益發展,人們對甲醇的質量和性能有了新的看法。甲醇精餾的工藝是甲醇生產過程中關鍵的部分,甲醇精餾提純的純度直接影響著甲醇的產品效果。本文主要講述了甲醇精餾工藝的特點,對甲醇精餾的流程進行分析,從而探究甲醇的精餾工藝。
甲醇;精餾工藝;流程;特點
甲醇的精餾是工藝是多種簡單的蒸餾工作進行組合而形成的,這種情況形成的主要原因是溶液中混合物的沸點不同,在處于同一溫度下時,混合物中不同的物質就會有不同的表現情況,氣相中的沸點較低物質的濃度比液相中同種物質的沸點的濃度高,相反,液相中高沸點的濃度就會比較高。根據這種原理我們能夠得出未經冷卻的低沸點的物質的濃度就比較高。根據混合物的這種特性可以進行不斷的煮沸、冷卻的過程使甲醇從混合溶液中分離出來。
甲醇是我國最基本的一種化學原料之一,同時,甲醇及甲醇的衍生物都能夠作為一種可以替代的資源越來越受到國家的重視。隨著國家科學技術的不斷發展,化工行業也在不斷地進行創新發展,甲醇的提純工藝也在不斷的進行優化創新,使得甲醇精餾的工藝不斷發展的原因就是當前的精餾設備已經不能滿足實際的生產需求。甲醇精餾工程的低能耗發展是化工行業發展的必然。我國的甲醇精餾工藝的制作流程可以分成預精餾和主精餾兩個部分。
2.1 甲醇精餾的雙塔流程
甲醇精餾的雙塔精餾是我國比較原始的一種提純甲醇工業產品的精餾設備,它的工作原理很簡單,是采用了給合成單元產生粗甲醇加壓的方式,把甲醇混合液加入提純裝置的預熱器中進行預熱,再將其送入預精餾塔,在進行甲醇混合溶液的回收工作時,要保證該溶液性質的穩定性能。甲醇精餾的雙塔流程一般經過兩次提純和冷卻,通過這種方法將甲醇混合液中混合的雜質排除,經過精餾的醚類等質量比較輕的化學成分和少量的甲醇氣體從塔頂逸出,但是雙塔底部的甲醇就要送到主精餾的塔部,進行常壓的提純操作,主精餾塔的壓力比其它設備的壓力都高,設置這種條件的原因是減少甲醇混合液中的雜質,得到比較純的甲醇,再將其他成分的廢水以及微量的甲醇產品輸送到污水處理系統。
2.2 甲醇精餾的三塔流程
甲醇精餾的三塔流程是在雙塔流程的基礎上進行改革后投入使用的,它是是我國當前甲醇提純產品的生產過程中應用范圍最廣泛的工藝。甲醇精餾的三塔流程與雙塔流程相比有很大的不同,三塔流程具有更多的有點,它通常分為加壓和常壓精餾過程。加壓精餾的原理是通過冷凝器的作用為常壓狀況下的設備提供熱源。這種方式在很大程度上能夠減少能源的消耗,從而達到節能減排的目的。合成單元的甲醇混合溶液通過預熱器進入塔中,把與甲醇沸點不同的物質排出塔外,提純后的物質再送入燃料管網,經過加壓后送到精餾塔。一般情況下,加壓精餾塔的塔頂存有將近百分之百的甲醇氣體,它們冷卻后再流輸送到回流槽,把一部分經過提純的甲醇溶液送到混合罐,再將另一部分甲醇精品送到精餾塔的塔頂,將精餾塔塔底排出甲醇水溶液派送到常壓裝置的精餾塔,常溫壓力下的精餾塔的下部分一般都有雜質從出口流出,將含有甲醇的異丁基油抽出來確保醇類的正常分離,分離后的雜質經過常壓精餾塔流出后排入污水處理系統。
2.3 甲醇精餾的四塔流程
甲醇精餾的四塔流程是與雙塔流程和三塔流程都不同的一種精餾方式,它的工作方式是把粗甲醇送到常壓精餾塔后進行加壓精餾,再把頂部的甲醇加熱到將近七十六攝氏度左右,然后再把它送到預精餾塔的頂部,冷卻后,把不能凝結的氣體排出裝置,再把冷卻后的甲醛水溶液和洗滌液送到塔頂進行甲醇水的加壓,然后把精餾塔塔中甲醇溶液送至加壓精餾塔,塔頂的甲醇水蒸氣在進入常壓的精餾設備后進行冷卻,流回電泵后進行加壓工作。經過加壓的甲醇液體一部分作為回流返回塔頂,另一部分則與它不同,而是流出裝置自加壓精餾塔的加壓后再輸入到常壓精餾塔繼續進行甲醇精餾的工作,精餾塔的塔頂產生部分甲醇,塔水的一部分在進入與精餾塔頂經過洗滌器的洗滌后,把洗滌后的廢水輸送到廢水處理系統進行處理。
甲醇精餾的質量是衡量精餾工程是否符合國家標準的重要指標,甲醇精餾的雙塔流程是一種傳統的提純技術手段,但是甲醇的精餾質量與其他三種相比有著很大的差距,這種工藝的甲醇精餾不完全還會存在一定的雜質,雜質的含量只能夠符合國家標準的基本規定。產生這種情況的主要原因是甲醇混合液中的乙醇物理性與甲醇的物理性質很相似,使得雙塔流程的分離不能達到很好的效果,最終導致甲醇精餾液中的乙醇含量過高。我國的社會是不斷發展的,人們對甲醇精餾質量的要求也越來越高,雙塔精餾工藝已經不能滿足當前的需要,回收率低、無法做到資源的合理利用。甲醇精餾的三他流程很好的完善了這種問題,經過這種工藝提純的甲醇雜質的含量明顯減少,提高了甲醇的精度,這種甲醇的精餾方式成為我國化工行業普遍使用的一種流程。
甲醇精餾工藝的發展影響著我國化工行業的發展,化工行業是我國經濟發展的命脈之一。所以在進行甲醇的精餾時要選擇合適的甲醇精餾工藝來確保甲醇的純度。
[1]單體鋒.優化甲醇精餾工藝的流程分析[J].化工管理, 2016,(27):113.
[2]王紹云,向陽,初廣文,鄒海魁,陳建峰.甲醇精餾系統的模擬與優化研究[J].計算機與應用化學,2015,(04):403-407.
[3]彭濤,夏君君,韓東.基于機械蒸汽再壓縮的甲醇精餾技術研究[J].化學工業與工程技術,2014,(03):62-65.
[4]田旭,劉小英,秦麗萍,董士祥.甲醇精餾工藝流程分析[J].小氮肥,2011,(11):1-5.
[5]葉鑫,呂建寧,丁干紅,宮萬福.甲醇熱泵精餾新工藝[J].化工進展,2010,(S2):74-77.