甲醇精餾技術應用和節能減排

陳小波

摘要：目前國內外針對甲醇精餾的技術方案總體趨勢趨向于統一，由多個簡單蒸餾進行簡單的組合，合適的甲醇技術方案不但決定其重要的生產工序和生產裝置的配置，而且關系到最終得到的精甲醇自身的質量。本文針對目前行業內通用的甲醇精餾方案進行了總結與細致的研究。

關鍵詞：甲醇精餾技術;應用;節能減排

1工藝流程與設備簡介

1.1流程

粗甲醇由進料泵進入預熱裝置，待粗甲醇溫度達65℃時使其進入預塔，預塔塔釜粗甲醇一部分經預塔再沸器加熱后返回塔釜，一部分經加壓塔進料泵增壓后進入加壓精餾塔繼續精餾，預塔再沸器的能力要滿足一定的回流比。從預塔塔底出來脫除輕組分后的粗甲醇，溫度為76℃，壓力為0.04MPa，經加壓塔進料泵加壓，加壓塔進料換熱器換熱，自第三段填料層下方進入加壓塔的下部。溫度為118℃的加壓塔頂甲醇蒸汽作為常壓塔再沸器的熱源，換熱冷凝后的精甲醇進入加壓塔回流槽，一部分液體經加壓塔精甲醇冷卻器冷卻送至精甲醇計量槽，另一部分液體經加壓塔回流液冷卻器冷卻，再經加壓塔回流泵回流至加壓塔塔頂。加壓塔回流槽內不凝氣經常壓塔冷凝冷卻器進一步冷凝冷卻后，通過常壓塔放空。加壓塔釜液一部分經加壓塔再沸器加熱后送回塔釜，一部分在加壓塔換熱器換熱至80℃后，自第三段填料層下方進入常壓精餾塔下部。常壓塔頂甲醇蒸汽經常壓塔冷凝冷卻器后，冷凝液進入常壓塔回流槽，經常壓塔回流泵加壓后一部分液體作為精甲醇送至甲醇計量槽，產品經分析合格后，通過精甲醇泵送入到成品罐區。另一部分作為回流液送至常壓塔塔頂。不凝氣體從回流槽頂放空，以控制常壓塔的壓力。常壓塔的塔釜液一部分經常壓塔再沸器加熱后返回塔釜，一部分經回收塔進料泵加壓后，進入甲醇回收塔的上部。

1.2設備

預精餾塔安裝三段高效填料，其中精餾段有一段填料，提餾段有二段填料。塔總高約28米，塔徑2.9米，主要由如下部件構成：塔外殼;第一填料層：高3.5米TJW2型高效填料，填料上下端各加0.3/0.2米TJH25型板波紋填料;第二填料層：高6.2米TJH35型高效填料;第三填料層：高5.4米TJH35型高效填料;液體分布器：新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器：槽盤式液體分布器;汽體分布管等。

加壓精餾塔是一裝填四段高效填料的塔式設備，其中精餾段有三段填料，提餾段有一段填料。塔總高約40米，塔徑3米，主要由如下部件構成：塔外殼;第一填料層：高7.2米TJH35型高效填料;第二填料層：高7.2米TJH35型高效填料;第三填料層：高7.2米TJH35型高效填料;第四填料層：高4米TJH25型高效填料;液體分布器：新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器：槽盤式液體分布器;汽體分布管等。

常壓精餾塔是一裝填五段高效填料的塔式設備，其中精餾段有三段填料，提餾段有二段填料。塔總高約43.5米，塔徑3.8米，主要由如下部件構成：塔外殼;第一填料層：高4.8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0.4/0.5米TJH25型板波紋填料;第二填料層：高4.8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0.4/0.5米TJH25型板波紋填料;第三填料層：高4.8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0.4/0.5米TJH25型板波紋填料;第四填料層：高5米TJW2型高效填料;第五填料層：高4.9米TJW2型高效填料;液體分布器：新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器：新型全連通槽式液體分布器;汽體分布管等。

回收塔內共安裝兩段填料和10塊浮閥塔板，其中精餾段有一段填料，提餾段有10層塔板和一段填料。塔總高約25m，塔徑1.3米，主要由如下部件構成：塔外殼;第一填料層：3.2米TJW1型高效填料和0.5米TJH25型板波紋填料;第二填料層：5.8米TJW1型高效填料和0.5米TJH25型板波紋填料;塔板：10層TF3型導向梯形浮閥塔盤;液體分布器：新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器：新型全連通槽式液體分布器;汽體分布管等。洗滌塔是在洗滌器T15506內進行的，器內安裝一段高效填料，塔總高約13.5m，塔徑上下分別為0.6米/0.8米，主要由如下部件構成：塔外殼;填料層：高4.8米TJH3型高效填料;液體分布器：新型全連通槽盤式液體分布器;汽體分布管;尾氣入口等。

2五塔系統的減排措施

通過優化設計，選出最合適的進料及采出位置，使甲醇產品純度達到99.9%以上，雜醇中的甲醇含量得到了最大限度地降低，一般在0.1%～0.2%之間（傳統浮閥精餾塔雜醇中的甲醇含量為0.5%～1.0%），這不僅保證了甲醇的高得率，而且使雜醇和廢水的處理及污染得到了有效控制。在生產中，通常需要加入適量的堿來降低精甲醇的酸值。在加壓塔操作時，堿中的CO2溶入加壓塔的精醇中，會使精醇的酸值增高，這就會形成越加堿酸值越高的現象。為解決這一問題，通過反復實驗及優選，得到了最佳加堿量，將pH值調整到7左右，不僅可以節省堿的用量，還可以使產品質量得到提高，從而產品優級品率達到100%打破了加減同時帶來酸值增加的惡性循環。精餾塔塔頂溫度是決定甲醇產品質量的重要條件，我們現在一般控制在101℃左右，常壓塔控制在64-67℃。在加壓塔和常壓塔的塔頂壓力穩定的情況下，如果塔頂溫度又上升趨勢，說明塔頂中的重組分含量升高，就會使質量檢測KMnO4值超標。這時需要判明是工藝原因還是設備冷凝器泄漏原因。工藝原因多數是由于塔內重組分增加，則應調節蒸汽量和回流量，如是回流比小就應該加大蒸汽量，提高回流比，經過分析產品數據如不合格，就要減少或暫停采出，等待塔頂溫度恢復正常后再采出，以保證精甲醇質量合格。泄露原因多數由于塔外水分從回流被帶到塔頂，則應該及時消除泄漏點。

結束語

甲醇精餾裝置在甲醇生產中占據重要的地位，利用先進且高效節能的精鎦裝置，對降低甲醇生產成本和節能減排，節能降耗都起到很重要的作用。我廠甲醇精餾裝置所采用的是五塔精餾技術，本文討論了五塔精餾的工藝特點，并從甲醇精餾原料、回流比等對精餾操作的影響進行了分析，發現五塔精餾具有消耗低、環保效益好、操作簡易且系統穩定、工藝指標易于調整、產品質量優良等優點。

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