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浅析甲醇回收塔的精馏工艺技术
点击次数:51 发布时间:2018-05-22
对于精馏系统来说,降低能耗的措施从两方面着手,一是提高精馏塔内件的分离效率,即采用高效的分离元件来提高板效率或降低等板间距,从而在设备高度不增加的情况下,增加了理论板数,降低回流比。二是改进工艺流程,即利用甲醇饱和温度随压力增大而提高的特点,利用较高压力下甲醇的冷凝热来加热低压下的甲醇使其沸腾,实现热量的梯级利用,提高热利用率,从而降低能耗。
二、甲醇回收塔精馏工艺
(一)传统的双塔常压精馏工艺
双塔常压精馏分离工艺是以前zui为普遍的流程。该流程主要有2个精馏塔构成,即预塔和主塔。粗甲醇首先进入预塔,它实际上是1个萃取精馏塔,在塔顶或回流槽中加入相当于粗甲醇进料20%——30%左右的水,以水作为萃取剂将粗甲醇进料中所含的非水溶性组分与甲醇分离。经预塔脱除了低沸点的甲醇进入主塔,在该塔内实现甲醇与杂醇、水的分离。其操作、控制较为简单,精甲醇质量也较容易保证,但是蒸汽及冷却水消耗较高,吨甲醇蒸汽消耗达1.7——2.5t。
(二) 甲醇回收塔三塔精馏工艺
甲醇三塔精馏工艺由预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔组成。该工艺消化吸收了国外先进的甲醇三塔精馏技术优点。
该流程中,预精馏塔的作用和控制指标与双塔常压流程无异,其生产方法采用三塔流程,将粗甲醇中的杂质分别脱除,不凝气经回收甲醇后送至火炬系统。在预精馏塔充分脱除低沸点组分后,采用加压精馏的方法,提高甲醇的气相分压与沸点,并减少甲醇的气相挥发。加压塔底流出的较低浓度的甲醇水等经减压后流入常压精馏塔。在塔内完成甲醇、水及高级醇的分离,zui终的残液经冷却后送生化处理。预塔和常压塔塔顶冷凝采用空冷,大大降低了冷却水的消耗。常压塔可以完全利用加压塔的余热提供加热源,降低了蒸汽的消耗,又减少了冷却水的用量。
在此工艺流程中,操作的关键是适当确定加压塔操作压力、加压塔取出量。首先,因加压塔冷凝器即为常压塔再沸器,而常压塔塔釜温度在110——115℃,要使加压塔塔顶气可以作为常压塔的加热源,其温度需高于常压塔釜温10℃以上,即加压塔塔顶温度约125℃,其对应压力应在0.6MPa(g)。另外,加压塔的取出量大小,也直接影响三塔精馏操作的稳定性及能耗。取出量小,为保证常压塔的热负荷,需加大加压塔回流比;若取出量大,需人为地加大常压塔回流比,都将造成能耗的增大,这可以由两个极限情况说明,其一为加压塔取出为零,这时加压塔仅相当于常压塔再沸器;其二为常压塔取出为零,常压塔为加压塔的冷凝器。经过操作经验优化,认为当两塔取出量相近时,系统能耗zui低,投资zui小,这与甲醇回收塔双塔精馏工艺的控制条件有很大区别。
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