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浅述三塔精馏技术在甲醇生产中的运用

浅述三塔精馏技术在甲醇生产中的运用
摘要三塔精馏技术具有产品质量高、操作容易、能耗低等优点,其在甲醇生产中的应用,能够有效提高甲醇生产效益,因此应结合甲醇生产要求,积极发挥三塔精馏技术优势,优化三塔精馏工艺,全面提高甲醇生产质量。

本文简要介绍了甲醇生产现状,分析了三塔精馏技术在甲醇生产中的运用。

关键词三塔精馏技术;甲醇生产;运用
甲醇生产过程中不仅会发生很多副反应,而且产生很多杂质,三塔精馏技术是一种新型精馏技术,通过在甲醇生产中运用三塔精馏技术,可以有效减少甲醇损耗,提高甲醇生产质量。

1 甲醇生产现状
1.1 甲醇酸度不达标
由于预塔蒸汽用量较多,为了节约蒸汽,预塔回流量减小,并且由于不凝气管线中含有大量的甲醇积液不能及时回收,因此只能将原本的不凝汽温度下调,但是这样又造成甲醇酸度过高,如果采用加碱量方式,预塔底部pH值会明显提升,最终严重影响甲醇酸度。

1.2 甲醇浪费严重
根据甲醇的生产流程,常压塔和加压塔在实际应用中相互制约、相互影响,为了控制两塔的气液平衡、物料平衡和热量平衡,必须做好常压塔和加压塔的控制处理。

甲醇生产操作时,通过控制加压塔回流量,降低蒸汽用量,甲醇生产负荷较高,甲醇采出量较大,这使得甲醇含水量较高,并且加压塔中蒸汽上升量相对较少,对于常压塔的供热量也较少,这时常压塔的运行负荷远远低于标准限值,然而由于物料在常压塔和加压塔分配存在较大差异,这使得常压塔供热量较少,无法保障常压塔运行负荷,上升蒸汽量较少,甲醇采出量不足,塔顶区域处于负压状态。

在某些甲醇生产工艺中,为了调整常压塔负压状态,往往选择提高回流温度或者增加回流量的方式,但是其實际应用效果较差,提高回流温度,会使得甲醇采出温度大幅度上升,由于甲醇容易挥发,因此在生产过程中会浪费大量的甲醇,还会污染周围环境。

虽然加大回流量在一定程度上能够保持塔顶处于正压状态,然而回流量过大,往往会降低灵敏板温度,由于常压塔底部几乎没有热负荷,这样更加加剧了热负荷上升的状态,甲醇轻组分不断向下移动,造成大量甲醇融入废水中被排出,造成生产原料的浪费[1]。

2 三塔精馏技术在甲醇生产中的应用
2.1 具体生产工艺
甲醇经过预热器加热,待温度达到65摄氏度以后进入预塔,然后和再沸器蒸汽进行换热。

气体从塔顶排出经过冷凝器和冷却器,送硫回收,冷凝液回流到预塔中。

碱液和塔内液发生混合反应,然后经过再沸器加热到82摄氏度,接着输送到加压塔,和再沸器流过的蒸汽换热,最后经过常压塔再沸器提供热源。

进过冷凝器的甲醇气体一部分采出,一部分打回流,进入加压塔回流槽。

三塔精馏技术在实际应用中优势明显,由于直接利用蒸汽加热作为预热器加热源耗能较大,而三塔精馏技术利用再沸器蒸汽冷凝液和预塔加热甲醇材料,直到饱和温度,整个过程甲醇损耗较少。

在三塔精馏甲醇生产工艺中,其具体工艺参数如下:加压塔压力0.6MPa,常压精馏塔温度106~112摄氏度,加压塔塔顶温度118~122摄氏度,加压塔塔釜温度130~132摄氏度,脱醚塔温度79~80摄氏度[2]。

2.2 高效波纹规整填料
在甲醇生产中应用三塔精馏技术,选择高效波纹规整填料,对生产工艺进行加工处理,这种不锈钢丝网的波纹规整填料可以使气液两相接触面增加,具有较高的传热传质效率,其远远高于板式塔的塔板数量,有效增大了塔的传热面积和传质面积,降低塔高。

同时,通过合理安排填料表面,防止在干区和填料表面的重合,在填料层促进气液两相的均匀、快速流动,及时更新气液两相表面,增大填料表面传质面积,提高推动力和传质系数。

并且利用特殊溶剂对这种填料进行处理,使填料表面保持良好的湿润性,促进液体的均匀分布。

丝网丝片上保持轴线和流道之间的倾角,上下两层之间可以使填料的贴合更加紧密,相对垂直和交错地安装,这样能够确保液体经过每层丝网时能够均匀分布,有效提高传热和传质能力。

另外,这种不锈钢丝网填料通量大、压降小、空隙率大,通过加强处理,可以保持较高强度,安装过程中不会因为填料表面扭曲改变其流道,能够一直保持标准的流道规则,阻力和持液量都较小,安装管理和检修都非常方便。

2.3 蒸发式冷凝器
三塔精馏生产工艺主要采用蒸发式冷凝器,这种冷凝器具有非常明显的节能环保效益,运行费用低、换热效率高,性能非常稳定可靠。

蒸发式冷凝器是一种新型的冷却装置,其有效结合了传统的循环冷却塔和排管冷却器的优点,将水蒸气的水冷却和冷凝过程整合起来,简化了水冷器和冷却塔之间的冷却水传递,在这个过程中循环水量较少,有效提高了冷却水利用率,水泵功率小,换热效果非常好,并且采用抗堵喷头,动力设备功耗明显降低,实现良好的布水效果。

2.4 气液分布器
在甲醇生产工艺中,气体和液体的分布情况直接影响着填料塔性能,结合三塔精馏生产工艺特点,选择气液分布器,这种分布器可以实现良好的分布效果。

在塔中合理设置液体收集再分布设备,优化填料分段,提高精馏效率。

通过在精馏塔中应用高效塔内件核心技术,可以替代传统的板式塔,甲醇生产效益较高[3]。

3 结束语
甲醇生产工艺要求高、难度大,传统的生产工艺甲醇浪费严重,而通过应用三塔精馏技术,不仅改善甲醇生产工艺,而且可以减少甲醇浪费,具有良好的节能环保效益,因此应根据甲醇生产工艺要求,优化三塔精馏技术应用,充分发挥其技术优势,不断提高甲醇生产水平。

参考文献
[1] 王岩军,赵新跃,常仲钦.三塔精馏技术在甲醇生产中的应用[J].科技传播,2011,(10):173,154.
[2] 刘源贵,马希凯,兰文礼.三塔精馏技术在甲醇工业精馏中的应用[J].石油化工应用,2013,(02):113-114.
[3] 丁惠萍.三塔精馏装置在精甲醇生产中的应用[J].山东化工,2016,(01):37-38.。

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