甲醇精馏工艺的改进

甲醇精馏工艺的改进

1第一次脱醚精馏所谓的三塔精细，是指甲醇精度系统由预塔、压力塔和正常压塔组成。如果环境要求高，则应添加回收塔，以减少对废水中甲醇的排放，并使废水标准。生产中加压塔利常压塔同时采出甲醇。并且利用加压塔顶蒸气的冷凝热来加熟常压塔底再沸器中的甲醇液,由于常压塔的再沸器不再使用蒸汽,而加压塔的塔顶也没有了冷凝器,从而可以降低能耗,理论上三塔精馏的吨醇蒸汽耗比双塔精馏的蒸汽耗少42%,约在1.0~1.3t蒸汽左右。但是它的投资较两塔流程高,同时操作比较复杂,对操作人员的素质和控制仪表的质量利配置的要求也将大大提高。从双甲工段来的粗醇,经由粗醇罐后,用粗醇泵泵人脱醚塔,进行第一次脱醚精馏。此时,脱醚塔内操作参数为t=62℃一78℃,p=0.14Mpa。在塔内的操作状况下,粗醇中的杂醇成为气体经塔顶去脱醚塔冷凝器冷凝,冷凝后的醇液流人脱醚塔回流槽。在脱醚塔回流槽中,甲醇液经槽底部用泵送人脱醚塔的回流液口,而杂醇则在槽的中上部溢流口流人杂醇油中间槽,再送人杂醇油贮槽。在脱醚塔底部,粗醇液用加压塔进料泵送人加压精馏塔。为了保持脱醚塔内的操作温度,粗醇液进人脱醚塔再沸器,被加热成气相甲醇(:=80℃,凡0.巧MPa)送人脱醚塔中下部进口。由加压塔进料泵送来的粗醇液,经预后粗醇预热器加热后,进人加压精馏塔进行第二次精馏。此时,加压精馏塔内操作参数为t=122℃-132℃,P=0.7MPa。在塔中,成为气相的甲醇作为热载体从塔顶送人常压塔再沸器换热冷却,冷凝成液体的甲醇送人加压塔回流槽,然后作为回流液送人加压精馏塔上部。从塔底流出的液体甲醇,送至常压精馏塔。另一部分则进人加压塔再沸器底部,经加热成气相后(t=150℃,P=0.7MPa)进人加压精馏塔中下部。由加压精馏塔送来的液体甲醇,进人常压精馏塔进行最后一次精馏。此时,加压精馏塔内操作参数为t=65℃一109℃,P=0.13MPa,成为气相甲醇的甲醇气从常压精馏塔顶进人常压塔冷凝器,冷凝成液体的甲醇经过常压塔回流槽,再经常压塔回流泵泵出,一部分甲醇液体作为回流液送人常压精馏塔上部。另一部分在常压塔精甲醇冷却器冷却后(t=400C,P=0.1MPa)送人精醇贮槽。粗醇经3次精馏后,从常压精馏塔底部流出的残液(水和少量甲醇),送人残液槽。在常压精馏塔侧,甲醇进料口上、下部各有3个出口,分别是乙醇和异丁基油口,本文统称为杂醇,从上述出口流出的杂醇,送人杂醇油冷却器。冷却后一并送人杂醇油贮槽。由于我们要求进行精馏操作时尽可能节能,同时还要求产品的质量高,特别是甲醇中的乙醇含量要低,以满足甲醇后续加工中后工段对甲醇质量的要求。2甲醇精整过程的操作要点2.1预塔碱液的加入精甲醇酸碱度即pH值的控制:粗甲醇中含有一些酸性物质和胺类物质,在精馏系统中这些酸性物质常会腐蚀塔内件利塔体,降低塔的使用寿命。为了避免酸性腐蚀,同时为促进胺类利羟基物的分解,在预塔进料的同时补入1%~5%的碱液,中和酸性物质,消除腐蚀。碱液的加入量和产品的酸碱度由预塔塔底的PH值决定,一般控制在9~10。过孙百亚:甲醇的精馏工艺过程控制及改进高将导致产品的碱度超标,而过低将导致产品的酸度超标。2.2采出位置的选择开车初期,水混溶性试验产品分析均能通过1+3达到优级品要求,随着粗甲醇中含有的高级醇、烷烃等杂质的积累,水混溶性试验分析经常通不过1+3试验,重组分的采出原则应是连续性的,采出量一般控制在精醇产量的1%左右,但这些重组分从哪层塔板采出和采出量的控制是操作关键,采出位置选择不好,就会造成杂醇成分不好,含量最高的杂质采不出来。精甲醇产品多次经色谱分析发现产品在Rt4.2min时有一种杂质,通常在常压塔产品中含量(10~40)×10—6,加乐塔产品中含量为(0~15)×10—6,观察发现,总采出的成品中此杂质含量在15ppm以上时就对水溶性试验产生影响,小于10×10—6即可通过1+3试验。此杂质通常在预塔冷凝器Ⅱ的冷凝液和常压塔第40、44、46层塔板采出的杂醇中含量较多。由上述分析数据可知,适当采出预塔冷凝器Ⅱ的冷凝液利常压塔中、上部的杂醇是工艺上解决水溶性问题的关键,同时要尽量减少此杂质带入后面主塔的机会,定期采出常压塔的杂醇减少杂质。2.3生产中的醇含量精甲醇产品中的乙醇含量在国标GB338—2004中没有具体要求,但公司出口产品中要求乙醇含量<50×10—6,生产中经色谱分析,产品中乙醇含量一般在(0~20)×10—6,能达到出口要求。在生产过程中通过色谱分析数据可知,乙醇主要积累在常压塔中,因此在塔下部适当位置取出一部分甲醇液即可达到生产质量要求,其他的杂质同时也得到一定的处理。3基于精确测量的维护3.1采出工艺的改进为此,我们对工段进行了技术改造和优化操作,其主要内容为:对原有工艺流程、工艺控制指标、原料、产品及中间产品进行逐一查定,并对不合理因素进行相应整改,在物料和热量衡算的基础上建立甲醇精馏模型,确定了优化改进的主要工艺指标。同时,根据生产负荷和进料粗甲醇组分情况,改变侧线采出位置及采出量,对采出工艺进行优化。改进后的装置可使塔底残液中甲醇含量降低到0.05%以下,残液中的COD降低到950mg/L以下。产品中乙醇含量基本能达到0.03%以下。同时做到不降低精甲醇产品质量,基本不增加装置能耗。3.2醚、杂醇分离槽及阀口调整脱醚塔回流槽中的物料来自脱醚塔顶部冷凝下来的醚、杂醇和甲醇。脱醚塔回流槽的作用是将甲醇和醚、杂醇分离开,同时是甲醇的缓冲槽。过去的脱醚塔回流槽分离醚、杂醇的管口只有1个,而且管口较大,经改进,最终将醚、杂醇分离的出口改为3个,管口公称直径为DN25mm。同时,槽的掖位采用白调阀来调节。改进后,溢流出的醚、杂醇中的甲醇含量明显少了,提高了分离效率。改进后的脱醚塔回流槽简图见图2a4甲醇精馏塔板的应用本文通过对甲醇精馏装置生产运行情况的介绍,并提出了相应的改进方案。随着精馏技术的不断进步