甲醇精餾工藝的改進

1第一次脫醚精餾所謂的三塔精細，是指甲醇精度系統由預塔、壓力塔和正常壓塔組成。如果環境要求高，則應添加回收塔，以減少對廢水中甲醇的排放，并使廢水標準。生產中加壓塔利常壓塔同時采出甲醇。并且利用加壓塔頂蒸氣的冷凝熱來加熟常壓塔底再沸器中的甲醇液,由于常壓塔的再沸器不再使用蒸汽,而加壓塔的塔頂也沒有了冷凝器,從而可以降低能耗,理論上三塔精餾的噸醇蒸汽耗比雙塔精餾的蒸汽耗少42%,約在1.0~1.3t蒸汽左右。但是它的投資較兩塔流程高,同時操作比較復雜,對操作人員的素質和控制儀表的質量利配置的要求也將大大提高。從雙甲工段來的粗醇,經由粗醇罐后,用粗醇泵泵人脫醚塔,進行第一次脫醚精餾。此時,脫醚塔內操作參數為t=62℃一78℃,p=0.14Mpa。在塔內的操作狀況下,粗醇中的雜醇成為氣體經塔頂去脫醚塔冷凝器冷凝,冷凝后的醇液流人脫醚塔回流槽。在脫醚塔回流槽中,甲醇液經槽底部用泵送人脫醚塔的回流液口,而雜醇則在槽的中上部溢流口流人雜醇油中間槽,再送人雜醇油貯槽。在脫醚塔底部,粗醇液用加壓塔進料泵送人加壓精餾塔。為了保持脫醚塔內的操作溫度,粗醇液進人脫醚塔再沸器,被加熱成氣相甲醇(:=80℃,凡0.巧MPa)送人脫醚塔中下部進口。由加壓塔進料泵送來的粗醇液,經預后粗醇預熱器加熱后,進人加壓精餾塔進行第二次精餾。此時,加壓精餾塔內操作參數為t=122℃-132℃,P=0.7MPa。在塔中,成為氣相的甲醇作為熱載體從塔頂送人常壓塔再沸器換熱冷卻,冷凝成液體的甲醇送人加壓塔回流槽,然后作為回流液送人加壓精餾塔上部。從塔底流出的液體甲醇,送至常壓精餾塔。另一部分則進人加壓塔再沸器底部,經加熱成氣相后(t=150℃,P=0.7MPa)進人加壓精餾塔中下部。由加壓精餾塔送來的液體甲醇,進人常壓精餾塔進行最后一次精餾。此時,加壓精餾塔內操作參數為t=65℃一109℃,P=0.13MPa,成為氣相甲醇的甲醇氣從常壓精餾塔頂進人常壓塔冷凝器,冷凝成液體的甲醇經過常壓塔回流槽,再經常壓塔回流泵泵出,一部分甲醇液體作為回流液送人常壓精餾塔上部。另一部分在常壓塔精甲醇冷卻器冷卻后(t=400C,P=0.1MPa)送人精醇貯槽。粗醇經3次精餾后,從常壓精餾塔底部流出的殘液(水和少量甲醇),送人殘液槽。在常壓精餾塔側,甲醇進料口上、下部各有3個出口,分別是乙醇和異丁基油口,本文統稱為雜醇,從上述出口流出的雜醇,送人雜醇油冷卻器。冷卻后一并送人雜醇油貯槽。由于我們要求進行精餾操作時盡可能節能,同時還要求產品的質量高,特別是甲醇中的乙醇含量要低,以滿足甲醇后續加工中后工段對甲醇質量的要求。2甲醇精整過程的操作要點2.1預塔堿液的加入精甲醇酸堿度即pH值的控制:粗甲醇中含有一些酸性物質和胺類物質,在精餾系統中這些酸性物質常會腐蝕塔內件利塔體,降低塔的使用壽命。為了避免酸性腐蝕,同時為促進胺類利羥基物的分解,在預塔進料的同時補入1%~5%的堿液,中和酸性物質,消除腐蝕。堿液的加入量和產品的酸堿度由預塔塔底的PH值決定,一般控制在9~10。過孫百亞:甲醇的精餾工藝過程控制及改進高將導致產品的堿度超標,而過低將導致產品的酸度超標。2.2采出位置的選擇開車初期,水混溶性試驗產品分析均能通過1+3達到優級品要求,隨著粗甲醇中含有的高級醇、烷烴等雜質的積累,水混溶性試驗分析經常通不過1+3試驗,重組分的采出原則應是連續性的,采出量一般控制在精醇產量的1%左右,但這些重組分從哪層塔板采出和采出量的控制是操作關鍵,采出位置選擇不好,就會造成雜醇成分不好,含量最高的雜質采不出來。精甲醇產品多次經色譜分析發現產品在Rt4.2min時有一種雜質,通常在常壓塔產品中含量(10~40)×10—6,加樂塔產品中含量為(0~15)×10—6,觀察發現,總采出的成品中此雜質含量在15ppm以上時就對水溶性試驗產生影響,小于10×10—6即可通過1+3試驗。此雜質通常在預塔冷凝器Ⅱ的冷凝液和常壓塔第40、44、46層塔板采出的雜醇中含量較多。由上述分析數據可知,適當采出預塔冷凝器Ⅱ的冷凝液利常壓塔中、上部的雜醇是工藝上解決水溶性問題的關鍵,同時要盡量減少此雜質帶入后面主塔的機會,定期采出常壓塔的雜醇減少雜質。2.3生產中的醇含量精甲醇產品中的乙醇含量在國標GB338—2004中沒有具體要求,但公司出口產品中要求乙醇含量<50×10—6,生產中經色譜分析,產品中乙醇含量一般在(0~20)×10—6,能達到出口要求。在生產過程中通過色譜分析數據可知,乙醇主要積累在常壓塔中,因此在塔下部適當位置取出一部分甲醇液即可達到生產質量要求,其他的雜質同時也得到一定的處理。3基于精確測量的維護3.1采出工藝的改進為此,我們對工段進行了技術改造和優化操作,其主要內容為:對原有工藝流程、工藝控制指標、原料、產品及中間產品進行逐一查定,并對不合理因素進行相應整改,在物料和熱量衡算的基礎上建立甲醇精餾模型,確定了優化改進的主要工藝指標。同時,根據生產負荷和進料粗甲醇組分情況,改變側線采出位置及采出量,對采出工藝進行優化。改進后的裝置可使塔底殘液中甲醇含量降低到0.05%以下,殘液中的COD降低到950mg/L以下。產品中乙醇含量基本能達到0.03%以下。同時做到不降低精甲醇產品質量,基本不增加裝置能耗。3.2醚、雜醇分離槽及閥口調整脫醚塔回流槽中的物料來自脫醚塔頂部冷凝下來的醚、雜醇和甲醇。脫醚塔回流槽的作用是將甲醇和醚、雜醇分離開,同時是甲醇的緩沖槽。過去的脫醚塔回流槽分離醚、雜醇的管口只有1個,而且管口較大,經改進,最終將醚、雜醇分離的出口改為3個,管口公稱直徑為DN25mm。同時,槽的掖位采用白調閥來調節。改進后,溢流出的醚、雜醇中的甲醇含量明顯少了,提高了分離效率。改進后的脫醚塔回流槽簡圖見圖2a4甲醇精餾塔板的應用本文通過對甲醇精餾裝置生產運行情況的介紹,并提出了相應的改進方案。隨著精餾技術的不斷進步