專利名稱：大型甲醇多效精餾節(jié)能裝置及甲醇多效精餾節(jié)能工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精餾技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及的是甲醇裝置大型化過程中的多效精餾節(jié)能 設(shè)備及規(guī)模優(yōu)化工藝。
背景技術(shù)：
甲醇是基礎(chǔ)的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。其用途廣泛主要應(yīng)用于精細化工、塑料、 農(nóng)藥及醫(yī)藥等領(lǐng)域。甲醇在深加工后也可作為一種新型清潔燃料。
為了獲得高純度、高質(zhì)量的甲醇產(chǎn)品，甲醇精餾成為甲醇生產(chǎn)企業(yè)的重要后處理 工序，其能耗約占甲醇總能耗20%，這一工序的能耗高低對甲醇產(chǎn)品的成本有重要影響。如 何提高甲醇的質(zhì)量、降低能耗關(guān)系到每個企業(yè)爭生存、求發(fā)展、取得更高經(jīng)濟效益的大事
目前，甲醇裝置中的精餾單元大體分為單效(雙塔)、雙效(三塔或三加一塔)精 餾流程。其中，三塔精餾流程是目前大型化甲醇精餾裝置普遍采用的工藝，與單效工藝相 比，減少能耗30%左右。但是，通過分析可知，雙效精餾仍有很多環(huán)節(jié)有待改善。以三加 一塔精餾流程為例，通常采用常壓塔底出料作為回收塔的進料，該工藝具有一定的局限性 (1)預精餾塔釜再沸器所用熱源為蒸汽，增大了單位甲醇能耗；( 由于常壓塔底出料的甲 醇濃度大大低于進料粗甲醇濃度，故回收塔要想達到理想的分離效果，必須加大回流比，增 加了回收塔的負荷；C3)對于大型甲醇裝置甲醇來說，各塔塔徑太大，帶來相關(guān)設(shè)備的操作 放大效應(yīng)和安裝運輸問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供兩種設(shè)計更為合理、產(chǎn)品純 度高、能耗更低、塔徑更小、生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量易于控制的甲醇多效精餾節(jié)能工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
—種大型甲醇多效精餾節(jié)能裝置，包括預精餾塔、常壓塔、回收塔，在預精餾塔和 常壓塔之間設(shè)置有第二精餾塔和加壓塔，預精餾塔塔底通過管路和第二精餾塔進料泵與第 二精餾塔中下部連接，第二精餾塔塔底通過管路和加壓塔進料泵與加壓塔中下部連接，加 壓塔塔底通過管路與常壓塔中下部連接，常壓塔塔底通過管路和回收塔進料泵與回收塔中 下部相連接。
一種甲醇多效精餾節(jié)能工藝，包括如下步驟
1)粗甲醇進入預精餾塔中上部，塔頂氣體經(jīng)兩級冷凝及工藝萃取水的加入，除去 輕組分雜質(zhì)，塔底物料進入第二精餾塔中下部；
2)第二精餾塔塔頂蒸汽作為預精餾塔再沸器熱源，塔頂出精甲醇，塔底物料進入 加壓塔中下部；
3)加壓塔塔頂出精甲醇，塔底物料進入常壓塔中下部；
4)常壓塔塔頂出精甲醇，塔底物料作為回收塔進料；
5)回收塔塔頂出雜醇油，塔底出凈化廢水。
一種流程為所述第二精餾塔采用中壓操作，塔頂蒸汽作為預精餾塔再沸器的熱 源，加壓塔塔頂蒸汽作為常壓塔再沸器的熱源。所述第二精餾塔塔頂出20 30%的精甲 醇，塔頂壓力為300 500KPa，塔頂溫度為105 115°C ；加壓塔塔頂出30 40%的精甲醇， 塔頂壓力為700 900KPa，塔頂溫度為125 135°C ；回收塔進料中甲醇摩爾含量為 2 % ο
另一種流程為所述第二精餾塔采用常壓操作，加壓塔頂蒸汽分三股，其中兩股作 為預精餾塔及第二精餾塔再沸器熱源，另外一股與預精餾塔底再沸器出來的蒸汽冷凝液合 并為常壓塔適當部位提供熱量。所述第二精餾塔塔頂出20 30%的精甲醇，塔頂壓力為常 壓，塔頂溫度為60 70°C ；加壓塔塔頂出30 40%的精甲醇，塔頂壓力為300 500KPa， 塔頂溫度為100 110°C ；回收塔進料中甲醇摩爾含量為 2%。
本發(fā)明的積極意義在于通過增加一個精餾塔，調(diào)整各塔工藝參數(shù)，得到兩種五塔 甲醇多效精餾節(jié)能工藝流程，降低了有效能損失，從而節(jié)省了能耗?；厥账敳怀鼍?醇，出雜醇油，塔底出凈化廢水，此方式大大的減少了回流比，進而降低了能耗。第二精餾 塔、加壓塔及常壓塔塔頂分別出精甲醇混合作為最后產(chǎn)品，此方式有助于減小各塔塔徑，可 以解決大甲醇由于各塔塔徑過大，帶來裝置的放大效應(yīng)問題。本發(fā)明的工藝設(shè)計合理、充分 合理利用過程中的能量，使整個裝置的能耗較現(xiàn)有雙效流程降低20 30%，產(chǎn)品純度達到 美國AA級標準。


圖1為本發(fā)明的第一種五塔精餾工藝流程示意圖2為本發(fā)明的第一種五塔精餾工藝流程示意圖1、2中1-預精餾塔，2-第二精餾塔，3-加壓塔，4-常壓塔，5_回收塔，6_1_預 精餾塔冷凝器、6-2-第二精餾塔冷凝器、6-3-加壓塔冷凝器、6-4-回收塔冷凝器、7-1-預精 餾塔再沸器、7-2-第二精餾塔塔再沸器、7-3-加壓塔再沸器、7-4-常壓塔再沸器、7-5-回收 塔再沸器，8-1-第二精餾塔塔進料泵、8-2-加壓塔進料泵、8-3-回收塔進料泵、8-4-回收塔 底水泵，9-輕餾分，10-甲醇原料，11-甲醇產(chǎn)品，12-雜醇油，13-廢水。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1和2對本發(fā)明的工藝流程通過具體的實施例來進一步描述本發(fā)明 的細節(jié)。
將組成如表1所示的粗甲醇按以下過程進行分離
本發(fā)明的節(jié)能工藝包括兩種工藝流程，第一種流程為粗甲醇10進入預精餾塔1 中上部。塔頂氣體經(jīng)預精餾塔冷凝器6-1及工藝萃取水的加入，達到除去輕組分雜質(zhì)9的目 的并調(diào)節(jié)預后甲醇水溶性。在該塔的中下部設(shè)NaOH水溶液加入口，平衡預后甲醇的PH值。 塔頂溫度為80 90°C，塔釜溫度為80 90°C，常壓操作，回流比為0. 5 1。塔底物料進 入第二精餾塔2中下部，第二精餾塔2塔頂蒸汽作為預精餾塔1再沸器熱源，塔頂出30 40%的精甲醇11，塔頂壓力為300 500KPa，塔頂溫度為105 115°C，塔釜溫度為110 120°C，回流比為2 3。塔底物料進入加壓塔3中下部，加壓塔3塔頂出30 40%的精甲 醇，塔頂壓力為700 900KPa，塔頂溫度為125 135°C，塔釜溫度為135 145°C，回流比為2. 5 3. 5。加壓塔3塔頂蒸汽作為常壓塔4再沸器熱源，塔底物料進入常壓塔4中下 部，塔頂壓力為常壓，塔頂溫度為60 70°C，塔釜溫度為100 110°C，回流比為1 2。塔 頂出30 40%的精甲醇11，塔釜物料甲醇含量為 2% (mol)作為回收塔5進料?；?收塔5塔頂壓力為常壓，塔頂溫度為80 90°C，塔釜溫度為100 110°C，回流比為3 5。 塔頂出雜醇油12，塔釜出凈化廢水13。
第二種流程為基本流程與第一種流程相似，不同的是，第二精餾塔2為常壓操 作，塔頂出20 30%的精甲醇11，塔頂溫度為60 70°C，塔釜溫度為80 90°C，回流比 為1 2。加壓塔3塔頂壓力為300 500KPa，塔頂出30 40%的精甲醇11，塔頂溫度 為100 110°C，塔釜溫度為110 120°C，回流比為2 3。塔頂蒸汽分為三股，其中兩股 作為預塔1及第二精餾塔2再沸器熱源，另外一股與預塔1塔底再沸器出來的蒸汽冷凝液 合并為常壓塔4適當部位提供熱量。預精餾塔1塔頂溫度為80 90°C，塔釜溫度為80 90°C，常壓操作，回流比為0. 5 1。常壓塔4頂壓力為常壓，塔頂溫度為60 70°C，塔釜 溫度為100 110°C，回流比為1 2?；厥账?塔頂壓力為常壓，塔頂溫度為80 90°C， 塔釜溫度為100 110°C，回流比為3 5，回收塔5進料中甲醇摩爾含量為1% 2%。各 塔具體的工藝操作條件見表2，主要工藝指標見表3。
本發(fā)明提出的兩種甲醇多效精餾節(jié)能工藝，使整個裝置的能耗較現(xiàn)有雙效流程降 低25%，已通過較佳實施例子進行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神 和范圍內(nèi)對本文所述的結(jié)構(gòu)和制備方法進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。 特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們 都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
表1原料組成
權(quán)利要求
1.一種大型甲醇多效精餾節(jié)能裝置，包括預精餾塔、常壓塔、回收塔，其特征在于，在預 精餾塔和常壓塔之間設(shè)置有第二精餾塔和加壓塔，預精餾塔塔底通過管路和第二精餾塔進 料泵與第二精餾塔中下部連接，第二精餾塔塔底通過管路和加壓塔進料泵與加壓塔中下部 連接，加壓塔塔底通過管路與常壓塔中下部連接，常壓塔塔底通過管路和回收塔進料泵與 回收塔中下部相連接。
2.一種甲醇多效精餾節(jié)能工藝，其特征在于，包括如下步驟1)粗甲醇進入預精餾塔中上部，塔頂氣體經(jīng)兩級冷凝及工藝萃取水的加入，除去輕組 分雜質(zhì)，塔底物料進入第二精餾塔中下部；2)第二精餾塔塔頂蒸汽作為預精餾塔再沸器熱源，塔頂出精甲醇，塔底物料進入加壓 塔中下部；3)加壓塔塔頂出精甲醇，塔底物料進入常壓塔中下部；4)常壓塔塔頂出精甲醇，塔底物料作為回收塔進料；5)回收塔塔頂出雜醇油，塔底出凈化廢水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述甲醇多效精餾節(jié)能工藝，其特征在于，所述第二精餾塔采用中 壓操作，塔頂蒸汽作為預精餾塔再沸器的熱源，加壓塔塔頂蒸汽作為常壓塔再沸器的熱源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述甲醇多效精餾節(jié)能工藝，其特征在于，所述第二精餾塔采用常 壓操作，加壓塔頂蒸汽分三股，其中兩股作為預精餾塔及第二精餾塔再沸器熱源，另外一股 與預精餾塔底再沸器出來的蒸汽冷凝液合并為常壓塔適當部位提供熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述甲醇多效精餾節(jié)能工藝，其特征在于，所述第二精餾塔塔頂出 20 30%的精甲醇，塔頂壓力為300 500KPa，塔頂溫度為105 115°C ；加壓塔塔頂出 30 40%的精甲醇，塔頂壓力為700 900KPa，塔頂溫度為125 135°C；回收塔進料中甲 醇摩爾含量為丨^ 〗1^。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述甲醇多效精餾節(jié)能工藝，其特征在于，所述第二精餾塔塔頂出 20 30%的精甲醇，塔頂壓力為常壓，塔頂溫度為60 70°C ；加壓塔塔頂出30 40%的 精甲醇，塔頂壓力為300 500KPa，塔頂溫度為100 110°C ；回收塔進料中甲醇摩爾含量 為 2%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型甲醇多效精餾節(jié)能裝置及甲醇多效精餾節(jié)能工藝。該工藝所用主要設(shè)備依次包括預精餾塔、第二精餾塔、加壓塔、常壓塔、回收塔五個塔，所述第二精餾塔、加壓塔及常壓塔塔頂分別出精甲醇，所述回收塔塔頂出雜醇油，塔底出凈化廢水。本發(fā)明通過增加一個精餾塔，調(diào)整各塔工藝參數(shù)，得到兩種五塔甲醇多效精餾節(jié)能工藝流程，降低了有效能損失，從而節(jié)省了能耗。同時各塔塔徑縮小，大大的減少了大甲醇由于各塔塔徑過大，帶來的相關(guān)設(shè)備的放大效應(yīng)。本發(fā)明的工藝設(shè)計合理、充分合理利用過程中的能量，使整個裝置的能耗較現(xiàn)有雙效流程降低20～30％，產(chǎn)品純度達到美國AA級標準。
文檔編號B01D3/14GK102039058SQ20101056345
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者劉利利, 吳鵬, 孫津生, 王艷紅, 高紅 申請人:天津大學