甲醇精馏工艺技术改进研究

作者:未知

  摘 要:甲醇是一种重要的工业生产原料,主要获取手段为合成与干馏。甲醇精馏的纯度与精馏过程中的能耗,是甲醇原料制取过程中的两个技术要点。基于此,本文主要介绍了当前甲醇精馏工艺发展中存在的问题,并根据每种精馏工艺的特点,分析改进甲醇精馏工艺的对策,以提高甲醇精馏的纯度,降低精馏作业的能耗。
  关键词:甲醇精馏;热量管理;进料控制;三塔精馏
  根据国家工业部门的统计数据显示,截止到2018年6月,我国的甲醇消费量接近100万桶/天。甲醇(CH3OH)作为一种基础化工原料,在甲醇蛋白的合成、甲酸甲酯的制造、醋酸生产、乙二醇合成中,起着基础作用。甲醇的主要制作方式是精馏提取,精馏的质直接影响甲醇的进一步加工。因而,改造现有的甲醇精馏工艺,获得更高质量的甲醇,对工业发展有着明显的促进作用。
  1 甲醇精馏工艺
  甲醇精馏经过长时间的发展,主要形成了以下几种生产工艺:①单塔精馏:即生产中只有一台主精馏塔;②双塔精馏。在主精馏塔的基础上加装脱醚塔;③三塔精馏:包含脱醚塔、加压精馏塔和常压精馏塔;④四塔精馏:在“三塔”的基础上另有甲醇回收塔,对甲醇精馏过程中的产品与废水进行回收。这几种工艺的合成路线不同、精甲醇质量有所差异,适用于不同的废水排放标准。因而,工厂要根据自身的能源供应状况与生产目标,选用合理的生产方式。
  2 现有的甲醇精馏工艺中存在的问题
  目前很多甲醇精馏生产方的制作工艺,都存在以下几方面的问题:首先,冷热病是危害甲醇精馏工艺改进的主要因素之一,甲醇过程中,设备与原料的热负荷过高,影响了精馏的质量。其次,很多技术人员选用不合适的催化剂,导致甲醇精馏过程中的温度、压力与生产设计的标准不一致;一些甲醇生产车间的精馏设备比较落后,造成生产环节的废水污染比较严重,废水中含有较多没有经过提纯的甲醇,造成了比较严重的生产资源浪费。最后,精馏操作人员没有充分了解每一种精馏操作的优点与缺点,进行精细化的工艺分类。
  3 改进甲醇精馏工艺的方式方法
  3.1 合理控制精馏过程中的热量
  控制甲流精馏过程中的热量,有效解决“冷热病”的问题,要遵循以下几个步骤:首先,在三塔精馏与四塔精馏当中,充分利用常压塔中的残余热源,对粗甲醇原料进行加热,降低精馏过程中的能源消耗;其次,针对常常温度过低的加压塔,技术人员可以加装二次加热介质,利用蒸汽加热装置、水暖加热装置,提高加压塔的温度。再次,控制甲醇精馏中的热量,要加强精馏塔的密封性,减少精馏过程中的热量损耗,建立精馏塔内的内循环系统,利用热风循环控制装置、智能温度传感器等设备,减少精馏过程需要的外部热源;最后,将工厂中其他生产环节产生的热源,如热蒸汽、热水、热废料等,引入到甲醇精馏单元,减少甲醇精馏过程的用水量,减少其他产热环节热源冷却需求的资源能源,提高生产系统的整体环保性能。
  3.2 改进甲醇精馏设备
  甲醇精馏塔是甲醇精馏生产的主要设备,现有的精馏塔在使用过程中,故障率较高,后期的维修成本较大,一些精馏塔的部件由于使用频繁,老化损坏现象严重。很多精馏塔的密封性较差,很难实现内部热源循环系统的建设目标。改进甲醇精馏设备,要从以下几个方面入手:①在设备选择与设备配件选择上,工厂要尽可能的选择性能优越的设备和部件,提高精馏塔内部件的运行效能;②精馏技术人员要充分了解粗甲醇的杂质成分、杂质含量,并以此作为依据,选择适合的精馏塔部件;③技术人员要掌握大数据技术,对甲醇精馏的历史数据进行分析,并以此为依据,将甲醇精馏塔的规整填料功能与精馏塔塔盘进行个性化的组合,提高精馏操作的弹性,降低精馏过程的能源消耗。
  3.3 加强对甲醇精馏的原料控制
  3.3.1 充分了解每种精馏工艺的特点
  一方面,甲醇精馏管理人员,要充分了解每种精馏工艺的特点。另一方面,甲醇精馏操作人员,要充分了解每种精馏工艺的特点,控制好每种甲醇精馏工艺对应的设备温度,对精馏产生的废水进行检验检测,减少资源的浪费。
  3.3.2 优化甲醇精馏工艺的进料位置
  甲醇精馏工艺的进料位置,一定程度上决定了精馏塔的回流量,也影响着精馏塔的塔盘数量。因而,要优化甲醇精馏工艺的进料位置:第一,充分利用工学互联网与智能制造的成果,在精馏塔内加装智能传感设备,多次监测精馏效率,科学计算进料的最优位置。第二,根据上述计算结果,对现有的进料位置进行调整,并记录不同位置的进料口,对甲醇精馏过程中的能源消耗产生的影响。第三,将不同精度的粗甲醇按照不同的进料口位置,放入精馏塔内,计算每种粗甲醇对应的最优进料位置。
  4 结论
  综上所述,甲醇精馏能够有效降低甲醇的含水量,并去除甲醇中的杂质,提高甲醇的精度。从本文的分析可知,研究甲醇精馏工艺技术的改进方法,有助于科研技术人员从问题角度出发,看待目前的甲醇精馏工艺发展。对精馏的温度、热负荷进行更有针对性的技术调整。因而,技术人员要加强甲醇精馏领域的理论研究,并在实践中对现有的精餾工艺进行调整。
  参考文献:
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