甲醇精餾工藝及塔器優(yōu)化設計

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摘要：精甲醇在工業(yè)以及化工領域有著重要的應用，我國在制備精甲醇上已經(jīng)取得領先國際的技術，尤其是在甲醇精餾的塔器設計上。我國化工行業(yè)的發(fā)展飛速，也就帶動了甲醇的銷量，使我國的化工行業(yè)經(jīng)濟突飛猛進。本文是以塔器優(yōu)化設計為主要內容進行甲醇精餾工藝分析，在分析過程中主要分析了雙塔精餾工藝、三塔精餾工藝以及四塔精餾工藝。然后又側重說明了塔器設計的理念和優(yōu)化措施。

關鍵詞：甲醇精餾工藝;塔器;優(yōu)化設計

甲醇作為非常重要的化工原料，其制備過程較為復雜，隨著科技的進步，在甲醇精餾工藝上我國化工行業(yè)已經(jīng)取得了巨大的進步。目前，國內應用最多的是魯奇節(jié)能工藝的改進版本，但是由于目前的需求更高，要求也不斷升級，所以技術人員還需要對精餾工藝進行優(yōu)化設計和完善，選用更加合理的塔器甲醇精餾。因為在甲醇精餾工藝分析方面和塔器選擇優(yōu)化方面還有發(fā)展進步的空間，所以本文著重對此進行了分析。

1甲醇精餾工藝分析

(1)雙塔精餾工藝傳統(tǒng)的甲醇精餾裝置主要使用雙塔精餾工藝，該工藝主要應用精餾塔和預精餾塔，應用最為廣泛。甲醇的與處理工藝是由與之精餾塔完成，預熱器完成甲醇的預熱，塔釜泵對粗甲醇實行加壓，然后將其置于預精餾塔中，去除粗甲醇的水分。為了實現(xiàn)大量的甲醇能留住，特別是在液相中，最大限度的實現(xiàn)甲醇回收，需要將塔頂?shù)膬蓸O冷凝應用起來，在塔內形成了一種返流現(xiàn)象，這樣不僅最大程度的回收了甲醇，還提高其穩(wěn)定性能。塔頂會出現(xiàn)一些甲醇或者初餾份，這些溢出的部分在通過某些通道回到主精餾塔中，我們生產(chǎn)的甲醇在塔頂，廢物及循環(huán)甲醇水會在塔底，最終實現(xiàn)甲醇的精餾。(2)三塔精餾工藝三塔精餾同雙塔精餾相比應用更為廣泛，其生產(chǎn)效率非常高。三塔精餾有加壓塔和常壓塔，其生產(chǎn)過程較為綠色環(huán)保，能源使用較少，利用率較高。粗甲醇進入預熱器，然后在送到精餾塔。粗甲醇雜質發(fā)生分解，精餾的甲醇去往塔頂，然后經(jīng)過燃料管，用塔釜泵加壓物料并送到加壓塔。甲醇經(jīng)過冷凝進入回流槽，冷凝后會出現(xiàn)兩種產(chǎn)品，一種是甲醇水溶液，一種是精甲醇產(chǎn)品。

2甲醇精餾塔器優(yōu)化設計

(1)理論優(yōu)化,配置塔器精甲醇的生產(chǎn)離不開精餾塔，精餾塔在生產(chǎn)甲醇中起到了至關重要的作用，因此在甲醇精餾塔器設計中應該對其進行理論優(yōu)化。一般設計人員認為操作和結構設計對甲醇的生產(chǎn)有巨大影響，尤其是操作配置和精餾塔的結構設計，事實證明確實會對甲醇產(chǎn)量造成重大影響。因此選擇塔器的時候，應該根據(jù)生產(chǎn)甲醇的規(guī)模和特點進行設計，在保證效益的前提下選擇塔器，從而在根本上降低生產(chǎn)操作成本，實現(xiàn)企業(yè)利益增加。同時塔器的增加可以提高廢棄溶液的利用和回收，間接地降低成本和提高甲醇質量。(2)預精餾塔優(yōu)化設計甲醇在精餾期間會出現(xiàn)消耗的問題，這是由于在預精餾塔的頂部會出現(xiàn)凝氣問題，最后導致甲醇消耗掉。因此，采用何種方式能夠降低再生產(chǎn)過程中甲醇的消耗呢，研究人員通過研究分析，通過優(yōu)化設計預制精餾塔的設計能夠實現(xiàn)降低甲醇消耗的問題。在此期間還能夠更多的回收甲醇。預精餾塔的優(yōu)化設計操作為根據(jù)甲醇的生產(chǎn)要求，以及一些器具的規(guī)格最后確定調節(jié)以及控制塔頂凝器的參數(shù)。(3)加壓塔優(yōu)化設計加壓塔的優(yōu)化設計主要包括使塔器內的甲醇純度足夠高，一般情況下要保證精甲醇的純度高于55%，另外對于填料過程要保證操作規(guī)范，塔內的溫度要保證。對于與常壓塔的聯(lián)系也要巧妙利用，這樣能夠實現(xiàn)有效的調節(jié)和控制，溫度和壓力兩個參數(shù)之間是有必要聯(lián)系的，因此塔器內的的溫度和壓力需要互相配合調節(jié)。(4)常壓塔優(yōu)化設計常壓塔的優(yōu)化設計主要包括控制內部溫度實現(xiàn)塔頂?shù)募状細怏w加壓完成，因為加壓塔和常壓塔之間存在聯(lián)系，所以需要關注二者之間是如何產(chǎn)生相互之間的作用的。(5)控制雜醇油的采出情況雜醇油能夠降低高沸點物質的濃度，一般在常壓塔的底部應用廣泛，能夠便于塔器的操作。因此在采出雜醇油過程中要注意加入適當?shù)妮腿∷妥⒁饩s的負荷。通過這兩點因素最后決定雜醇油的采出量。(6)準確的管理塔底殘液在實際的操作中，我們必須充分認識到塔底殘液中甲醇含量及甲醇濃度受溫度問題的影響較大。塔底殘液中產(chǎn)生的過高甲醇含量是因生產(chǎn)工藝中溫度超出了既定范圍而產(chǎn)生的。為給予甲醇轉換處理工作足夠的時間，我們要嚴格控制塔頂溫度和進料量，預防溫度超出范圍引發(fā)輕組分或重組分的過分下移或上浮。

3結語

本文主要闡述了甲醇精餾的工藝分析和塔器的優(yōu)化設計，在甲醇精餾方面主要講述了兩種我國應用較為廣泛的雙塔精餾工藝和三塔精餾工藝，這兩種精餾工藝在我國精甲醇制備中起到了至關重要的作用。在塔器的優(yōu)化設計方面，本文主要闡述了從理論優(yōu)化,配置塔器、預精餾塔優(yōu)化設計、加壓塔優(yōu)化設計、常壓塔優(yōu)化設計、控制雜醇油的采出情況以及準確的管理塔底殘液等幾個方面。針對不同塔器提出了不同的建議，希望讀者能夠在文中收獲關于甲醇精餾工藝以及塔器優(yōu)化設計方面的知識。

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作者:呂遠 單位:新疆化工設計研究院有限責任公司