深度分离甲醇精馏工艺的应用总结

王玉陈

(安徽昊源化工集团有限公司， 安徽阜阳 236056)

1 项目简介

安徽昊源化工集团有限公司(以下简称昊源化工)现有4套甲醇精馏系统，采用的技术是三塔精馏工艺[1-3]。甲醇产品中乙醇质量分数在800×10-6左右，产品质量虽符合GB 338—2011国家标准，能够满足燃料、印染等下游用户的质量要求，但无法满足新型化工对甲醇原料的质量要求(乙醇质量分数在150×10-6以下)。近年来随着新型化工的快速发展，昊源化工的甲醇产品一直在低价位徘徊，市场份额较小，经济效益欠佳；另外，甲醇精馏系统还存在余热利用率低、蒸汽消耗较高等技术缺陷，工艺路线有待改进。为提高甲醇产品质量、有效降低单位产品能耗水平，昊源化工对现有甲醇精馏系统经深入研究，进行了工艺路线和核心设备的改进，达到了预期的目的。

2 主要技术创新

针对甲醇精馏过程中蒸汽消耗较大、甲醇产品中乙醇含量高等问题，优化工艺路线、改进关键设备，重点优化余热利用系统。

2.1 增加新型预塔再沸器

该新型预塔再沸器分为上、下两段，上段用常压塔塔釜残液加热，下段用加压塔再沸器加热后的蒸汽冷凝液加热。预塔再沸器上、下段共同对进入预塔内的粗醇物料进行加热，可有效回收利用常压塔残液余热，减少预塔再沸器蒸汽用量[4]。

2.2 增加余热回收设备

在预塔塔釜液出口换热器A后增加1台换热器B，回收利用加压塔回流液余热；在预塔预热器A后增加1台预塔预热器B，再次回收利用加压塔回流液采出部分余热。

2.3 系统热平衡优化匹配

70 ℃预塔塔釜液先在换热器A中用118 ℃加压塔回流液加热至96 ℃，再在换热器B中用尿素工段来的140 ℃高调水加热至119 ℃后进入加压塔，可有效提高加压塔入料温度(原加压塔入料温度为85 ℃)，充分利用加压塔回流液余热，减少加压塔再沸器蒸汽用量。

加压塔回流液在换热器A中换热，回收利用余热，温度由118 ℃下降至98 ℃；出换热器A的回流液分成两路：一路用于加压塔回流，另一路用于加热预塔预热器B内的预塔入料，同时温度由98 ℃下降至40 ℃，冷却后采出为甲醇产品，可有效减少冷却水用量。

系统工艺路线改进后，生产1 t甲醇加压塔再沸器蒸汽消耗下降0.15 t，节能效果显著。

甲醇精馏系统工艺路线改进前、后的工艺流程分别见图1和图2(虚线部分为系统优化改进部分)。

3 运行情况

自2016年6月技术改造后运行至今，装置运行稳定。技改实施前(2015年12月11-20日)、后(2016年8月11-20日)蒸汽消耗对比见表1。

图1 甲醇精馏系统工艺路线改进前工艺流程

项 目吨精醇蒸汽消耗/t项 目吨精醇蒸汽消耗/t2015-12-110.952016-08-110.742015-12-120.952016-08-120.752015-12-130.962016-08-130.752015-12-140.942016-08-140.742015-12-150.962016-08-150.752015-12-160.962016-08-160.762015-12-170.942016-08-170.752015-12-180.952016-08-180.762015-12-190.942016-08-190.752015-12-200.952016-08-200.75平均0.95平均0.75

由表1可以看出：技改项目实施后，工艺路线经优化改造，提高了余热利用效率，吨精醇蒸汽消耗下降约0.2 t，节能降耗效果显著。产品中乙醇质量分数降至150×10-6以下，完全能够满足新型化工对甲醇原料的质量要求，同时大幅降低了蒸汽消耗，有效降低了甲醇产品的生产成本，提高了企业的市场竞争力。

图2甲醇精馏系统工艺路线改进后工艺流程