一、工藝流程與設(shè)備簡(jiǎn)介

    1、流程

    粗甲醇由進(jìn)料泵進(jìn)入預(yù)熱裝置，待粗甲醇溫度達(dá)65℃時(shí)使其進(jìn)入預(yù)塔，預(yù)塔塔釜粗甲醇一部分經(jīng)預(yù)塔再沸器加熱后返回塔釜，一部分經(jīng)磁翻板液位計(jì)進(jìn)料泵增壓后進(jìn)入加壓精餾塔繼續(xù)精餾，預(yù)塔再沸器的能力要滿足一定的回流比。從預(yù)塔塔底出來脫除輕組分后的粗甲醇，溫度為76℃，壓力為0．04MPa，經(jīng)磁翻板液位計(jì)進(jìn)料泵加壓，磁翻板液位計(jì)進(jìn)料換熱器換熱，自第三段填料層下方進(jìn)入磁翻板液位計(jì)的下部。溫度為118℃的磁翻板液位計(jì)頂甲醇蒸汽作為常壓塔再沸器的熱源，換熱冷凝后的精甲醇進(jìn)入磁翻板液位計(jì)回流槽，一部分液體經(jīng)磁翻板液位計(jì)精甲醇冷卻器冷卻送至精甲醇計(jì)量槽，另一部分液體經(jīng)磁翻板液位計(jì)回流液冷卻器冷卻，再經(jīng)磁翻板液位計(jì)回流泵10P0回流至磁翻板液位計(jì)塔頂。磁翻板液位計(jì)回流槽內(nèi)不凝氣經(jīng)常壓塔冷凝冷卻器進(jìn)一步冷凝冷卻后，通過常壓塔放空。磁翻板液位計(jì)釜液一部分經(jīng)磁翻板液位計(jì)再沸器加熱后送回塔釜，一部分在磁翻板液位計(jì)換熱器換熱至80℃后，自第三段填料層下方進(jìn)入常壓精餾塔下部。常壓塔頂甲醇蒸汽經(jīng)常壓塔冷凝冷卻器后，冷凝液進(jìn)入常壓塔回流槽，經(jīng)常壓塔回流泵加壓后一部分液體作為精甲醇送至甲醇計(jì)量槽，產(chǎn)品經(jīng)分析合格后，通過精甲醇泵送入到成品罐區(qū)。另一部分作為回流液送至常壓塔塔頂。不凝氣體從回流槽頂放空，以控制常壓塔的壓力。常壓塔的塔釜液一部分經(jīng)常壓塔再沸器加熱后返回塔釜，一部分經(jīng)回收塔進(jìn)料泵加壓后，進(jìn)入甲醇回收塔的上部。流程圖如圖1。

 

    2、設(shè)備

    預(yù)精餾塔安裝三段高效填料，其中精餾段有一段填料，提餾段有二段填料。塔總高約28米，塔徑2．9米，主要由如下部件構(gòu)成:塔外殼;第一填料層:高3．5米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．3/0．2米TJH25型板波紋填料;第二填料層:高6．2米TJH35型高效填料;第三填料層:高5．4米TJH35型高效填料;液體分布器:新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器:槽盤式液體分布器;汽體分布管等。

 

    圖1 1.為預(yù)塔;2.為磁翻板液位計(jì);3.為常壓塔加壓精餾塔是一裝填四段高效填料的塔式設(shè)備，其中精餾段有三段填料，提餾段有一段填料。塔總高約40米，塔徑3米，主要由如下部件構(gòu)成:塔外殼;第一填料層:高7．2米TJH35型高效填料;第二填料層:高7．2米TJH35型高效填料;第三填料層:高7．2米TJH35型高效填料;第四填料層:高4米TJH25型高效填料;液體分布器:新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器:槽盤式液體分布器;汽體分布管等。

 

    常壓精餾塔是一裝填五段高效填料的塔式設(shè)備，其中精餾段有三段填料，提餾段有二段填料。塔總高約43．5米，塔徑3．8米，主要由如下部件構(gòu)成:塔外殼;第一填料層:高4．8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．4/0．5米TJH25型板波紋填料;第二填料層:高4．8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．4/0．5米TJH25型板波紋填料;第三填料層:高4．8米TJW2型高效填料，填料上下端各加0．4/0．5米TJH25型板波紋填料;第四填料層:高5米TJW2型高效填料;第五填料層:高4．9米TJW2型高效填料;液體分布器:新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器:新型全連通槽式液體分布器;汽體分布管等。

    回收塔內(nèi)共安裝兩段填料和10塊浮閥塔板，其中精餾段有一段填料，提餾段有10層塔板和一段填料。塔總高約25m，塔徑1．3米，主要由如下部件構(gòu)成:塔外殼;第一填料層:3．2米TJW1型高效填料和0．5米TJH25型板波紋填料;第二填料層:5．8米TJW1型高效填料和0．5米TJH25型板波紋填料;塔板:10層TF3型導(dǎo)向梯形浮閥塔盤;液體分布器:新型全連通槽式液體分布器;液體再分布器:新型全連通槽式液體分布器;汽體分布管等。

    洗滌塔是在洗滌器T15506內(nèi)進(jìn)行的，器內(nèi)安裝一段高效填料，塔總高約13．5m，塔徑上下分別為0．6米/0．8米，主要由如下部件構(gòu)成:塔外殼;填料層:高4．8米TJH3型高效填料;液體分布器:新型全連通槽盤式液體分布器;汽體分布管;尾氣入口等。

 

    二、五塔系統(tǒng)的節(jié)能措施

    此系統(tǒng)有一個(gè)重要的節(jié)能特點(diǎn):首先利用磁翻板液位計(jì)塔頂甲醇蒸汽熱作為常壓塔塔釜再沸器的熱源;其次利用磁翻板液位計(jì)塔釜的甲醇液來預(yù)熱磁翻板液位計(jì)進(jìn)料;然后利用磁翻板液位計(jì)、常壓塔再沸器的蒸汽冷凝液作為預(yù)塔再沸器的熱源;zui后預(yù)塔再沸器的冷凝液作為預(yù)塔進(jìn)料預(yù)熱器的熱源。

    精餾過程的核心是回流，重中之重是降低能耗。磁翻板液位計(jì)塔頂蒸氣可以用作常壓塔再沸器的加熱蒸氣，可選用較小回流比，采用高效能換熱器以降低傳熱溫差。同時(shí)利用電腦精確地控制調(diào)節(jié)過程，以減小操作寬度，使調(diào)節(jié)過程在zui低能耗下開展。甲醇蒸汽在磁翻板液位計(jì)頂走出后，是為常壓塔提供熱能的，一部分進(jìn)入回流，另一部分采出進(jìn)入中間罐區(qū)，這樣可以為常壓塔減輕生產(chǎn)負(fù)荷。常壓塔中，乙醇和甲醇沸點(diǎn)比較接近，兩者的一些性質(zhì)又比較相似，這就使兩者很容易形成共沸物，很難隔離。從而為確保精甲醇的質(zhì)量，采用從常壓塔中部和下部的雜醇區(qū)進(jìn)行高雜醇濃度溶液的采出，從而使頂部溶液雜醇含量得到降低，制備出高品質(zhì)的精甲醇。

 

    三、五塔系統(tǒng)的減排措施

    通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，選出zui合適的進(jìn)料及采出位置，使甲醇產(chǎn)品純度達(dá)到99．9%以上，雜醇中的甲醇含量得到了zui大限度地降低，一般在0．1%～0．2%之間(傳統(tǒng)浮閥精餾塔雜醇中的甲醇含量為0．5%～1．0%)，這不僅保證了甲醇的高得率，而且使雜醇和廢水的處理及污染得到了有效控制。

    在生產(chǎn)中，通常需要加入堿來降低精甲醇的酸值。在磁翻板液位計(jì)操作時(shí)，堿中的CO2溶入磁翻板液位計(jì)的精醇中，會(huì)使精醇的酸值增高，這就會(huì)形成越加堿酸值越高的現(xiàn)象。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)及優(yōu)選，得到了zui佳加堿量，將pH值調(diào)整到7左右，不僅可以節(jié)省堿的用量，還可以使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，從而產(chǎn)品優(yōu)級(jí)品率達(dá)到100%。精餾塔塔頂溫度是決定甲醇產(chǎn)品質(zhì)量的重要條件，我們現(xiàn)在一般控制在101℃左右，常壓塔控制在64－67℃。在磁翻板液位計(jì)和常壓塔的塔頂壓力穩(wěn)定的情況下，如果塔頂溫度又上升趨勢(shì)，說明塔頂中的重組分含量升高，就會(huì)使KMnO4值超標(biāo)。這時(shí)需要判明是工藝原因還是設(shè)備冷凝器泄漏原因。工藝原因多數(shù)是由于塔內(nèi)重組分增加，則應(yīng)調(diào)節(jié)蒸汽量和回流量，如是回流比小就應(yīng)該加大蒸汽量，提高回流比，經(jīng)過分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)如不合格，就要減少或暫停采出，等待塔頂溫度恢復(fù)正常后再采出，以保證精甲醇質(zhì)量合格。泄露原因多數(shù)由于塔外水分從回流被帶到塔頂，則應(yīng)該及時(shí)消除泄漏點(diǎn)。

 

    四、系統(tǒng)現(xiàn)階段存在的問題和解決辦法

    1、預(yù)塔中的輕組份因回流量太小，系統(tǒng)內(nèi)積量較多，沿著塔板逐漸到達(dá)塔釜，使得一些酸性物資與堿液沒有完全反應(yīng)。這樣就會(huì)被帶到后游的設(shè)備，使得精甲醇的酸度及KMnO4時(shí)間都無法達(dá)到優(yōu)級(jí)品級(jí)。所以就應(yīng)該加大蒸汽用量和回流量，使磁翻板液位計(jì)采出的精甲醇酸度降到9PPm以下，KMnO4時(shí)間＞50分鐘。

    2、從主觀因素來講，常壓塔與磁翻板液位計(jì)相比，具有塔徑大，塔體高的特點(diǎn);從汽液相平衡，物料平衡和熱量平衡來講，處理的負(fù)荷相比較，磁翻板液位計(jì)大才是合理的。因此，我們便增大了磁翻板液位計(jì)的回流量，以提高磁翻板液位計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量，使精甲醇的含水量在0．001～0．009%之間，另外常壓塔再沸器為管殼虹吸式換熱器，之后我們又圍繞常壓塔再沸器進(jìn)行改善。氣相精甲醇走換熱器殼程，醇水走管程。再沸器殼程的出口管設(shè)計(jì)含有400mm的液封，這使得其出口阻力較大及殼程液位較高，造成了有效換熱面積的下降?；诖?，我們?cè)诖笮奁陂g進(jìn)行了此管線的改造，對(duì)液封進(jìn)行了清除，使得產(chǎn)品的品質(zhì)得到了明顯的提升。

    3、在此同時(shí)，我們還察覺常壓塔液位計(jì)上的法蘭取樣點(diǎn)偏低。因此，我們將常壓塔液位由50%～60%提升至60%～80%。通過以上的改造與調(diào)整，使我們的操作得到了很好的改善常壓塔釜溫度提到了93℃以上，zui高到95℃。使得能夠穩(wěn)定地控制常壓塔底所排廢水，且排放指標(biāo)均低于甲醇含量≤0．1%的原設(shè)計(jì)指標(biāo)，也能使得常壓塔頂?shù)膲毫Ψ€(wěn)定維持在3～8Kpa。經(jīng)過以上調(diào)整及改造，廢水帶走的甲醇減少，一年就可以節(jié)約兩百多萬，再算上高品質(zhì)甲醇帶來的差價(jià)，一年預(yù)計(jì)可增加幾百萬收入。另外，還可以減輕對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)職工身體健康的危害，帶來的環(huán)保效益也是巨大的。