张瑞军
【摘要】在当今的化工产业中,对于化工操作的技术要求越来越高。作为化工产业的一部分,甲醇生产在现代社会中也占据着重要地位,由于甲醇的特殊性,决定了它的生产要求比其他化工产品更加严格。本文就甲醇生产中的精馏操作技术做了阐述。
【关键词】甲醇 精馏操作
甲醇的精馏操作作为甲醇生产中的一个重要步骤,有较大的技术难道和较高的技术要求。当前的自动化先进技术也在甲醇生产中得到应用,甲醇的生产工艺也不断提高。甲醇精馏的工艺和设备都有所改进。
1 甲醇的性质和用途
1.1 甲醇的性质
甲醇是一种有毒的有机化学物,是工业酒精的组成部分,在工业上可以用一氧化碳和氢气来制备甲醇,由于甲醇和乙醇较相似,有人会误食甲醇导致失明,在生活和生产中要特别注意。1.2 甲醇的用途
甲醇作为一种特殊的有机物,在日常生活和生产中有重要用途。甲醇可作为新型的有机燃料,在石油资源紧张的当今社会,有着重大的意义。甲醇还可应用与塑料,精细化工等领域。在汽车行业,甲醇的消耗量巨大,是目前甲醇用途最广的一方面。
2 甲醇的精馏
2.1 甲醇精馏的目的
甲醇精馏是为了使甲醇和混在其中的杂质分离,提炼出纯净的甲醇,只甲醇生产中的最后一道工序,同时也是甲醇生产中最重要的一道工序。
2.2 甲醇精馏的原理
未经过精馏的甲醇中所含的杂质较多,甲醇的精馏就是为了出去粗甲醇中所含的杂质。只要利用粗甲醇中个物质的溶沸点不同,经过反复的加热和冷却的方法,是粗甲醇中的杂质被分离出来,从而制备出纯净的甲醇。
3 精馏的技术操作流程
甲醇精馏的技术操作流程较为复杂,在现代工艺中,主要使用的有两种工艺流程——双塔精馏和三塔精馏,这两种工艺流程的技术操作都相当复杂,但这两种不同的工艺流程也都各有利弊,下面分别对这两种工艺流程的技术操作进行分析。
3.1 双塔工艺
这种精馏工艺在以前较为常用。所谓双塔精馏工艺,它主要有两个塔组成——预精馏塔和主精馏塔。先将粗甲醇放入预精馏塔中进行物质分离,预精馏塔的实际作用为萃取,粗甲醇进入预精馏塔中,其中有一定量的萃取剂,将那些地熔点非可溶性的物质从粗甲醇中萃取出来。从预精馏塔中出来的甲醇中所含的杂质基本水和一些高沸点的杂质。然后将这种粗甲醇投入主精馏塔中。在主精馏塔中,甲醇中的水从塔底排除,一些高沸点物质与甲醇分离,在主精馏塔中所得的甲醇基本是纯净的精甲醇。
3.2 三塔工艺
三塔工艺比之双塔工艺,多一道流程。但是通过三塔工艺所获得的甲醇纯度要比双塔工艺高。
三塔工艺的设备由预精馏塔,加压精馏塔和常压精馏塔组成。粗甲醇在三塔工艺中第一不得流程和在双塔工艺中相同,都是在预精馏塔中对粗甲醇进行萃取。三塔工艺与双塔工艺的不同之处在后面两道工艺。在三塔工艺中,在预精馏塔中出来的粗甲醇再进入加压精馏塔中,在加压精馏塔中,将压强增大,并且升高温度,使粗甲醇成为甲醇蒸汽,然后与其他杂质分离,在加压精馏塔中形成的甲醇蒸汽再进入常压精馏塔中,在常压蒸馏塔中将甲醇蒸汽转变成为液体甲醇,从而制的精甲醇。
4 两种精馏工艺的优缺点
这两种甲醇精馏工艺操作技术差异加大,但各有自己的优缺点,在此,笔者从以下几个方面进行比较:
4.1 所得产品的质量
在双塔工艺流程中所得到的精甲醇的纯净的较低。由于在粗甲醇中会混合有乙醇,而在双塔工艺中,很难做到将甲醇与乙醇完全分离,因此,利用双塔工艺所得到的甲醇中常常会含有一定量的乙醇,以此,使用双塔工艺,基本上不可能得到完全纯净的甲醇。在现代化工中,对于甲醇衍生物的开发越来越重要,因此,化工作业中需要制备高纯度的甲醇,这是双塔工艺无法完成的,以此,双塔工艺开始慢慢被淘汰,
三塔工艺可以制高纯度的精甲醇,在现代化工中被越来越多的人使用。这种工艺所得的甲醇纯度完全符合国家对于甲醇纯度的要求。但这种制作工艺比之双塔工艺来看,制作流程比较繁琐,另一方面,所需要的技术难度也较大,而且成本较高。不过,在现代工艺中,大都是这种工艺方法。
4.2 能源的利用
在甲醇的精馏中,需要消耗大量的能源,在两种工艺的相比较中,三塔工艺比之双塔工艺的利用率较高,在三塔工艺流程的第三步,可以利用第二步工艺所余的能源,从很大程度上减少了能源的浪费。
4.3 产量
三塔工艺与双塔工艺相比,它的生产规模要比双塔工艺大很多,而且利用率高。由于当前社会上对于甲醇的使用范围越来越广,甲醇的使用量越来越大,传统的双塔工艺,已经满足不了当前社会的需要。三塔工艺的生产规模,才能满足现在社会的需要。而且当今资源紧缺,高效的利用资源,也是三塔工艺成为这个社会的“宠儿”。
5 技术操作要点
5.1 保证充足的热量供应
在进行甲醇精馏的技术操作时,一定要保证加压塔内的热量供应。加压塔内的热量主要有釜底再沸器获得,因此一定要保证再沸器的稳定。热量供应要满足以下的需要:
(1)甲醇蒸汽回流到常压塔内的热量;
(2)常压塔内的粗甲醇变成甲醇蒸汽回流的热量;
(3)可随时调节加压塔内压力调节的热量。
5.2 回流比例的控制
一定控制好加压塔和常压塔内的回流比。回流比的大小是加压塔内可提供热量多少的具体的表现,回流比的控制,实际是对加压塔没的热量控制,只有控制好加压塔内的热量,才能够间接的掌握所精馏的甲醇的纯净度。回流比失去控制,加压塔便不能正常进行工作,很难在得到纯净的精甲醇。回流比一旦失去控制,要及时进行调整,使其在最短的时间内回复正常。
5.3 调整负荷和参数
在三塔工艺中,要注意生产负荷的随时调整和工艺菜蔬的调整,一旦超出生产负荷,就要及时停止生产,负责会导致严重后果。只有保证工艺参数的正常,才能保证生产工艺的正常进行,生产出符合标准的精甲醇。
6 总结
现代化工生产正逐步向节约化,智能化发展,在甲醇精馏生产上,三塔工艺是当前最先进的制备工艺,因此,了解其优势和不足,掌握其主要的技术对现代从事此工作的人是必须的。本文所阐述这些,希望对广大工作人员有所帮助,也希望大家可以找出更加先进的工艺和更加实用的操作技术。
参考文献
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[3] 刘启魁,王正权. 甲醇双效精馏过程参数优化及有效能分析[J]. 化工技术与开发, 2011.(07)
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