250 kt/a甲醇精馏改造项目总结

刘　琼　朱新楼　何淑虎　吴飞宏　宋振玖

(江苏晋煤恒盛化工股份有限公司江苏新沂221400)



250 kt/a甲醇精馏改造项目总结

刘琼朱新楼何淑虎吴飞宏宋振玖

(江苏晋煤恒盛化工股份有限公司江苏新沂221400)

甲醇精馏装置是甲醇生产的重要后续处理工艺设备，其能耗约占甲醇生产总能耗的20%。先进、节能、高效的精馏装置对降低甲醇生产成本、提高产品竞争力起着重要作用。

1存在的问题

江苏晋煤恒盛化工股份有限公司甲醇精馏原采用三塔精馏工艺，甲醇精馏系统由预塔、加压塔和常压塔组成。预塔除去杂质中的轻组分，再使用加压塔、常压塔来提纯由预塔来的粗甲醇，能量利用比双塔精馏工艺更合理、能耗更低。生产中加压塔和常压塔同时采出甲醇，并利用加压塔顶部蒸汽的冷凝热来加热常压塔再沸器中的甲醇液。目前，存在的主要问题是：①精馏系统中余热没有充分利用，蒸汽消耗仍相对偏高；②杂醇、高级烷烃等采出后，甲醇含量较高，回收设施不齐全，导致甲醇损失较大，若返回系统，甲醇质量无法保证；③常压塔塔底排放的废水中甲醇含量较高(质量分数约为1%)，甲醇回收效果不佳；④由于排放的废水中甲醇含量高及有其他杂醇、烷烃存在，废水中COD质量浓度达25 000 mg/L左右，非正常时甚至高达50 000～60 000 mg/L，废水处理比较困难，环保问题突出。

2改造方案

在原来三塔精馏工艺装置的基础上增加回收塔，即改为三塔+回收塔的四塔流程。四塔精馏工艺流程能充分优化换热网络，使蒸汽和循环水的利用率达到最佳效果，实现节能和投资的最优化。其主要特点：①提高甲醇收率，减少损失、降低精馏成本；②合理利用生产余热，降低蒸汽消耗；③可进一步提高产品质量；④降低废水中COD含量，合理回收利用，处理后的净水可送往造气炉夹套使用，既节约除盐水，又解决废水处理问题；⑤操作弹性增大，调节手段灵活，可控性增强。

3工艺流程及主要工艺参数

从常压塔底部出来的含醇废水经回收塔进料泵升压、流量调节器控制流量后，送入回收塔进一步提纯。从回收塔顶部出来的甲醇气体温度约66 ℃，经回收塔冷凝器冷凝冷却至约40 ℃进回收塔回流槽，再由回收塔回流泵升压，其中一部分经流量调节器控制流量后送回收塔塔顶作回流，另一部分经液位调节器控制回流槽液位，作为产品送至精甲醇计量槽。若产品不合格，回收塔采出的精甲醇则返回粗甲醇贮槽作为原料。在靠近回收塔中下部的地方设有侧线抽出，抽出的杂醇油经杂醇油冷却器冷却至40 ℃后送入杂醇油贮槽，再由杂醇油泵送往贮罐区作为废醇销售。回收塔再沸器所需热量由0.4 MPa低压蒸汽提供，蒸汽的加入量由流量调节器控制。为了充分利用系统的余热，将预塔给料换热器中蒸汽改用系统中精甲醇冷凝液换热，蒸汽消耗量明显减少，降低了精馏系统蒸汽消耗。

回收塔系统调整的主要工艺参数：回收塔回流液温度为40 ℃，回收塔塔顶压力为0.01～0.02 MPa、塔底压力为0.02～0.03 MPa，回收塔液位1/2～2/3，回流槽液位1/2～2/3。

4创新点

(1) 用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作为常压塔塔底再沸器热源，总能耗比双塔流程降低10%～20%；预塔加萃取水，可有效脱除粗甲醇中溶解的气体。

(2) 设计的加压塔进料，尽量降低进料口与出料口的温差，从而提高加压塔和常压塔的分离效率。

(3) 增设的甲醇回收塔操作弹性大，操作灵活，可回收甲醇，降低废水中COD和甲醇含量。

(4)合理利用生产余热，预塔给料换热器中蒸汽改为系统中精甲醇冷凝液，蒸汽消耗量明显降低，则精馏系统蒸汽消耗降低。

5效益分析

该甲醇精馏装置已连续稳定生产，回收塔采出甲醇质量分数≥99.95%，可回收甲醇2 t/d左右，按年生产350 d、甲醇2 600元/t计，年回收甲醇效益约182万元。回收塔废水中含甲醇质量分数≤100×10-6，废水经处理后可直接送往造气炉夹套使用，节约除盐水约10 t/h，按除盐水5元/t计，则可节约除盐水费用约42万元，达到了节能减排的效果。另外，回收塔提出的杂醇油作为废醇出售，也可增加经济效益。

(收稿日期2015-06-05)