关于节能型甲醇精馏工艺技术标准的探讨

李佩东

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037001)

甲醇是生产烯烃、甲酸甲酯与甲基叔丁醚的原材料，是有机化工的重要原材料，还可以生成很多衍生产物，甲醇持续供应可以维持社会稳定发展。甲醇是新型能源的来源材料之一，生产甲醇需要经过复杂的工艺，为了提升甲醇的质量与产量，需要关注甲醇精馏提纯工序是否合理，并从市场供求关系的角度，结合现代理念与技术，合理优化甲醇精馏工艺，提升精馏水平，确保甲醇精馏后的纯度，满足市场要求。目前，甲醇精馏采用的技术以双塔、三塔精馏为主，所以需要研究双塔、三塔精馏技术，发现技术存在的不足之处，并对其加以改进、完善，当新工艺测试合格后，便可以将其应用于企业生产中，提升我国甲醇精馏工艺的水平。

1 甲醇精馏常用工艺

1.1 选择精馏塔

精馏塔的选择在甲醇精馏工艺中非常关键，在当前阶段为了提升甲醇的使用率，需要更加关注精馏塔的选取，以往精制甲醇常常选用板式精馏塔，以这种方式精馏甲醇，会通过热质与汽液的方式传递压力。选择板式精馏塔进行甲醇精馏，主要是因为这种方式不会产生过多的施工费用，价格低廉、成本不高，可以为企业施工建设节省不少的资金，但是板式精馏塔的缺点也能非常明显，在安装与后期维修方面都不容易执行，为此需要在前期与后期均需付出大量经费，所以并不利于企业控制成本，提升工作效益。当前使用的精馏塔，对内部构件进行优化，使用新型材料——不锈钢波纹，这种材料在热传期间，稳定性高，操作便捷，可以在极大程度上提升精馏工艺水平，同时选择不锈钢波纹的新型精馏塔，因为填料精馏的缝隙小，这样便能在很大程度上，降低泵的高度，从而降低了生产的难度，保证产出的甲醇溶液精度能够满足实用需求[1]。

1.2 选择精馏工艺

甲醇精馏工艺主要是通过蒸馏方式得到纯度满足需求的精甲醇，进行甲醇精制时，需要去除精馏塔中沸点高的杂质与沸点低的成分，除此之外，在这个过程中，还需要处理精馏塔底部液体中的杂质，经过一系列的精馏工作后，得到纯度满足工作要求的精甲醇。

1.3 工艺流程

目前，常用的甲醇精馏工艺有很多，双塔精馏、三塔精馏与四塔精馏等，以下将以双塔精馏为例，简单介绍精馏工艺除去粗甲醇杂质的工艺流程，在粗甲醇精馏之前，需要通过双精馏塔精馏工艺，在泵中对粗甲醇进行预加热处理，并对其加压，将其移送到预精馏塔中，在甲醇移送到预精馏塔之后，甲醇会在两级冷凝的作用下，使得液体内部的成分出现分层，甲醇与水从预精馏塔顶逸出，这样余下的液体便会流回精馏塔中，之后需要将逸出的水与甲醇，利用气压将其压到主精馏塔中，预精馏塔与主精馏塔内部压力不同，两者相比主精馏塔内部压力更大，经过相同的操作之后，从精馏塔顶部得到甲醇，与此同时塔底还会残存少量的甲醇以及适量的废水，将这些物质集中防御废水送回预塔内，便可以避免工艺杂质直接排放，对周围环境造成的污染[2]。

除此之外，传统的三塔双效精馏技术是通过预热的方式，处理精馏塔中的甲醇，在精馏工作结束后，取出塔顶的精甲醇，同时需要对将要塔底部的高沸物混合物再次将压，排空塔底废水，生成双效精馏，这种精馏工艺方式，是以热源传递的方式进行精馏，同时会合理的利用热源，达到节能减排的效果。

2 甲醇精馏工艺改进需要注意的要点

甲醇蒸馏工艺发展了几十年时间，甲醇蒸馏工艺在发展过程中不断优化、改进，在当前阶段，甲醇生产工艺领域中，从单塔精馏技术发展为四塔精馏技术，在工艺逐步完善的过程中，使得甲醇液体的纯度与浓度都有了很大的提高。除此之外，综合耗能也明显降低，单塔精馏、双塔精馏、三塔精馏以及目前发展的四塔精馏，每一种精馏工艺各有各自的特点，在精馏甲醇方面有独特的优势与弊端，所以开展各项工作之前，需要根据工作要求，合理的选择精馏工艺，并不是四塔精馏技术就一定会比三塔精馏技术与二塔精馏技术先进，精馏工艺的选择，需要从甲醇质量、浓度处理、甲醇合成路线等方面加以参考，同时还需要根据废水排放要求，合理的调整精馏流程，保证能源消耗在可以接受的范围内。甲醇精馏工艺流程直接影响到废物排放标准与施工成本，为此需要根据工作需求以及企业现实情况，合理的对工艺流程进行优化。

在优化甲醇工艺流程过程中，需要了解每种甲醇精馏工艺的特点，掌握工艺的优势与不足，同时还需要在掌握精馏工艺的基础上，根据工作要求，制定工艺改进方案[3]。工艺改进方案制定的过程中，必须要参考经济因素，需要保证改进方案在企业可接受的范围内执行。另外，需要从粗甲醇精馏角度，思考甲醇精馏工艺流程设计，保证粗甲醇的杂质，可以通过精馏剔除，降低工艺复杂程度，同时还需要考虑到催化剂本身对粗甲醇杂质精馏起到的作用，合理的参考压力、温度对粗甲醇精馏工作带来的影响，考虑各方面因素，合理的设计工艺流程，保证甲醇精馏工作顺利进行，得到精度与浓度符合工作要求的甲醇。最后在工艺流程设计时，还需要参考以往工作存在的优势以及弊端精化工艺流程，在精华工艺流程时，还需要重视甲醇产品的质量，在保证甲醇产品质量的前提下，合理的简化工艺流程。与此同时，需要保证精馏工程产出的废水满足排放规定，甲醇蒸馏需要避免工业中出现冷热病的情况，为此需要减少热负荷，这是甲醇蒸馏工艺中非常重要的内容，简化工艺流程必须要考虑这方面因素，对工作产生的影响，合理的设计工作方案。

3 甲醇精馏工艺改进

改进后的三塔双效精馏技术，为了提升甲醇精馏工艺质量，降低工艺过程中能源损耗，需要改良传统的工艺技术，为此三塔双效精馏工艺改进过程中，必须要注意精馏过程中的能耗问题，三塔双效精馏新技术与传统三塔双效精馏技术相比，改变了蒸馏的方式，依靠蒸馏塔顶和塔底的温度进行精馏处理，同时调配甲醇配比，产出甲醇。采用三塔双效精馏新技术，可以将产生的水蒸气集中利用，这样便能降低施工期间的能耗损失，同时还可以实现节能减排的目的，与当前国家政策相符，对企业发展有非常大的帮助。与此同时，在三塔双效精馏施工中，还有效的在双效精馏的可控范围内进行物质的热量转换，合理的配置配比，从而保证三塔双效精馏技术，可以在工艺过程中顺利进行，使得精馏得到的甲醇浓度质量，与施工速度均可以满足企业对精馏工作的要求[4]。

四塔双效蒸馏新工艺解决以往工业存在的能耗问题，采用新增加压塔对底塔进行精馏处理，利用二次蒸汽，使用预塔中产生的蒸汽进行甲醇精馏工作，加压塔与预压塔工艺管理大致相同，这样还能有效的控制施工成本，避免进行甲醇精馏工作期时，施工成本难以控制，损害企业的经济效益。预热塔塔顶与塔底相比，高度不同，塔顶压力大，存在压力差，需要将加压塔压力控制在合理范围内，保证甲醇蒸馏工作可以在合理的温差范围内进行精馏。在生产过程中，塔顶精馏甲醇生成会伴随废水，为了考虑废气排放要求，需要保证温度与压力在稳定的状况下，对加压塔逐步施加压力，并在预压塔对甲醇进行精馏处理，可以合理的利用气压压力，降低塔底压力，同时还可以利用塔里生产的废水，对甲醇进行精馏处理，提升能源的利用率，保证塔顶和塔底传热温差，在可控的范围内，保证施工成本不超标的前提下，使甲醇精馏产品的浓度满足市场需求[5]。

三塔精馏工艺在改良后，精馏精度得到大幅度提升，对精馏塔加压，并向预精馏塔内输送大量蒸汽，这样便可以加大塔中的压力，提升甲醇产品的产量，同时还可以减少精馏塔塔底的甲醇含量，精馏塔内的温度上升，在塔底温度上升后，便可以在温差作用下，顺利地开展精馏工作，这样可以降低塔内损耗的水蒸气，提高水蒸气的利用率，实现节能减排的目的。与此同时，改良后的四塔节能工艺在极大程度上，提高了甲醇的产量，改良后的四塔甲醇精馏工艺，虽然各精馏塔的温度没有变化，但是凭借加压精馏塔塔顶生产的甲醇，利于用塔底排废水以及蒸汽进行精馏工作，相比温差小的精馏塔，工作效率更高，同时还可以有效的控制工作成本，提升甲醇产品的质量与数量。

4 结语

甲醇作为有机化工的重要原料，需要保证持续供应，满足社会对甲醇产品的需求。为此需要优化甲醇蒸馏工艺，使用节能型甲醇蒸馏工艺，提升甲醇的产量。目前，节能型甲醇蒸馏工艺已经取得良好的研究成果，在社会经济高速发展下，可以利用节能型甲醇精馏工艺，保证甲醇产品的质量符合社会需求，从而解决能源短缺问题。但是我国节能型甲醇精馏工艺仍存在一些不足，所以在未来发展中，还需要结合现代技术，对其进行优化，提升精馏工艺水平，为此相关工作人员还需要保持初心，加大甲醇精馏研究力度，提升节能型甲醇蒸馏工艺水平，这样不仅可以保证企业长久、持续的发展，还能加快国家现代化发展速度。