浅析降低精馏塔废水中的醇含量

饶建鑫，徐冰，陈勇，毛司理，余涛

（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方 572600）

1 工艺流程简述

中海石油建滔化工有限公司甲醇项目于2006 年投产成功，采用德国鲁奇专业技术，生产出合格的精甲醇。设计年产量为60 万吨，日产量为2000 吨，日天然气消耗为320 万立方米。

甲醇精馏采用两塔精馏工艺，其中从合成塔过来的粗甲醇在膨胀槽中闪蒸，粗甲醇压力由合成压力约从10MPa 降到0.43MPa，闪蒸后的粗甲醇送往精馏单元，经两塔利用转化气余热与蒸汽加温精馏净化成产品甲醇，闪蒸气送转化炉做燃料。精馏系统第一个塔为预塔，在这里低沸点的醛、酮等轻组分在塔顶被除去。甲醇蒸汽被风冷及水冷冷凝下来全回流返回预塔内。预馏后的甲醇离开预塔底部被甲醇泵送入主精馏塔。高沸点副产物（主要为高级醇和水）与甲醇被分离开来，甲醇蒸汽在主精馏塔顶部冷凝，一部分作为冷量回流液回流到塔顶，其余的作为产品送往成品区。

2 影响精馏塔底醇含量原因分析

甲醇在精馏过程中随着操作参数与条件控制，都会对精馏塔精馏效果产生影响，对精馏塔的管控不仅能提高甲醇的精度，也能控制塔底废水的甲醇含量。

按照公司要求，利用全面质量管理理念，将精馏废水中甲醇含量降低到小于0.11%以下。生产初期我们现在对1 ～6 月分析记录，把每月分析塔底废水中甲醇平均含量进行统计。如表1 所示。

表1 废水中醇含量及合格线

得出精馏废水中甲醇含量明显高于设计值，高于标准。

原因分析：

（1）转化气出口温度波动、导致再沸器出口温度波动，使塔底温度波动大。

转化单元原料气出口温度受转化负荷、组分、燃料气影响，分别对转化个指标进行监控，如表2 示。

表2 转化负荷与燃料气变化下再沸器出口温度比较

在蒸汽加热器流量稳定下，做出精馏塔塔底温度对比，得出塔底温度变化如表3。

表3 塔底温度变化表

从表3 可以看出，转化气再沸器热源温度直接受转化负荷及燃料气影响，温度处于低于108℃以下或高于109℃以上，容易造成精馏塔中甲醇含量高，转化热源的变化是精馏塔塔底温度波动大的根本原因。

（2）蒸汽加热器疏水器堵塞、蒸汽加热量不稳定。对蒸汽冷凝液流量进行监控，基本达到设计值47t/h，不断跟踪数据，每天不定期进行统计，观察实际指标在设计范围内。蒸汽冷凝液流量平稳，管道疏水器运行正常。冷凝液管道疏水器堵，不是主要原因。

（3）精馏负荷入料量变化大。在不调整转化出口温度及蒸汽加热器蒸汽量的同时，调整精馏负荷，增大精馏塔入料量，观察塔底温度变化及塔底醇含量变化，如表4 所示。

表4 入料量与塔底温度变化及塔底醇含量对照表

从表4 可以看出，塔底温度随着入料量的变化逐渐降低，且塔底水甲醇含量逐渐升高，如此可得出，精馏塔入料量的大小决定塔底温度及塔底醇含量的根本原因。

（4）增加精馏塔加热蒸汽量，观察塔底温度变化及塔底甲醇含量变化，得到表5，如图表所示。

可以观察到随着加热蒸汽量的提升，使得塔底醇含量明显下降。

通过上述问题基本确定影响精馏塔塔底醇含量主要因素为：

表5 增加加热蒸汽量塔底醇含量变化

①塔塔底温度低。

②转化负荷波动。转化出口温度波动。

③精馏负荷入料量变化。

3 处理过程

根据要因分析，针对已确认的可控因素，拟定相应措施，制定出切实可行的计划

处理过程一：控制塔底温度

由于热源控制较低，甲醇下移进入塔底，使塔釜温度低，塔釜中甲醇含量增加，容易造成废水超标，适当加大热源，提高塔温度，并增加精甲醇回流量1 吨，产品质量不受影响，故将温度由100 ～105℃提高到109 ～112℃。观察如表6所示。

表6 调整塔底温度醇含量的变化

通过对塔底温度的调整，塔釜甲醇含量下降，塔底中的甲醇含量最低降低到0.07%。说明方案实施有效。

处理二：转化组分稳定、出口温度及燃料气控制稳定

由于转化热源控制受负荷、组分影响，控制转化气出口温度在840 ～843℃，防止过高热量或过低。

加上转化负荷调整及组分波动容易造成精馏系统温度波动，温度低使塔釜温度低，塔釜中甲醇含量增加，容易造成废水超标，温度高产品中重组分升高，容易造成产品质量事故，此时，需要严格把控转化出口温度，防止波动。

处理三：调整精馏塔入料量及蒸汽量

通过控制除甲醇进料量，把控进料量与蒸汽量相辅相成，同时控制，适当加减蒸汽量，能够及时调整，将塔底温度波动范围控制在1 ～2℃，精馏塔塔底温度平稳后，塔底水中甲醇含量降低并稳定，最终保证了废水中甲醇含量可以控制在要求范围内。如表7 所示。

表7 入料量与蒸汽量变化下醇含量的对比

可得出转化再沸器热量稳定的情况下，增加入料量，适当增加蒸汽量，能完好地控制塔底醇含量。

4 统计

通过论证，1 ～10 月实施了以上相关对策，并对废水中甲醇含量进行统计，结果取得了非常理想的成果。统计见表8 所示。

表8 调整下每月的塔底水醇含量平均值

5 结语

在稳定转化出口温度及控制好精馏入料量后，提高了精馏塔塔底温度，塔底废水中甲醇含量由实施前的0.18%降到了0.08%，减少了甲醇排放，同时，也增加了甲醇产量，提高了经济效益。