2012年2月第35卷第1期Feb,2012Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustVol, 35 No. 1提高甲醇精餾得率楊雄,趙西坤(兗礦國宏化工有限責(zé)任公司,山東鄒城273512)摘要:針對(duì)低壓法合成甲醇,精餾采用節(jié)能型三塔精餾流程,分析影響甲醇精餾得率的原因,總結(jié)出提高精餾得率的優(yōu)化措施。關(guān)鍵詞:甲醇精餾得率方法兗礦國宏化工有限責(zé)任公司是以高硫煤為原從閃蒸槽來的粗甲醇加入濃度為5%的堿液料生產(chǎn)醇烴酯類產(chǎn)品的大型煤化工企業(yè)。一期裝中和后,經(jīng)甲醇預(yù)熱器加熱到65℃后進(jìn)入預(yù)精餾置設(shè)計(jì)年產(chǎn)50萬噸甲醇,同時(shí)副產(chǎn)硫磺、氬氬氣、液塔,預(yù)精餾塔塔底由1.1MPa飽和水蒸氣經(jīng)熱虹吸氧、液氮等化工原料。采用的工藝為德士古加壓氣式再沸器提供熱量。精餾系統(tǒng)流程如圖2所示?；?中溫變換,低溫甲醇洗脫硫脫碳,8.2MPa合水成,系低壓法合成甲醇,精餾采用節(jié)能型三塔精餾不凝氣放空除鹽水流程。該項(xiàng)目于2005年5月1日奠基,2005年10循環(huán)水流槽月底開工建設(shè),2007年11月29日全線打通流程。精餾得率是產(chǎn)出的精甲醇和產(chǎn)出這些精甲醇循環(huán)水槽所需要的粗甲醇之比。精餾得率的提高可直接提高精甲醇的產(chǎn)量,降低系統(tǒng)損耗,降低生產(chǎn)成本精甲醇進(jìn)料紙/去回收塔提高經(jīng)濟(jì)效益。因此,提高精餾得率是目前企業(yè)生產(chǎn)中著重關(guān)注的問題。精甲醇1工藝流程介紹圖2精餾系統(tǒng)流程示意合成系統(tǒng)的工藝氣體流程如圖1所示。凈化塔頂甲醇蒸氣經(jīng)預(yù)精餾塔冷凝器將大部分甲工段來的工藝氣體,經(jīng)甲醇?jí)嚎s機(jī)加壓,在一定壓醇冷凝到預(yù)精餾塔回流槽中,沒有冷凝下來的氣力(6.5MPa)、溫度(225-255℃)、銅基催化劑體經(jīng)過不凝氣冷卻器冷卻到38℃,將其中的甲醇(C307)作用下合成粗甲醇,然后在甲醇閃蒸槽中回收到萃取槽。萃取槽加入萃取水,使其中的油類減壓到04MPa,閃蒸出溶解在甲醇中的大部分氣物質(zhì)分離出來,并在萃取槽側(cè)線采出。預(yù)精餾塔底體部甲醇由泵經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入加壓塔,加壓塔頂?shù)募状颊魵膺M(jìn)入常壓塔再沸器冷凝,同時(shí)為常弛放氣壓塔提供熱量,甲醇蒸氣被冷凝到加壓塔回流槽,然后一部分由回流泵升壓后回流至加壓塔塔頂,合成氣收稿日期:2011-11-02;收到修改稿日期:2012-01-12。閃蒸氣作者簡介1984年出牛助理工程師。2007年畢業(yè)于武漢工循環(huán)水甲醇分離器中國煤化工業(yè),現(xiàn)為兗礦國宏化工有限責(zé)任CNMH電話:0537-599238圖1合成系統(tǒng)的工藝氣體流程Email:yxgf_1314@163.com.第1期楊雄等,提高甲醇精餾得率其余部分經(jīng)加壓塔精甲醇冷卻器冷卻至不高于40催化劑活性差,且易產(chǎn)生羥基化合物,但是溫度高℃,作為產(chǎn)品送入精甲醇貯槽。加壓塔底部的甲醇會(huì)影響催化劑的活性,還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量,溫度越液經(jīng)過回收熱量后進(jìn)入常壓塔,常壓塔頂排出的高,在CO和H2的反應(yīng)中,副產(chǎn)物產(chǎn)量增大,增加甲醇蒸氣經(jīng)常壓塔冷卻器冷至不高于40℃,冷凝了H2的消耗,從而會(huì)降低甲醇精餾得率。因而存下來的甲醇液體進(jìn)人常壓塔回流槽,一部分作為在最佳溫度點(diǎn),一般溫度會(huì)控制在230℃為宜?；亓魉腿氤核敳?其余部分作為產(chǎn)品送往精24維持較低的合成操作壓力甲醇貯槽。常壓塔底排出的廢水經(jīng)過四塔回收其從化學(xué)平衡來考慮,壓力提高,對(duì)反應(yīng)平衡有中的雜醇油后,經(jīng)廢水泵全部送往氣化污水處理利;從動(dòng)力學(xué)來考慮,壓力提高,反應(yīng)速率提高,因裝置,以達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。而,提高壓力對(duì)主反應(yīng)及副反應(yīng)的正向反應(yīng)有利。但其對(duì)各個(gè)反應(yīng)的影響程度不一樣,如產(chǎn)生烴類2粗甲醇質(zhì)量控制的反應(yīng)是一個(gè)體積縮小的反應(yīng),烴類的碳鏈越長優(yōu)化合成操作,提高粗甲醇的質(zhì)量是提高精反應(yīng)體積變化越大,故反應(yīng)壓力越高,產(chǎn)生的烴類餾得率的前提條件。目前甲醇的合成方法主要是的碳鏈越長,越有利于副反應(yīng),如:8CO+17H2=高壓法、中壓法和低壓法,兗礦國宏化工有限責(zé)任CH13+8H2O+Q。因此在保證合成反應(yīng)的條件下,適公司采用低壓法,合成反應(yīng)器為絕熱一管殼型并當(dāng)?shù)鼐S持較低的操作壓力,合成系統(tǒng)操作壓力控聯(lián)反應(yīng)器(華東理工大學(xué)的專利技術(shù)),催化劑為制在5~6MPa,有利于減少飽和烷烴、長鏈烴類雜中國石化南京化學(xué)工業(yè)集團(tuán)研究院開發(fā)的C307質(zhì)的產(chǎn)生。銅基催化劑。由于催化劑有很高的選擇性,反應(yīng)溫25降低循環(huán)氣中的甲醇含量,減少副產(chǎn)物的產(chǎn)度為225-255℃時(shí),其副產(chǎn)物少,雜質(zhì)也少,具有很生顯著的優(yōu)勢:有機(jī)雜質(zhì)含量少,增加了甲醇的產(chǎn)入塔氣中的甲醇含量應(yīng)盡量低些,這樣有利率;用于測定精甲醇中還原性物質(zhì)的高錳酸鉀試于合成的反應(yīng),也可避免二甲醚、高級(jí)醇等副產(chǎn)物驗(yàn)時(shí)間顯著提高;降低了精餾的負(fù)荷,有利于提高的產(chǎn)生。如二甲醚是由甲醇脫水產(chǎn)生的,其生產(chǎn)速產(chǎn)品質(zhì)量,降低了精制過程中的物料和熱負(fù)荷的度與接觸時(shí)間和入塔氣的濃度成正比,因此應(yīng)該損失。盡量降低循環(huán)氣中的甲醇含量,一般不超過0.5%21甲醇反應(yīng)原理循環(huán)氣中的甲醇含量控制與以下因素有關(guān):CO+2H2=CH3OH+Q1)降低循環(huán)氣溫度。入塔氣中的甲醇含量與CO2+3H2CH3OH+H20+Q甲醇水冷器后的溫度有直接的關(guān)系,甲醇水冷器同時(shí)發(fā)生副反應(yīng),甲醇中的副產(chǎn)物按照沸點(diǎn)的溫度越低,甲醇蒸氣分壓越低,循環(huán)氣中的甲醇的高低可分為兩大類:第一大類為輕鎦分,主要為含量越低,進(jìn)合成塔的甲醇含量也就越少。所以應(yīng)二甲醚、甲乙醚、一甲胺、二甲胺、三甲胺、甲醛等,該盡量降低甲醇水冷器的溫度。當(dāng)甲醇水冷器的約占粗甲醇的1%;第二大類為重組分,主要為水、溫度為30℃,操作壓力為13MPa時(shí),塔后的甲醇高級(jí)烷烴、高級(jí)醇、烯烴和有機(jī)酸等,約占粗甲醇含量為0.2%-0.3%。中的7%-9%。2)甲醇分離器控制較低液位。液位偏高則循2.2保持合理的原料氣中氫碳比環(huán)氣中夾帶甲醇液體,進(jìn)入合成塔后會(huì)再次反應(yīng)新鮮氣中的氫碳比應(yīng)控制在2.0-22,一般來產(chǎn)生高級(jí)醇,使合成溫度下降,打破原有的熱平說,新鮮氣中的氫碳比過小,容易發(fā)生副反應(yīng)及結(jié)衡,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致循環(huán)氣壓縮機(jī)液擊損壞。因此碳,粗甲醇中的雜質(zhì)含量會(huì)大幅上升,并且對(duì)催化在實(shí)際生產(chǎn)中要盡量控制分離器的液位低些。劑的使用壽命有影響,但是氫碳比過高則消耗過3)空速的控制?？账偈钦{(diào)節(jié)合成塔床層溫度大①。在合成操作中,盡量控制氫碳比在合理值之和產(chǎn)醇量的重要手段。在甲醇生產(chǎn)中,氣體一次通內(nèi)過合成塔只能得到3%-6%的甲醇,新鮮氣的甲醇23維持較低的操作溫度合成率不高因中國煤化工在一定條從化學(xué)平衡考慮,溫度越高對(duì)平衡不利;從件下,增加空速CNMH時(shí)間就會(huì)動(dòng)力學(xué)考慮,溫度越高,反應(yīng)速率加快。溫度過低,減少,出塔氣體中的甲醇含量就少,但空速過大去氫甑2012年第35卷也會(huì)增加消耗。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中保證一定的空3.4提高常壓塔塔底溫度,降低常壓塔塔底醇含速能減少甲醇副產(chǎn)物的生成。甲醇的沸點(diǎn)是647℃,在此溫度下,甲醇是沸3精餾系統(tǒng)的優(yōu)化騰的氣態(tài)。甲醇精餾就是粗甲醇進(jìn)入塔內(nèi)匯同塔粗甲醇經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精餾系統(tǒng)精制,制得的頂回流液流下,塔底的甲醇蒸氣逐漸上移與液體精甲醇的產(chǎn)量直接影響著精餾得率。所以在精餾傳質(zhì)傳熱,輕組分上移,重組分下移。從這里可以系統(tǒng)中,在保持產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到優(yōu)級(jí)品的情況下,要看出,提高塔底的溫度,使上升的輕組分中增加盡量減少甲醇損耗,以盡量地提高精甲醇產(chǎn)量。些重組分,常壓塔塔底液體中的甲醇含量就會(huì)減3.1消除跑冒滴漏現(xiàn)象少,也就減少了常壓塔塔底排出的甲醇量,減少了精餾精制過程多數(shù)為液相和汽相之間的傳熱甲醇的浪費(fèi)。目前將常壓塔塔底溫度提高到105傳質(zhì)過程,如果出現(xiàn)跑冒滴漏,會(huì)使餾分物減少,℃左右,此時(shí)塔底甲醇含量能達(dá)到01%0.3%,極從而影響最終精甲醇的產(chǎn)量,因此消除跑冒滴漏大地提高了精甲醇的產(chǎn)量。是提高精餾得率的基礎(chǔ)。3.2降低不凝氣放空的溫度4結(jié)束語沒有冷凝下來的不凝氣最終經(jīng)過水洗后放綜上所述,提高精餾得率的方法很多,必須系統(tǒng)空,控制好不凝氣中夾帶甲醇的量可以有效的減地考慮。從粗甲醇合成工藝條件的選擇及操作管少精餾中甲醇的損失,提高精餾得率。一般控制放理,一直到精餾塔的操作,每個(gè)環(huán)節(jié)都不能放過?？盏牟荒龤鉁囟仍?8℃左右,如果高于38℃,則只要精心操作,嚴(yán)格成品管理,不斷探索,積累經(jīng)不凝氣放空中的甲醇含量升高,甲醇的損失要大;驗(yàn),就能提高精餾得率,為企業(yè)創(chuàng)造好的效益。如果低于38℃,則會(huì)影響產(chǎn)品的水溶性。33控制好預(yù)塔側(cè)線雜質(zhì)采出量參考文獻(xiàn)在預(yù)精餾塔的循環(huán)中,需要從預(yù)精餾塔萃取[1楊福升,齊淑芳.甲醇生產(chǎn)工藝與操作[M].北京:石油化學(xué)槽和回流槽側(cè)線采出一部分的油類雜質(zhì),這部分工業(yè)出版社,1976:122-124.油類雜質(zhì)最終進(jìn)入雜醇油槽。通過視鏡觀察好槽[2]王磊,趙紹民,李厚強(qiáng).優(yōu)化甲醇工藝操作提高產(chǎn)品質(zhì)量[J].煤化工,2002,2(101):33-35.內(nèi)液面的油類物質(zhì),間斷性地排出,以提高產(chǎn)品的(3]宋維端,肖任堅(jiān),房鼎業(yè)甲醇工學(xué)M]北京:化學(xué)工業(yè)出版質(zhì)量,減少甲醇的浪費(fèi)。社,1991:291-292YIELD IMPROVEMENT OF METHANOL DISTILLATIONYang Xiong, Zhao XikunAbstract: With the employed 3-tower distillation process of energy -saving type in methanol synthesisat low pressure the causes affecting methanol distillation yield are analyzed and the optimized measures foreldKey word: methanol; distillation yield; method晉煤冀州銀海年產(chǎn)15萬噸氰尿酸項(xiàng)目建成投產(chǎn)晉煤冀州銀?；视邢挢?zé)任公司年產(chǎn)15萬噸氰尿酸項(xiàng)目于2011年12月6日投人試運(yùn)行,11日產(chǎn)出合格品。項(xiàng)目正式投產(chǎn)后,每年將消耗尿素3萬噸,年銷售收入6000萬元,年創(chuàng)利稅可超1000萬元。氰尿酸又名三聚氰酸,由尿素聚合而得,是具有良好市場前景的尿素后加工精細(xì)化工產(chǎn)品,可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、染料、涂料、紡織、機(jī)械、電氣、輕工等領(lǐng)域。銀海化肥公司充分發(fā)揮與晉煤合作的原料優(yōu)勢,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,重點(diǎn)開發(fā)尿素下中國煤化工屬首家的天然氣熱解生產(chǎn)工藝生產(chǎn)氰尿酸,熱解完全均勻,能耗低收率高,氨氣易回收利用,果好,對(duì)比原料煤生產(chǎn)模式優(yōu)勢更為明顯汪家銘