雙效精餾與熱泵節(jié)能技術(shù)在甲醇精餾工藝中的應(yīng)用

為了提高甲醇產(chǎn)品質(zhì)量，在合成甲醇工業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中，粗甲醇的精制不僅是決定甲醇產(chǎn)品品質(zhì)的重要工序，而且精餾的能耗也是影響甲醇生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。許多甲醇生產(chǎn)企業(yè)為了做好節(jié)能降耗，提高企業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)甲醇精餾工藝的能耗都十分的重視。三塔雙效精餾工藝出現(xiàn)后，最初大多企業(yè)使用雙塔精餾工藝更加節(jié)能，目前已被廣泛使用。

采用三塔精餾工藝技術(shù)對(duì)原有的兩塔甲醇精餾裝置進(jìn)行改造，甲醇實(shí)現(xiàn)利潤最大化，既環(huán)保又增效，實(shí)現(xiàn)了雙贏．

通過分析工業(yè)生產(chǎn)甲醇精餾技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,將各類精餾節(jié)能技術(shù)展開論述,新舊工藝綜合能耗對(duì)比分析,尋求節(jié)能新技術(shù)及應(yīng)用是甲醇生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

技術(shù)簡介：甲醇是重要的有機(jī)化工原料和溶劑，也是清潔能源的首選燃料。甲醇生產(chǎn)主要以煤和天然氣為原料，制合成氣催化合成粗甲醇，粗甲醇經(jīng)分離提純，得到精甲醇。我國甲醇生產(chǎn)裝置數(shù)量雖多，但規(guī)模較小，且分離設(shè)備仍以落后的板式精餾塔為主，造成精餾系統(tǒng)能耗高、收率低及產(chǎn)品質(zhì)量檔次不高，生產(chǎn)成本與國外相比明顯偏高，難以抵擋我國加入wto后，進(jìn)口甲醇對(duì)國內(nèi)市場(chǎng)的沖擊。

機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1頁，共63頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目φ800甲醇精餾塔設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第2頁，共63頁 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第3頁，共63頁 引言 甲醇（methanol，methylalcohol）又名木醇，木酒精，甲基氫氧化物，是 一種最簡單的飽和醇。 甲醇在生活中越來越受到重視，它即可用做有機(jī)化工原料，又可用于有機(jī)合 成、農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、染料和國防工業(yè)等領(lǐng)域。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長，能 源、環(huán)境問題日益突出，甲醇作為燃料應(yīng)用的比例越來越大。近20年來，甲醇 生產(chǎn)發(fā)展很快，技術(shù)不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝逐步成熟，各項(xiàng)技 術(shù)指標(biāo)不斷完善，特別是近年來甲醇汽、柴油的開發(fā)和應(yīng)用，使其作為代用燃料， 從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性上具有了很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。預(yù)計(jì)到2015年達(dá)到7200wt／a，供 應(yīng)能力

在倡導(dǎo)綠色、低碳、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代背景下,高耗能行業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化生產(chǎn)能效。著重介紹在保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低甲醇損失、穩(wěn)定粗甲醇組分、降低蒸汽消耗等方面的具體工藝操作,作為甲醇精餾裝置在節(jié)能降耗中工藝操作的參考。

在倡導(dǎo)綠色、低碳、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代背景下,高耗能行業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化生產(chǎn)能效。著重介紹在保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低甲醇損失、穩(wěn)定粗甲醇組分、降低蒸汽消耗等方面的具體工藝操作,作為甲醇精餾裝置在節(jié)能降耗中工藝操作的參考。

我國是能源消耗大國,能源短缺的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,要想解決這些客觀存在的問題,研發(fā)新型能源的替代品,尤為迫切.甲醇作為有機(jī)化工的重要原材料,化學(xué)生成很多衍生產(chǎn)物,來滿足國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要.所以,我們要通過改良甲醇的生產(chǎn)工藝,采用甲醇精蒸餾技術(shù),有效提高甲醇的質(zhì)量,給企業(yè)謀求長遠(yuǎn)的發(fā)展.

針對(duì)新能鳳凰(滕州)能源有限公司甲醇精餾系統(tǒng)加壓塔回流泵(磁力泵)相對(duì)于其他磁力泵檢修率和損毀率高、開停車期間較正常運(yùn)行期間更易出現(xiàn)損壞的情況,從磁力泵損壞案例中對(duì)問題原因進(jìn)行分析,最終找到了問題的根源,并通過工藝和操作優(yōu)化明顯改善了加壓塔回流泵的運(yùn)行狀況.

精餾裝置運(yùn)行情況的優(yōu)劣程度不僅和設(shè)計(jì)是否合理密不可分，與精餾塔內(nèi)填料和分布器的安裝方法也息息相關(guān)。如果質(zhì)量較好的填料和結(jié)構(gòu)合理的分布器在安裝過程中使用的安裝方法不當(dāng)，也能對(duì)精餾裝置的穩(wěn)定運(yùn)行造成很大影響。為了使精餾裝置能夠順利一次性投產(chǎn)成功，從最初的工藝設(shè)計(jì)到設(shè)備的制造、安裝、測(cè)試，再到原始開車的每個(gè)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)由具有一定專業(yè)水平的的工程技術(shù)人員對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)做到技術(shù)跟蹤和監(jiān)督。

甲醇精餾崗位安全操作規(guī)程 一、崗位任務(wù) 1、甲醇精餾崗位任務(wù)： 是通過預(yù)精餾塔的加水萃取精餾，除去精醇中輕組分(即低沸點(diǎn) 物質(zhì)，通過主塔除去粗甲醇中重組分(即高沸點(diǎn)物質(zhì))，得到精甲醇產(chǎn) 品，把合格的精甲醇產(chǎn)品送成品庫，不合格的甲醇送粗甲醇儲(chǔ)罐。 2、精餾原理： 精餾又稱為分餾，是蒸餾方法的—種。 精餾原理是利用液體混合物中各組分具有不同沸點(diǎn)，在一定溫度 下，各組分具有不同的蒸汽壓，當(dāng)液體混合物受熱時(shí)，部分液體氣化， 液相與氣相平衡，在氣相中易揮發(fā)物質(zhì)所占比例較大，將此蒸汽部分 冷凝所得到的液相含易揮發(fā)物質(zhì)較多，這就是進(jìn)行了一次簡單蒸餾。 重復(fù)將此液再生氣化，又進(jìn)行了一次氣液平衡，蒸汽又重新冷凝得到 液體，其中易揮發(fā)的組分又增加了。如此繼續(xù)往復(fù)，最終就能得到接 近組分的物質(zhì)。 二、工藝流程圖(見下頁)。 三、崗位工藝指標(biāo)： 1、預(yù)精餾塔： 塔底溫度：79～81℃

文中介紹了三種乙醇-水精餾節(jié)能技術(shù)，即分割式熱泵精餾節(jié)能技術(shù)、加堿精餾節(jié)能技術(shù)、雙效精餾節(jié)能技術(shù)，分析了三種方法的優(yōu)點(diǎn)及其適用范圍，最后對(duì)乙醇-水精餾節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了展望。

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甲醇精餾崗位安全操作規(guī)程 一、崗位任務(wù) 1、甲醇精餾崗位任務(wù)： 是通過預(yù)精餾塔的加水萃取精餾，除去精醇中輕組分(即低沸點(diǎn)物質(zhì)，通過主塔除去粗 甲醇中重組分(即高沸點(diǎn)物質(zhì))，得到精甲醇產(chǎn)品，把合格的精甲醇產(chǎn)品送成品庫，不合格的 甲醇送粗甲醇儲(chǔ)罐。 2、精餾原理： 精餾又稱為分餾，是蒸餾方法的—種。 精餾原理是利用液體混合物中各組分具有不同沸點(diǎn)，在一定溫度下，各組分具有不同 的蒸汽壓，當(dāng)液體混合物受熱時(shí)，部分液體氣化，液相與氣相平衡，在氣相中易揮發(fā)物質(zhì)所 占比例較大，將此蒸汽部分冷凝所得到的液相含易揮發(fā)物質(zhì)較多，這就是進(jìn)行了一次簡單蒸 餾。重復(fù)將此液再生氣化，又進(jìn)行了一次氣液平衡，蒸汽又重新冷凝得到液體，其中易揮發(fā) 的組分又增加了。如此繼續(xù)往復(fù)，最終就能得到接近組分的物質(zhì)。 二、工藝流程圖(見下頁)。 三、崗位工藝指標(biāo)：‘

介紹了30萬t/a甲醇精餾裝置的工藝流程設(shè)計(jì)和設(shè)備配置:采用三塔精餾,塔內(nèi)件采用新型高效塔板,再沸器選用立式熱虹吸式再沸器,用屏蔽泵輸送甲醇;分析了裝置實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行工藝數(shù)據(jù),總結(jié)了該裝置工藝技術(shù)的特點(diǎn)。

空分精餾是一種有效的精餾工藝,在具體的工作中,借助空分精餾工藝,可得到高純度的產(chǎn)品,且可以獲取較高產(chǎn)量。它是借助精餾塔板實(shí)現(xiàn)氧氣與氮?dú)獾臍庖航粨Q?？辗志s設(shè)備能源消耗水平相對(duì)較高,為提高工藝質(zhì)量和節(jié)能水平,對(duì)空分精餾節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究,分析空分精餾節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,旨意提高空分精餾工藝水平,并達(dá)到節(jié)能減排的目的。

1項(xiàng)目簡介江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司是以生產(chǎn)農(nóng)用化學(xué)肥料為主的國家大型化工企業(yè)，始建于1958年。經(jīng)過50多年的發(fā)展，企業(yè)規(guī)模不斷壯大，現(xiàn)有員工4000余名，占地1300多畝，總資產(chǎn)42．5億。于2001年通過iso9001質(zhì)量體系認(rèn)證，2007年又通過“三標(biāo)一體化”驗(yàn)收認(rèn)證。目前，企業(yè)已形成了年產(chǎn)70萬t合成氨、100萬t尿素、50萬t甲醇的生產(chǎn)能力，主要指標(biāo)居于行業(yè)的前列。

一、前言據(jù)美國統(tǒng)計(jì),化學(xué)工業(yè)中60％的能源用于精餾。從理論上講,精餾所需的能量只需補(bǔ)償純液體混合時(shí)的熵增,實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此值。從工藝上觀察,從塔底蒸發(fā)器輸入的能量,90％成為塔頂冷凝器的熱損失。由此

煤制甲醇精餾單元,從預(yù)洗塔塔頂出來的氣相甲醇經(jīng)過一系列換熱后,在回流槽中冷凝,然后通過回流泵送入預(yù)洗塔中。因工況不穩(wěn)定,操作不理想,冷凝之后的甲醇呈現(xiàn)酸性,對(duì)回流泵的碳鋼管線造成腐蝕,管壁變薄變脆。面對(duì)如此狀況,生產(chǎn)期間,我們采取了緊急措施,減少泄漏,防止事故擴(kuò)大化;停車檢修期,我們將回流泵的進(jìn)出口管線全部更換為不銹鋼材質(zhì),徹底解決了這一隱患。

總結(jié)了唐山中潤化工焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置精餾單元加壓塔產(chǎn)量下降,能耗提高的問題,提出通過用new-vst塔板(圓罩)代替原來的cjst塔板(方罩)對(duì)加壓塔內(nèi)件進(jìn)行改造。結(jié)果表明,改造后能耗降低,每年可以節(jié)省4~7萬噸蒸汽。

基于外部反應(yīng)精餾強(qiáng)化技術(shù)反應(yīng)與分離更易優(yōu)化操作的優(yōu)勢(shì),開發(fā)了乙二醇的側(cè)反應(yīng)器/精餾塔新流程,并模擬分析了反應(yīng)器的操作工況、裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)過程經(jīng)濟(jì)性能的影響,獲得了相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)值。為了降低系統(tǒng)能耗,進(jìn)一步提出將反應(yīng)段與提餾段分開運(yùn)行、反應(yīng)段引入熱泵的系統(tǒng)內(nèi)部能量集成策略,并考察了其可能最大的節(jié)能效果。結(jié)果表明,與能量集成前的工藝相比,在構(gòu)建的節(jié)能流程中,原再沸器與冷凝器的熱負(fù)荷分別降低84.6%與68.9%,可節(jié)約年操作費(fèi)用68.0%,減少年總成本47.9%。

對(duì)丙醇/丁醇/3-甲基丁醇/2-乙基丁醇組成的4組分物系的分離從完全熱耦合原理出發(fā),詳細(xì)闡述了該物系精餾過程的建立模型到模擬計(jì)算,討論了熱耦合過程的自由度和隔板塔的最佳塔段數(shù),指出了操作變量和完全熱耦合在最佳熱力學(xué)狀態(tài)下應(yīng)滿足的條件,通過化工流程模擬軟件aspenplus11.1對(duì)該物系的分離工藝從簡捷法到嚴(yán)格法計(jì)算和最后的優(yōu)化設(shè)計(jì),分析了模擬結(jié)果,相比一般的序列塔分離工藝,完全熱耦合塔序列即隔板塔節(jié)能15.1%,設(shè)備材料節(jié)省約38%,節(jié)能效果明顯。并且從用能分析方面討論了隔板塔內(nèi)隔板傳熱利弊和回收熱量的多少以及隔板的設(shè)計(jì)要求。