[發明專利]一種甲醇熱泵精餾工藝

有效

• 申請號: 201010117891.0
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101786940A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 葉鑫;李延生;呂建寧;李圍潮;李子鵬;張金勇;楊春勝;唐衛兵;丁干紅;徐國輝
• 申請（專利權）人: 惠生工程(中國)有限公司;惠生(南京)化工有限公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/80
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及化工產品純化技術領域，尤其是涉及一種甲醇熱泵精餾工藝。

背景技術

甲醇是一種重要的基礎化工原料，甲醇精餾的任務是脫除粗甲醇中的二甲醚等 輕組分及水、乙醇等雜質，生產符合產品要求的精甲醇。在合成甲醇工業化生產過 程中，粗甲醇的精制不僅是保證甲醇產品質量的重要操作單元，而且精制過程的能 耗也是影響甲醇生產成本的關鍵因素之一，所以甲醇精餾過程的節能降耗問題越來 越受到人們的重視。

圖1是一種目前廣泛采用的三塔甲醇精餾(順流雙效精餾)工藝，即粗甲醇順 序通過預塔、加壓塔、常壓塔進行精餾分離。由預塔脫除粗甲醇中的輕組分，預后 粗甲醇經過加壓塔和常壓塔精餾后，在加壓塔塔頂出料和常壓塔塔頂出料分別獲得 甲醇產品，利用加壓塔塔頂甲醇蒸汽的冷凝潛熱作為常壓塔再沸熱源，雜醇從常壓 塔側線采出，廢水從常壓塔塔底排出。這種方法雖然技術成熟，但是生產能耗較高， 并且隨著裝置規模日益增大，能耗總量也顯著增加。

甲醇精餾節能的相關專利有CN101503337A(2009)，CN101492346A(2009)， CN101357879A(2008)，CN101012150A(2007)，CN101130484A(2007)， CN100378051C(2006)，CN1328232(2006)，CN1817835A(2006)，CN1317248C(2005) 等。這些專利公開的甲醇精餾工藝都是多效即雙效或雙效以上精餾流程，其節能基 本原理是精餾系統由若干操作壓力不同的精餾塔構成，操作壓力高的塔頂甲醇蒸汽 作為操作壓力低的塔再沸器熱源，也就是說，除操作壓力最低的塔之外，其余各塔 塔頂甲醇蒸汽的冷凝潛熱均被精餾系統自身回收利用，從而使精餾過程的能耗降 低。

通過研究分析，發現上述甲醇多效精餾工藝存在以下不足：

A.能耗高。多效精餾工藝通過設置若干操作壓力不同的精餾塔，梯級利用各塔 塔頂的甲醇蒸汽，雖然綜合能耗比單效精餾低，但是，操作壓力最低的精餾塔塔頂 甲醇蒸汽還是需要用大量冷公用工程來冷卻，與此同時必須消耗大量的熱公用工程 來加熱操作壓力最高的精餾塔塔釜液體，造成了冷、熱公用工程的雙重消耗。隨著 甲醇裝置規模的不斷擴大，即使采用多效精餾工藝，其能耗總量也是非常巨大的。 熱泵精餾工藝直接壓縮精餾塔頂精甲醇氣體，提高塔頂精甲醇氣體的壓力和冷凝溫 度，作為精餾塔塔釜再沸器或中間再沸器的熱源，充分利用了精甲醇氣體的冷凝潛 熱，從而減少了塔釜熱公用工程和塔頂冷公用工程消耗。

B.溫度差損失大。多效精餾是采用預塔和多個操作壓力不同的精餾塔進行甲醇 精制，各塔塔釜的操作溫度隨著操作壓力的升高而升高，預塔和高壓精餾塔的操作 溫差大，需要多個等級的新鮮蒸汽(如0.3MPa，1.0MPa)。熱泵精餾只需少量消耗 一種較低級別的新鮮蒸汽(如0.3MPa)，同時節省大量高等級新鮮蒸汽(如1.0MPa)。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種低能耗的甲 醇熱泵精餾工藝。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種甲醇熱泵精餾工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟：粗甲醇(16)經 過粗甲醇預熱器(12)后進入預塔(1)進行初步精餾加工，脫除輕組分的粗甲醇 (18)進入常壓塔A段(4)進行精餾，常壓塔A段(4)塔頂精甲醇氣體(24) 經過甲醇氣體壓縮機(15)增壓升溫，壓縮后精甲醇氣體(25)作為常壓塔A段 (4)的再沸器(11)的熱源，再沸器(11)排出精甲醇(26)先后經過粗甲醇預 熱器(12)和精甲醇水冷器(13)進行冷卻，冷卻后精甲醇分為兩部分，一部分作 為精甲醇產品(28)，另一部分作為常壓塔A段(4)的回流液(27)，常壓塔A段 (4)的塔釜排出甲醇液體(29)進入常壓塔B段(5)頂部進行精餾，常壓塔B 段(5)的塔頂氣體(30)進入常壓塔A段(4)底部，常壓塔B段(5)的側線采 出雜醇(21)，常壓塔B段(5)的塔釜排出廢水(22)。

所述的常壓塔A段(4)及常壓塔B段(5)的操作壓力為100～180KPa，操 作溫度為337～390K，回流比為1.8～3.0。

所述的常壓塔A段(4)的塔頂精甲醇氣體(24)操作壓力為100～160KPa， 操作溫度為337～350K。

所述的甲醇氣體壓縮機(15)操作壓縮比為1.5～3.5。