[實用新型]一種熱泵和多效耦合的甲醇精餾裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720542809.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN206730543U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 智敏杰;石莉莉;楊龍;劉艷;張翔;劉艷軍;張志恒;劉玉華;孫曉英
• 申請（專利權(quán)）人: 華陸工程科技有限責(zé)任公司;天津美加恒升科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01D3/00
• 分類號: B01D3/00;C07C29/80;C07C31/04
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司61100
• 代理人: 佘文英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及甲醇精餾的工藝流程，特別是一種優(yōu)化的甲醇精餾裝置，屬于化工傳質(zhì)與分離的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

甲醇是一種重要的基礎(chǔ)有機化工原料和新型能源燃料，甲醇精餾的任務(wù)是脫除粗甲醇中的二甲醚等輕組分及水、乙醇等雜質(zhì)，生產(chǎn)符合產(chǎn)品要求的精甲醇。隨著煤化工行業(yè)的發(fā)展，甲醇裝置的規(guī)模也越來越大，甲醇精制裝置如何節(jié)能降耗已成為企業(yè)生存和提高競爭力的關(guān)鍵，也成為科研工作者日益關(guān)心的問題。

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(yù)塔、加壓塔、常壓塔進(jìn)行精餾分離。由預(yù)塔脫除粗甲醇中的輕組分，預(yù)后粗甲醇經(jīng)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(chǎn)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(cè)線采出，廢水從常壓塔塔底排出。這種方法雖然技術(shù)成熟，但是生產(chǎn)能耗較高，甲醇精餾過程能耗約為3414.225MJ/噸甲醇產(chǎn)品，并且隨著裝置規(guī)模日益增大，能耗總量也顯著增加。

此外，關(guān)于甲醇精餾節(jié)能的相關(guān)專利也有很多，比較典型的則有CN101503337A《采用五塔熱集成裝置進(jìn)行甲醇精餾的工藝方法》和CN101786940A《一種甲醇熱泵精餾工藝》，但兩種方法各有利弊。五塔集成方法節(jié)能效果明顯，其中的熱集成有常壓塔、低壓塔和高壓塔三塔集成以及脫輕塔和回收塔之間的熱集成，甲醇精餾過程能耗約為2288.41MJ/噸甲醇產(chǎn)品，盡管此流程已比上述三塔甲醇精餾(順流雙效精餾)工藝節(jié)能32.97％，但還有潛力可挖，且脫輕塔和常壓塔塔頂甲醇蒸汽的冷凝需要消耗較多的冷卻水。甲醇熱泵精餾的專利，提出了采用熱泵技術(shù)進(jìn)行節(jié)能，但由于流程僅設(shè)計為預(yù)塔、常壓A塔和常壓B塔。一方面壓縮機的功耗較大，另一方面常壓B塔塔釜再沸器依然需要較多的蒸汽來提供熱量，經(jīng)核算，其能耗約為2347.07MJ/噸甲醇產(chǎn)品。

雖然研究者對甲醇精餾裝置提出了不同的節(jié)能方案，但是各個方案依然存在不同的問題；鑒于目前流程中存在的問題，本實用新型將熱泵技術(shù)和差壓熱耦合技術(shù)集成，提出了一種優(yōu)化的甲醇精餾裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種熱泵和多效耦合的甲醇精餾裝置，將熱泵技術(shù)與差壓熱耦合技術(shù)集成，具有節(jié)約能源，降低能耗的特點。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種熱泵和多效耦合的甲醇精餾裝置，其特征在于：包括脫輕塔、常壓Ⅰ塔、常壓Ⅱ塔、加壓塔和回收塔；

所述脫輕塔塔頂通過管線與脫輕塔塔頂分凝器相連，塔底通過管線與脫輕塔塔釜再沸器和常壓Ⅰ塔中部相連；

所述常壓Ⅰ塔塔頂通過管線與壓縮機相連，塔底通過管線與塔釜再沸器和常壓Ⅱ塔中部相連，壓縮機通過管線與常壓Ⅰ塔塔釜再沸器相連；

所述常壓Ⅱ塔塔頂通過管線與塔頂冷凝器相連，塔底通過管線與塔釜再沸器和加壓塔中部相連；

所述加壓塔塔頂通過管線與常壓Ⅱ塔塔釜再沸器相連，塔底通過管線與塔釜再沸器和回收塔中部相連；

所述回收塔塔頂通過管線與脫輕塔塔釜再沸器相連，塔底通過管線與塔釜再沸器和原料預(yù)熱器相連。

本實用新型甲醇精餾裝置，脫輕塔與回收塔之間進(jìn)行熱耦合、常壓Ⅱ塔與加壓塔之間進(jìn)行熱耦合，常壓Ⅰ塔采用熱泵精餾技術(shù)。實現(xiàn)了熱泵與差壓熱耦合技術(shù)的集成應(yīng)用，極大地降低了能耗。本甲醇精餾裝置的能耗約為1828.94MJ/噸甲醇，比三塔甲醇精餾(順流雙效精餾)工藝節(jié)能46.4％，比單純的熱泵技術(shù)節(jié)能22％，比五塔熱集成甲醇裝置節(jié)能20％。

綜上所述，本實用新型提出的甲醇精餾裝置，具有節(jié)約能源，降低能耗的特點，因此具有較大的實施價值和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1是優(yōu)化的甲醇精餾裝置的工藝流程圖。

附圖標(biāo)號：1-預(yù)熱器；2-脫輕塔；3-脫輕塔塔頂分凝器；4-脫輕塔塔釜再沸器；5-常壓Ⅰ塔；6-壓縮機；7-冷凝器；8-常壓Ⅰ塔塔釜再沸器；9-常壓Ⅱ塔；10-常壓Ⅱ塔塔頂冷凝器；11-常壓Ⅱ塔塔釜再沸器；12加壓塔；13-加壓塔塔釜再沸器；14-回收塔；15-回收塔塔釜再沸器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明：