[發明專利]四塔三效甲醇精餾節能工藝方法和裝置

在審

• 申請號: 201810101973.2
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108101748A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 藍仁水;黃貴明
• 申請（專利權）人: 天津市新天進科技開發有限公司
• 主分類號: C07C29/80
• 分類號: C07C29/80;C07C31/04;B01D3/14
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 趙尊生

本發明涉及一種四塔三效甲醇精餾節能工藝方法和裝置，它是從粗甲醇中通過精餾過程生產甲醇的節能工藝方法和裝置。整個裝置至少包括脫輕塔（T201）、第一精餾塔（T202）、第二精餾塔（T203）、第三精餾塔（T204）等四臺塔及其配套設備。本發明采用了多塔多效熱集成工藝方法，可以克服現有技術的缺陷，降低操作能耗30%以上，具有顯著的實用性及經濟效益，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及一種甲醇精餾的節能工藝方法和裝置，它是一種采用四塔三效熱集成裝置從粗甲醇中通過精餾過程生產甲醇的節能工藝方法和裝置。

背景技術

甲醇是一種重要的有機化工原料和新型能源燃料，在化工、輕工和清潔能源領域具有廣泛的用途。在合成甲醇工業化生產過程中，粗甲醇的精制過程的能耗是影響甲醇生產成本的關鍵因素之一。隨著石油、煤炭、天然氣等能源資源的緊缺、環境污染和溫室效應等問題的日益嚴重，甲醇等行業的節能、降耗已成為企業生存和提高競爭力的關鍵，越來越受到各方面的重視。

圖1是一種目前廣泛采用的四塔（三塔加一塔）甲醇精餾工藝方法，即采用預塔T101、加壓塔T102、常壓塔T103等三臺塔再增加一臺回收塔T104，生產國標優等品或美標AA級甲醇產品。由預塔塔頂脫除輕組分，預后粗甲醇10經加壓塔和常壓塔精餾后，在加壓塔塔頂出料24和常壓塔塔頂出料14分別獲得甲醇產品，常壓塔側線抽出雜醇42。加壓塔塔頂物料氣相21給常壓塔塔釜加熱。精餾塔側線雜醇42和常壓塔釜液15進回收塔，由回收塔塔頂得到回收甲醇產品29，回收塔側線抽出雜醇油30，回收塔塔釜排放廢水33。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，其設備規模顯得較為龐大。對日益大型化甲醇生產裝置的建設、經濟穩定運行不利。

中國專利CN 200610014321.2公開了一種“高純度甲醇的精餾工藝及制備”的工藝方法，CN 200610013269.9公開了一種“甲醇雙效精餾節能節水系統及工藝”，兩者的核心內容都是在目前廣泛采用的四塔精餾過程的基礎上，利用加熱蒸汽的凝液熱量、或是系統內部冷熱液體的換熱，達到節能的目的。顯然這種物料之間的顯熱傳遞，對于降低整個精餾系統的操作能耗，作用非常有限。

CN 200710067196.6公開了“一種具有熱集成的合成甲醇精制方法”，其特征是在目前廣泛采用的四塔精餾過程的基礎上，將加壓塔塔頂氣相分為兩股，分別給預塔和第一精餾塔提供熱量。相對CN 200610014321.2和CN 200610013269.9，此工藝方法具有較高的節能效果。但是，由于系統內預塔塔頂不產出甲醇產品，加壓塔為預塔提供的能量屬于單效甲醇精餾過程。系統內加壓塔、第一精餾塔塔頂都產出甲醇產品，僅加壓塔為第一精餾塔提供的能量屬于雙效甲醇精餾過程，因此，此工藝方法雖然具有一定的改進節能效果，但節能效果并不理想。

CN 200710146369.3公開了“一種粗甲醇精制的減壓逆流雙效精餾方法及設備”，它對目前廣泛采用的四塔精餾過程中的加壓塔和第一精餾塔的操作條件和精餾順序進行了優化，經過預塔脫除輕組分后的粗甲醇，先進入減壓精餾塔，減壓精餾塔釜液再進入微加壓精餾塔，由兩塔的塔頂獲得甲醇產品。微加壓精餾塔塔頂氣相給減壓精餾塔塔釜再沸器加熱。雖然減壓精餾塔對于提高分離系統相對揮發度、獲得較高甲醇產品純度有利。但是由于甲醇沸點較低，減壓操作會導致塔頂溫度很低，塔頂冷凝器換熱溫差顯著減小，不僅冷凝器面積龐大，同時由于真空系統可能造成甲醇的損耗加大。眾所周知，這種減壓操作過程必然會導致相應塔器規模的顯著增大。對于目前日益大型化的甲醇裝置，此工藝會導致塔器及換熱設備規模的非常龐大。此工藝的實質仍屬于傳統三塔精餾的雙效精餾過程，因此未能在進一步降低能耗方面取得實質性突破。其操作能耗不計預塔和回收塔就已經達到0.916噸蒸汽/噸甲醇產品，如果計入預塔和回收塔能耗，操作能耗必將大于1噸蒸汽/噸甲醇產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種四塔三效甲醇精餾節能工藝方法和裝置，它是從粗甲醇中通過精餾過程生產甲醇的節能工藝方法，可以克服現有技術的缺陷，降低操作能耗30%以上，具有顯著的實用性及經濟效益，應用前景廣闊。