甲醇精馏系统蒸汽凝液余热回收优化设计.pdfVIP

学兔兔 ～设技一 ^ ^ ， 周 芳等 甲醇精馏系统蒸汽凝液余热回收优化设计 7 《 术一 甲醇精馏系统蒸汽凝液余热回收优化设计 周 芳 姜 波 中国成达工程有限公司 成都 610041 袁鹏民 张彩丽 内蒙古荣信化工有限公司 鄂尔多斯 014300 摘要 传统甲醇精馏工艺中，为回收蒸汽凝液余热，常将精馏塔再沸器出口凝液用于预热预精馏塔进料 原料液，但出预热器的凝液温度仍较高，余热回收效果非常有限；为最大限度地回收此部分热量，优化设计中 增设了凝液再沸器，以尽可能地分担预精馏塔再沸热，这样可将凝液温度由原来的159~C降至94~C。投产后的 实际运行数据表明，此优化设计达到了预期目的，其经济效益显著。 关键词 甲醇精馏 优化设计 蒸汽凝液 余热回收 甲醇精馏是甲醇生产中重要的后续加工工序， 充分利用出该再沸器的蒸汽凝液余热，可以实现 其能耗占整个甲醇生产装置的20％左右。采用节 进一步节能降耗，为企业提高经济效益。 能高效的精馏系统并优化其内部设计与操作，对 1 流程 节约成本、节能降耗、提高企业经济效益和产品 竞争力具有重要作用。通常甲醇精馏工艺有三塔 内蒙某公司1000kt／a甲醇装置采用英国John． 流程和两塔流程，其中三塔流程在节能降耗方面 son Matthey的甲醇合成和精馏技术，生产符合美国 占有明显优势，一般来讲，能耗是两塔流程的 联邦O—M一232LAA级和中国GB 338—2004优等 60％一70％。而三塔精馏中，加压塔再沸器热负荷 级的甲醇产品。其中甲醇精馏采用节能的三塔流 较大，需要的蒸汽消耗量大，在合理的传热温差 程，甲醇精馏工艺流程见图1。 下，需要的蒸汽等级相对预塔再沸器也要高些， 油 图1 甲醇精馏工艺流程 周 芳：高级工程师，全国注册化工工程师。2004年毕业于四川大学化学工程专业获硕士学位。主要从事天然气化工和煤化工工艺设计 工作。联系电话：(028E—mail：zhoufang@chengda．corn。 学兔兔 8 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 粗甲醇进预精馏塔 (T1)，在预精馏塔 (T1) 精馏塔凝液再沸器，以充分利用精馏塔再沸器冷 中脱除轻组分，预精馏塔设置了蒸汽再沸器和蒸 凝液的热源，在合理的传热温差下，可将冷凝液 汽凝液再沸器。预塔塔底液体经预塔塔底甲醇泵 的温度降低至94c《=。为方便对比，优化设计蒸汽凝 升压后，进精馏塔 (T2)。精馏塔 (T2)在加压下 液余热利用见图3。优化设计后凝液能利用的热量 操作，精甲醇在接近塔顶的位置采出，塔底为水 为12．84MW，所提供的热量分担了近41％的精馏 和甲醇的混合物，该塔加压运行以便塔顶气相有 塔再沸热。 足够高的冷凝温度，可以用来为回收塔再沸器提 供热量。精馏塔塔底液直接进回收塔 (T3)。回收 塔 (I3)正好在常压下操作，甲醇产品从塔顶采 出，水从塔底采出。回收塔的再沸热通过精馏塔 的塔顶气体冷凝来提供。1．1MPa(G)的蒸汽为 精馏塔再沸器提供热量，出精馏塔再沸器的蒸汽 冷凝液为预塔凝液再沸器提供热量，不足的再沸 热再由0．5MPa(G)的蒸汽提供。最终所有的蒸 汽冷凝液均需冷却到50~C，送界外化水装置处理 后，回收用作脱盐水。