三塔精馏操作.docVIP

精馏操作 1.工艺原理概述在合成甲醇的同时伴随有许多副反应,从而生成许多副产物。由于这些副产物的存在,使甲醇纯度下降,影响其质量。另外CO2与H2合成甲醇时也有水生成,需要将水分离掉,得到符合质量要求的精甲醇。现将粗甲醇中有代表性组分的分子量与沸点列于下表： 组分 分子量 沸点(0C) 二甲醚 46.07 -24.9 甲酸甲酯 60.05 31.7 甲醇 32.04 64.6 乙醇 46.07 78.3 异丙醇 60.1 82.2 正丙醇 60.1 97.2 仲丁醇 74.12 99.5 水 18.02 100 异丁醇 74.12 107.8 正丁醇 74.12 117.7 由表可知,粗甲醇中的杂质可以分为两大类:一类包括二甲醚、甲酸甲酯等，它们的沸点低于甲醇；另一类包括乙醇、丙醇、水、丁醇等，它们的沸点高于甲醇沸点。本工序正是利用这两类物质沸点的差异，采用三塔精馏工艺，在第一塔中除去沸点低于甲醇沸点的物质，在第二塔和第三塔中采出符合国家标准的精甲醇。把液体混合物经过多次部分气化和部分冷凝，使液体分离成相当纯的组分的操作称为精馏。连续精馏塔可以想象是由一个个简单蒸馏釜串联起来，由于原料液中组分的挥发度不同，每经过一个蒸馏釜蒸馏一次，蒸汽中轻组分的含量就提高一次，即yn+1＞yn＞X（y代表气相组成，X代表液相组分），增加蒸馏釜的个数就可得到足够纯的轻组分，而塔中残液中所含轻组分的量会越来越少，接近于零。将这些蒸馏釜叠加起来，在结构上加以简化即成为精馏塔。随着精馏操作压力的提高，液体混合物的沸点相应提高，加压精馏塔顶甲醇的冷凝温度相应提高，利用加压精馏塔顶较高温度成品甲醇的冷凝热来作为常压精馏塔再沸器的热源，这样可以降低甲醇精馏的蒸汽消耗。本工序就是利用预蒸馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔分离出粗甲醇中的轻组分物质和重组分物质而得到产品精甲醇。三塔均用组合式导向浮阀塔，它比传统的浮阀塔板有更好的传质、传热性能。2.工艺流程说明从合成工段送来的浓度为93％左右的粗甲醇到粗甲醇贮槽，经粗甲醇泵打到粗甲醇预热器，由蒸汽冷凝水提温至65℃左右进入预蒸馏塔，预蒸馏塔下部的预塔再沸器采用0.5MPa，170℃过热蒸汽间接加热液体粗甲醇，保持温度在75-80℃左右，塔顶温度用回流液控制在70℃左右，为了防止低沸点组分在塔顶冷凝，同时尽量减少甲醇损失，塔顶采用两级冷凝，一级冷凝器温度控制在65℃，二级冷凝器温度控制40℃。粗甲醇应加碱液控制其PH值，其目的是为了促使胺类及羰基化合物分解，并且为了防止粗甲醇中有机酸对设备的腐蚀；为了增加轻组分物质与甲醇的沸点差，还应控制预后粗甲醇的浓度，一般控制预后比重在0.84-0.87之间(补加水来自合成工序弛放气甲醇洗涤液，根据分析结果对补加的水量进行调节)。从预蒸馏塔顶冷凝器冷凝下来的液体进入预塔回流槽，经预塔回流泵打入塔内作为回流。从二级冷凝器冷凝下来的液体经分析，当低沸点物质太多时应采出去装桶。预蒸馏塔顶排出的不凝气体送往三废锅炉燃烧。预蒸馏塔釜液通过预后甲醇泵进入加压塔，用0.5MPa,170℃过热蒸汽加热釜液，控制塔釜温度在130-132℃。塔顶蒸汽温度约122℃进入常压塔再沸器冷凝，冷凝液流入加压塔回流槽，一部分通过加压回流泵打回加压精馏塔作为回流液，另一部分经过加压塔产品冷却器冷却至40℃作为产品去精甲醇计量槽。塔底甲醇溶液经减压后进入常压精馏塔。常压塔再沸器由加压塔塔顶蒸汽加热，维持塔釜温度在105-110℃，塔顶蒸汽去常压塔冷凝器，冷凝液流入常压塔回流槽，经常压塔回流泵一部分打入塔顶作为回流液，另一部分取出经常压塔产品冷却器冷却后作为产品去精甲醇计量槽。常压塔溶液中还有一部分沸点介于甲醇与水之间的杂醇物，如乙醇等，一般聚集在塔下部，当分析精醇中杂质含量超标时，应采出富积乙醇的甲醇溶液去装桶。3.开车前的准备3.1热水联动洗涤热水联动洗涤是将设备和管道中的铁锈、油污进一步除去，检查控制测量仪表、泵、阀门及物料管线是否适应生产要求，使工人熟悉操作，为正式操作作准备。热水联动试车基本与正常开车相似，以水为介质，基本步骤如下：3.1.1将粗甲醇贮槽注入软水,打开粗甲醇泵向预蒸馏塔进料。3.1.2先开预蒸馏塔，塔底温度控制在以水汽化为准。稳定预塔稳定操作一段时间后，可向加压塔送料。3.1.3加热加压塔釜，使加压塔压力达到0.2Mpa,向常压塔送料。3.1.4调节水蒸汽量，使常压塔底温度控制在102℃，从塔底排出残液。热水联动洗涤约需2～3天，直到排出的水颜色洁净。洗涤合格后，应将各设备、管道中的水排净。3.2 其它准备3.2.1所有阀门均处于安全开车位置。3.2.2按要求插上或卸下盲板。3.2.3所有人孔、手孔均关上。3.2.4管路系统最终密封后试漏合