中國(guó)化工貿(mào)易第6卷第13期開(kāi)發(fā)與應(yīng)用China chemical trade2014年5月上句刊萃取精餾在甲醇精餾中的應(yīng)用單紅達(dá)(河北保定定州天鷺新能源有限公司O73000)摘要:為了提高甲醇產(chǎn)品質(zhì)量,研究了萃取精餾在甲醇精餾中的應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用 ASPEN模擬軟件,分析在甲醇褙餾中應(yīng)用萃取精餾的實(shí)例。結(jié)合萃取精餾的基夲原理,分祈萃取精餾在甲醇精餾中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:萃取精餾甲醇精餾應(yīng)用甲醇作為重要的基本有機(jī)化工原料之一,在世界經(jīng)濟(jì)中起著十分重塔底部脫除輕餾分后密度保持在0.84g/cm3-0.87g/era3的預(yù)后甲醇液由加要的作用。隨著世界能源的日趨緊缺,甲醇又逐步發(fā)展成為重要的能源壓塔給泵加壓到0.56MPa-0.6OMPa,經(jīng)加壓塔出料換熱器和加壓塔再沸替代品,以甲醇為原料合成二甲醚、烯烴等化工產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展。器冷凝水換熱,將溫度提高到125℃后送亼加壓精餾塔中下部,加壓塔塔目前,我國(guó)甲醇產(chǎn)能已占世界總產(chǎn)能的14,總能力逾1500萬(wàn)ta。而且,底由0.4MPa蒸汽通過(guò)加壓塔再沸器加熱到135℃左右,塔頂蒸出的甲隨著甲醇衍生物及其下游產(chǎn)品的迅速發(fā)展和甲醇燃料的應(yīng)用,甲醇需求蒸氣進(jìn)亼加壓塔冷凝器冷卻,甲醇蒸氣冷凝潛熱作為常壓精餾塔的熱源量還會(huì)越來(lái)越大,因此提高甲醇產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)消耗就越來(lái)越引起岀加壓塔冷凝器的甲醇液再次進(jìn)λ加壓塔回流槽,一部分由加壓塔回流人們的關(guān)注。甲醇精餾是甲醇生產(chǎn)裝置的最后一道工序,其能耗約占甲泵加壓后送入加壓精餾塔作為回流液,其余部分經(jīng)精甲醇冷卻器冷卻到醇生產(chǎn)總能耗的20%左右,甲醇精餾技術(shù)的好壞直接關(guān)系到精甲醇的質(zhì)頓0℃作為合格產(chǎn)品。將加壓精餾塔底部排岀的甲醇液送至常壓精餾塔中量,因此選擇適合企業(yè)生產(chǎn)需要的精餾技術(shù),是降低成本、節(jié)能降耗、下部,常壓精餾塔與雙塔精餾工藝中的主塔流相同、作用相同。所不同提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措的是,常壓精餾塔的底部源由加壓精餾塔的塔頂蒸汽冷凝潛熱提倛。常甲醇精餾是多個(gè)簡(jiǎn)單蒸餾的組合。由于液體混合物中所含組分的沸壓精餾塔的再沸器跟加壓精餾塔的回流冷凝器是同一臺(tái)設(shè)備點(diǎn)不同,當(dāng)其在一定溫度下部分氣化時(shí),低沸點(diǎn)物在氣相中的濃度高于三、甲醇精餾塔的選擇其在液相中的濃度,反之液相中高沸點(diǎn)物的濃度較高,這就改變了氣液對(duì)精餾過(guò)程來(lái)說(shuō),精餾設(shè)備是使過(guò)程得以進(jìn)行的重要條件,它直兩相的組成。當(dāng)對(duì)部分氣化所得的蒸汽進(jìn)行部分冷凝時(shí),因高沸點(diǎn)物易影響到生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品收率、能源消耗、三廢處于冷凝,使冷凝液中高沸點(diǎn)物濃度較高,未冷凝氣中低沸點(diǎn)物的濃度較髙。理等。按內(nèi)件分,精餾塔可分為板式精餾塔和填料型精餾塔兩種。傳統(tǒng)如此不斷地氣化、冷凝,最后使混合液中的組分幾乎以純甲醇組分被分的板式精餾塔,塔身高大,操作彈性小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝和檢修十分困難,離出來(lái)。具有開(kāi)孔率低,傳質(zhì)、傳熱效果差的弊端。在生產(chǎn)過(guò)程中粗甲醇、水、電萃取精餾原理和萃取劑的選用蒸汽等消耗較高,而且控制點(diǎn)多,操作復(fù)雜,工藝指標(biāo)反應(yīng)滯后,產(chǎn)品萃取精餾作為一種分離近沸點(diǎn)混合物及其他低相對(duì)揮發(fā)度混合物質(zhì)量不太穩(wěn)定。隨著新型板塔的開(kāi)發(fā),又岀現(xiàn)了導(dǎo)向浮閥、斜孔篩板的技術(shù),在石油、化學(xué)工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。它是在相對(duì)揮發(fā)度接垂直篩板等板式塔結(jié)構(gòu),使之在能耗、甲醇回收率等方面有了較大的改善近1或者在形成共沸物的物料中加入揮發(fā)性小、沸點(diǎn)高的第3組分目前甲醇精餾使用較廣泛的是填料塔,其塔內(nèi)件一般采用經(jīng)特殊工使物系中組分間的相對(duì)揮發(fā)度增大,易于用精餾方法分離藝處理的不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料,配套新型氣液分布器,可有效防止“壁流萃取劑選擇是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,良好的萃取劑應(yīng)符合以下條件:①選的存在,具有比表面積大,液體均布能力強(qiáng),塔體阻力小,傳質(zhì)、傳熱擇性好,加入少量的萃取劑就能使原組分的相對(duì)揮發(fā)度有較大提髙;②效率高,操作彈性大,安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)板式塔相比,相同沸點(diǎn)高,與被分離組分的沸點(diǎn)差適當(dāng)?shù)拇?使萃取劑易于與被分離組分生產(chǎn)規(guī)模下能使主、預(yù)塔的塔高降低1β左右,只是設(shè)備造價(jià)較高。分離;③與原料液互溶度大,不產(chǎn)生分層現(xiàn)象;④使用安全,性質(zhì)穩(wěn)定四、實(shí)例分析價(jià)格便宜等某甲醇工程合成工段選用等壓合成工藝,催化劑選用銅基催化劑。按照相關(guān)文獻(xiàn)所提供的實(shí)例,甲醇一醋酸甲酯、甲醇-丙酮等共沸精甲醇要求滿(mǎn)足美國(guó)聯(lián)邦A(yù)A級(jí)甲醇技術(shù)規(guī)格(0一M-232E)。預(yù)塔操體系選用水作為萃取劑。水在此精餾體系中具有選擇性好(可使醋酸甲作條件:塔頂0.045MPa(表壓),粗甲醇預(yù)熱到γ2℃進(jìn)料,萃取回流液酯、丙酮、烴類(lèi)等與甲醇形成共沸物的組分問(wèn)相對(duì)揮發(fā)度有較大提高),送回塔頂。結(jié)合 ASPEN流程模擬軟件分析萃取精餾對(duì)于粗甲醇精餾的作沸點(diǎn)高(后續(xù)精餾方便),與甲醇可互溶且性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)毒,且水的性用。萃取劑加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為粗甲醇進(jìn)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的10%較為合適。工質(zhì)穩(wěn)定,價(jià)格便宜,故確定水為預(yù)塔精餾的萃取劑程中針對(duì)萃取水質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化對(duì)辛烷、癸烷、丙酮與甲醇相對(duì)揮發(fā)度萃取精餾工藝分析加以分析。辛烷、癸烷相對(duì)甲醇的揮發(fā)度隨著萃取劑水質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而(一)雙塔精餾工藝增高。實(shí)驗(yàn)中,丙酮隨萃取水質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大相對(duì)揮發(fā)度逐漸減少?？梢?jiàn)雙塔精餾工藝是以前最為普遍釆用的流程。這流程主要由預(yù)精餾塔萃取劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)増大可使癸煷、辛烷等和甲醇形成沸點(diǎn)低于甲醇的共沸和主精餾塔枃成。粗甲醇首先進(jìn)入預(yù)塔,它實(shí)際上是一個(gè)萃取精餾塔,物,更易從塔頂脫除,而萃取劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致丙酮等相對(duì)揮發(fā)在塔頂和回流槽加入的相當(dāng)于粗甲醇進(jìn)料20%~30%的水作為萃取劑,度減少。且隨著萃取劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加會(huì)導(dǎo)致塔熱負(fù)荷的增加,以致增將粗甲醇中所含低沸點(diǎn)的非水溶性雜質(zhì)脫除。脫除輕餾分的預(yù)后甲醇進(jìn)大精餾工序的蒸汽消耗。通過(guò)軟件模擬與工程實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)得出選擇入主精餾塔,在此實(shí)現(xiàn)甲醇和水、高沸點(diǎn)雜質(zhì)的分離。為了保證粗甲醇作為萃取劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為粗甲醇進(jìn)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的10%中高級(jí)醇、酮從甲醇中徹底脫除,在主精餾塔的中下部設(shè)有側(cè)線(xiàn),采用結(jié)合模擬軟件對(duì)粗甲醇精餾預(yù)塔采用萃取精餾,選用水作為萃取劑管線(xiàn)形式,其主要雜質(zhì)水從主塔底部排出(必須保證主塔塔底溫度大于分為2股加人塔內(nèi)。此技術(shù)在多個(gè)甲醇項(xiàng)目精餾工段工藝設(shè)計(jì)采用,并104℃,同時(shí)主塔塔底殘液的pH值在7-9)。脫除雜質(zhì)后在主塔上部或一次投料成功,產(chǎn)品均同時(shí)達(dá)到美國(guó)聯(lián)邦A(yù)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。回流液中得到純度為99.9%的精甲醇塔精餾工藝參考文獻(xiàn)三塔流程是由預(yù)精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔組成的精餾系統(tǒng)。Ⅲ劉矬,肖翔,萃取精技其中,預(yù)精餾塔與雙塔流程中的預(yù)精餾塔流程相同、作用相同。預(yù)精餾□黃袺,郭志強(qiáng).,高燕如TH中國(guó)煤化工tao(oCNMHG180中國(guó)化工貿(mào)易 China Chemical Trade