中國(guó)化工貿(mào)易■甲醇合成及精餾單元的能效優(yōu)化章嬌王小婷(蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司陜西蒲城715500)摘要:當(dāng)甲醇作為燃料，采用甲醇裝置進(jìn)行使用的過(guò)程中，其能耗相對(duì)比較大，成本非常高，這就需要我們采取措施來(lái)提高甲醇裝置的能量效率，避免能源消耗過(guò)大。本文介紹了甲醇的合成方法并且對(duì)精餾單元的能效優(yōu)化進(jìn)行了更深次的探索與研究。關(guān)鍵詞:甲醇合成;精餾單元;能效優(yōu)化DAVY甲醇合成回路設(shè)置兩臺(tái)蒸汽上升反應(yīng)器，流程布置為串/并聯(lián)耦合成氣的熱量被浪費(fèi)，沒(méi)有得到高效利用。入塔與出塔合成氣交換熱后溫度比方式，氣體由中心分布管進(jìn)入，沿徑向通過(guò)裝填在殼側(cè)的催化劑床層，發(fā)生夾點(diǎn)高，但是冷卻時(shí)卻采用循環(huán)冷卻水，夾點(diǎn)溫度雖然比齊溫度高，但是該甲醇合成反應(yīng)。反應(yīng)器中分布大量的換熱管，內(nèi)通鍋爐給水，吸收合成反應(yīng)股流量很大，再加上甲醇冷凝的大量潛熱，所有這部分能量不能被有效吸收。產(chǎn)生的反應(yīng)熱，副產(chǎn)蒸汽，反應(yīng)器內(nèi)溫度由管內(nèi)上升的蒸汽壓力控制。精甲醇產(chǎn)品在熱物流中加壓塔內(nèi)的溫度高于100度，采用循環(huán)冷卻水進(jìn)行處、甲醇合成以及精餾單元的物流數(shù)據(jù)理有不適當(dāng)之處。在遵循夾點(diǎn)設(shè)計(jì)的三大原則基礎(chǔ)上，通過(guò)多種換熱匹配可1、甲醇合成及精餾單元概述以合理的改變這些不合理的物流，使得公用工程量達(dá)到最小，由于能量嚴(yán)格對(duì)于系統(tǒng)能量采用熱集成技術(shù)加以?xún)?yōu)化，如果選取較大的系統(tǒng)，那么單禁止穿越夾點(diǎn)，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生流股分割與多換熱器的增加，元就會(huì)相應(yīng)的增多，并且可以顯著的提高節(jié)能效果。但是對(duì)于各個(gè)單元進(jìn)行使得工藝更加復(fù)雜，成本更高，有效的維持換熱流股間最小換熱溫差的同時(shí)熱集成會(huì)受到各個(gè)單元之間的距離的影響與制約，因此要想取得預(yù)期的效果應(yīng)當(dāng)盡可能簡(jiǎn)化流程，使得各項(xiàng)設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用都能得到有效控制。為就必須提高節(jié)能優(yōu)化方案的可操作性，甲醇精餾與合成是兩個(gè)在裝置距離上了有效的改善現(xiàn)有換熱網(wǎng)絡(luò)的狀況，應(yīng)當(dāng)對(duì)甲醇合成和精餾單元進(jìn)行優(yōu)化，較近的且具有上下游關(guān)系的工藝流程，這兩個(gè)單元作為-個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行熱集根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的低品位熱源將入塔合成氣的溫度提高，使得離開(kāi)入塔氣預(yù)熱器成分析。如果是低壓甲醇合成，那么進(jìn)入甲醇合成裝置中的原料氣與循環(huán)氣的出塔合成氣溫度提高，有效的利用這部分出塔合成氣替代熱公用工程的部混合成甲醇合成如塔氣，被甲醇合成出塔氣預(yù)熱后進(jìn)入甲醇合成反應(yīng)器，甲分熱量，有效的進(jìn)行節(jié)能。醇合成出塔氣經(jīng)循環(huán)水冷卻器降溫至40"C后進(jìn)入甲醇閃蒸罐，氣相排放部分三、甲醇合成及精餾單元的能效優(yōu)化弛放氣后加壓循環(huán)。1、方案12、甲醇合成及精餾單元的物流數(shù)據(jù)脫鹽水換熱器的負(fù)荷很小，且跨越夾點(diǎn)換熱，故不采用脫鹽水作為冷公對(duì)于系統(tǒng)中參與換熱的主要流股的物流數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，可以找出若干構(gòu)用工程。甲醇出塔合成氣與入塔合成氣換熱后，新增換熱器E17與預(yù)塔釜液造換熱網(wǎng)絡(luò)的熱物流與冷物流。來(lái)自預(yù)精餾塔與加壓塔的蒸汽冷凝液經(jīng)過(guò)脫進(jìn)行換熱， 可節(jié)省0. 3MPa低壓蒸汽20544. 4kW;粗甲醇不用1. 2MPa低壓蒸鹽水站會(huì)被冷卻至常溫，并且可以大量吸收熱量，如果沒(méi)有合理利用這些熱汽加熱，而是先與加壓塔產(chǎn)品精甲醇進(jìn)行換熱，換熱器可以采用合成氣的脫量的話(huà)就會(huì)使得循環(huán)冷卻水的大量消耗，將蒸汽冷凝液作為工藝流股來(lái)處理鹽水換熱器代替，經(jīng)核算后二者的換熱面積相近。加熱粗甲醇不足的熱量繼時(shí)夾點(diǎn)分析的關(guān)鍵，冷公用工程為循環(huán)冷卻水是甲醇合成以及精餾單元的重續(xù)利用合成氣進(jìn)行加熱，可節(jié)省1. 2MPa低壓蒸汽277.8kW。由于1. 2MPa蒸點(diǎn)，低壓蒸汽為其熱公用工程。汽量減少，導(dǎo)致E15換熱器的面積不再符合要求，新增換熱器E18;由于高二、夾點(diǎn)分析溫?zé)嵩吹臒崃康玫匠浞掷?，同時(shí)可節(jié)省循環(huán)冷卻水14598. 9kW。1、單獨(dú)的夾點(diǎn)分析2、方案2熱回收量會(huì)受到最小傳熱溫差的影響，在夾點(diǎn)分析中根據(jù)不同設(shè)備的投相對(duì)于上述方案1而言，方案2更能夠達(dá)到低壓蒸汽效果。但是我們也資大小，文章將最小換熱溫差取值為10 度，處理甲醇精餾單元的物流數(shù)據(jù)需要清楚的知道，如果0. 3MPa與1.2MPa之間低壓蒸汽的差異相對(duì)比較大，采用夾點(diǎn)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)83.6度是甲醇精餾單元熱物流的夾點(diǎn)溫度，而冷那么我們就需要將重心放在1. 2MPa的低壓蒸汽上。人們?cè)趯?duì)其進(jìn)行優(yōu)化的物流的夾點(diǎn)溫度為73.6 度，現(xiàn)有的甲醇精餾單元的換熱網(wǎng)絡(luò)在理論上的公過(guò)程中大多采用甲醇合成與精餾單元能效優(yōu)化兩種方法進(jìn)行，這兩種方法各用工程的節(jié)能潛力為5634KW,約占現(xiàn)行甲醇精餾單元熱公共工程量的16. 1%. .有優(yōu)點(diǎn)各有缺點(diǎn)并且各具特色，在選擇方法上應(yīng)根據(jù)不同的需要選擇不同的冷與熱兩股物流構(gòu)成甲醇合成單元，冷公用工程被消耗，無(wú)序消耗熱公用工方法，選擇最合適的方法才是最好的方法，相比之下方案1比方案2要更加程，這就涉及閾值問(wèn)題。在合成甲醇單元時(shí)應(yīng)當(dāng)注意冷卻水對(duì)于熱量的流失方便，操作也更加簡(jiǎn)單，但是方案2又要比方案1的低壓蒸汽效果要更加顯效果，將工藝物流中的熱量盡量回收。換熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在甲醇合成單元中較為著，所以，大體上說(shuō)，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)并格局獨(dú)特的特點(diǎn)，如果想要操簡(jiǎn)單，無(wú)法通過(guò)物流重新匹配來(lái)進(jìn)行節(jié)能，但是要想對(duì)甲醇合成單元冷公用作簡(jiǎn)單那就選擇方案1;如果想要低壓蒸汽效果要更加顯著明顯并且生成的工程的耗量進(jìn)行降低，就必須與其他單元或副產(chǎn)蒸汽進(jìn)行富余熱量外供給，其他產(chǎn)物更少及甲醇更純的話(huà)，那就選擇方案2,總之，適合的才是最好的，甲醇精餾單元吸收了富余熱量后就可以替代部分熱公用工程。甲醇制造工作者要根據(jù)需要選擇不同的方案才能制造出所需的甲醇，精餾單、以?xún)蓚€(gè)單元為系統(tǒng)的夾點(diǎn)計(jì)算元的能效才能得到最大限度的優(yōu)化。對(duì)于甲醇合成及精餾兩個(gè)單元的物流數(shù)據(jù)作為-個(gè)系統(tǒng)采用夾點(diǎn)方法進(jìn)行分析，熱物流與冷物流的夾點(diǎn)溫度仍然不變，與當(dāng)前的熱交換網(wǎng)絡(luò)相對(duì)，作為一種非常有發(fā)展前景的有機(jī)化工原料與新型能源燃料，甲醇在化其節(jié)能潛力較大，并且在交換熱網(wǎng)絡(luò)公用工程量中所占的比例較大。與單獨(dú)工、輕工以及清潔能源領(lǐng)域都有著非常高的地位。作為一種附加價(jià)值較低的的夾點(diǎn)分析相比較，將兩者作為一個(gè) 系統(tǒng)進(jìn)行分析可以有效的提高節(jié)能空化工產(chǎn)品，甲醇的成本較低是其競(jìng)爭(zhēng)的核心，也是許多甲醇生產(chǎn)企業(yè)的主要經(jīng)營(yíng)策略。3、以?xún)蓚€(gè)單元為系統(tǒng)的夾點(diǎn)分析參考文獻(xiàn)首先，冷公用工程不得引入夾點(diǎn)之上，其次熱公用工程不得引入夾點(diǎn)之[1]于文輝。夾點(diǎn)技術(shù)在重芳烴分離裝置節(jié)能改造中的應(yīng)用[J].化學(xué)工下，最后不應(yīng)存在跨越夾點(diǎn)的換熱。根據(jù)相關(guān)計(jì)算可知，一般在甲醇 合成及里， 2010精餾系統(tǒng)中存在以下不合理之處:入塔合成氣初始溫度沒(méi)有高于夾點(diǎn)，甲醇[2]葉鑫.甲醇熱泵精餾新工藝[J].化工進(jìn)展, 2010合成塔中的初始與末端都采用高于夾點(diǎn)溫度的出塔合成氣進(jìn)行加熱。出塔合270www. CHINACHEMICALTRADE. COM