甲醇三塔精餾常壓塔出現(xiàn)負壓及處理

摘 "要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的改變，甲醇開 "辟了許多新的用途，甲醇化工已成為化學(xué)工業(yè)中一個重要的領(lǐng)域。隨著產(chǎn)量的增加，對精甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量也有了更高的要求，部分新上甲醇項目要求甲醇質(zhì)量符合美國聯(lián)邦A(yù)A級（O-M—232E）標(biāo)準。開車以來，針對精餾裝置開車后暴露的缺陷及常壓塔頻繁出現(xiàn)負壓等問題，及時進行分析，并結(jié)合一些初始設(shè)計數(shù)據(jù)和改造以及其他廠家甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)，分析出了一些原因和處理方法。

關(guān)鍵詞：精餾 流程 加壓塔 常壓塔 負壓

1.甲醇精餾工藝流程簡介

我廠10萬t/a甲醇裝置采用焦?fàn)t煤氣脫硫脫碳、精脫硫制得精制氣，5.0MPa低壓法合成甲醇。甲醇精餾裝置采用國內(nèi)先進的節(jié)能型三塔精餾流程。在三塔精餾流程中，預(yù)塔的主要作用是脫除甲酸甲酯二甲醚、丙酮等輕組分雜質(zhì)。這類物質(zhì)沸點較低常溫下為氣態(tài)，因此不凝氣溫度的高低決定著輕組分的脫除效果，繼而影響到精甲醇質(zhì)量。加壓塔和常壓塔的作用為脫除重組分，如水分和乙醇等雜質(zhì)，并生產(chǎn)出精甲醇。精餾系統(tǒng)是控制精甲醇質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定產(chǎn)品質(zhì)量和消耗。開車以來，針對精餾裝置開車后暴露的缺陷及常壓塔頻繁出現(xiàn)負壓等問題，及時進行分析，并結(jié)合一些初始設(shè)計數(shù)據(jù)和改造以及其他廠家甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)，分析出了一些原因和處理方法。

2.常壓塔出現(xiàn)負壓的原因

2.1設(shè)備方面的原因

這是從各種途徑查到的甲醇生產(chǎn)初期的一些原因，在后面的設(shè)計中都得到了優(yōu)化和改造，因此我公司基本沒有這些原因，總結(jié)有以下幾點：

（1）常壓塔塔頂甲醇蒸汽管道有漏點或未保溫，在冬季尤為容易出現(xiàn)常壓塔負壓現(xiàn)象;

（2）常壓塔壓力調(diào)節(jié)閥安裝位置不合理，不能實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)之目的;

（3）常壓塔再沸器配管不合理，造成換熱面積不夠，從而導(dǎo)致常壓塔熱負荷過小;

（4）預(yù)塔不凝氣的放空配管不合理，使甲醇合成的放空氣影響預(yù)塔的壓力，造成整個系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

2.2工藝方面

（1）加壓塔塔底熱負荷不夠，造成常壓塔熱負荷不夠，即熱量平衡控制不好;

（2）加壓塔的采出量過大，回流量過小，造成加壓塔塔底組分甲醇含量低，即物料平衡控制不好;

（3）常壓塔的采出量過大，回流量過小，導(dǎo)致常壓塔塔板的氣液平衡遭到破壞而形成負壓。

常壓塔氣液平衡遭到破壞的標(biāo)志就是常壓塔幾個靈敏溫度點的迅速升高，第10、14塊塔板升至100℃以上常壓塔的進料板位置有一個在第10塊塔板，這標(biāo)志著重組分開始上移，一旦時間過長，處理不及時，往往造成塔頂采出精甲醇不合格。

3.處理措施及優(yōu)化操作

3.1設(shè)備方面采取的措施

（1）常壓塔再沸配管不合理，使再沸器出口的甲醇形成的液封，降低了再沸器出口的換熱面積，整改完，消除了出口封液，增加了換熱面積，常壓塔塔底溫度提高了。

（2）把常壓塔調(diào)節(jié)閥由一樓移至二樓7米平臺，取消了液封，實現(xiàn)了壓力調(diào)節(jié)之目的，取得了較好的效果。

（3）預(yù)塔不凝氣管道改為排放槽之后，解決了預(yù)塔壓力不穩(wěn)的問題，為整個精餾系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。

3.2工藝方面采取的措施

（1）提高加壓塔底甲醇濃度，增加加壓塔回流量，減少加壓塔采出量，使常壓塔有東西可采，這是造成常壓塔負壓主要原因之一。這就要求加壓塔和常壓塔的采出分配應(yīng)控制合理，基本按4：6原則來采出精甲醇。

（2）提高常壓塔回流液溫度，由設(shè)計的40℃提高至50℃，盡可能利用回流液的顯熱來加快甲醇液體的蒸發(fā)，從這一點說常壓塔頂?shù)某隹诠艿缿?yīng)保溫，從而暫時達到提高常壓塔塔頂壓力的目。

（3）通過提高加壓塔塔底溫度來提高常壓塔塔底溫度，以保證常壓塔精餾所需熱量，以解決常壓塔熱負荷不足的問題。

（4）穩(wěn)定常壓塔的壓力，操作人員應(yīng)根據(jù)常壓塔第10塊塔板靈敏點溫度及時調(diào)整回流量，應(yīng)使溫度控制≤90℃，減少常壓塔采出量，適當(dāng)增加回流量，以保證塔的氣液平衡。

（5）我們根據(jù)操作實踐，將預(yù)冷1出口溫度由設(shè)計的50-55℃控制在45-50℃，既保證了輕組分雜志的去除，又盡量避免甲醇蒸汽的流失。粗甲醇中含有一些酸性物質(zhì)和胺類物質(zhì)，在精餾系統(tǒng)中這些酸性物質(zhì)常會腐蝕塔的內(nèi)件，降低塔的使用壽命。為了避免酸性腐蝕，我廠是從預(yù)塔的進料加入1.4=1.7%稀堿液，以消除甲酸腐蝕。堿液的加入量根據(jù)預(yù)塔底的PH值來決定，PH值一般控制在9-11，過高會導(dǎo)致產(chǎn)品的堿度超標(biāo)，過低會導(dǎo)致產(chǎn)品的酸度超標(biāo)。

（6）為了改善常壓塔的操作，我們在常壓塔的第44塊和第46塊采出重組分，但采出量是個關(guān)鍵問題。采出量過大，往往采出物中甲醇含量高達90%以上，雜志和水并不多;采出量過少，重組分雜質(zhì)又不能完全除去，帶人精甲醇，以致影響甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量。重組分的采出應(yīng)是連續(xù)性的，以不影響產(chǎn)品質(zhì)量為準。

（7）為了達到甲醇產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量達到美國AA級，我們在現(xiàn)場摸索操作，收集數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，終于找到了常壓塔產(chǎn)生負壓的原因及其解決方法。關(guān)鍵要控制好加壓塔和常壓塔的物料平衡、熱量平衡、氣液平衡。由于常壓塔塔底溫度設(shè)計為110℃，而實際為107-109℃，這樣在操作上勢必要提高加壓塔塔底的溫度，多在132-135℃，而設(shè)計值為129-134℃，從而造成加壓塔塔頂超壓，然后通過加壓塔塔頂壓力調(diào)節(jié)閥去常壓塔的冷凝器，冷凝后的甲醇溫度設(shè)計為40℃，通過回流泵再打回塔頂，更造成常壓塔的熱負荷不足，冷凝量大于蒸發(fā)量。因此常壓塔經(jīng)常出現(xiàn)負壓，形成惡性循環(huán)。所以控制好兩塔的采出比例為穩(wěn)定操作的前提。

從控制加壓塔和常壓塔的回流量入手，把回流溫度提高至50℃，并以控制加壓塔的采出量為突破口，進行技術(shù)攻關(guān)。首先穩(wěn)定預(yù)塔塔頂?shù)膲毫Γ捶€(wěn)定塔頂溫度。加壓塔的塔頂溫度控制在119-121℃.控制溫度過高，甲醇上升蒸汽量大，易把水分帶人塔頂，影響產(chǎn)品質(zhì)量。加壓塔主要調(diào)節(jié)回流量，因為回流量的大小直接決定精餾的產(chǎn)品質(zhì)量。加壓塔、常壓塔的回流量分別由12-15m3/h、11-13m3/h增加至20-24m3/h、16-19m3/h，回流比分別在2.2和2左右，工藝調(diào)整應(yīng)根據(jù)塔的壓力、塔底組分及產(chǎn)品質(zhì)量綜合考慮，以保證產(chǎn)品質(zhì)量為前提。

4.結(jié)語

通過以上措施的實施，從根本上消除了精餾系統(tǒng)工藝、設(shè)備存在的缺陷，精餾系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)的穩(wěn)定高產(chǎn)，使甲醇產(chǎn)品質(zhì)量全部為優(yōu)等品，水分含量也下降到0.02以下。噸精醇消耗蒸汽也由1.2t下降到1t，取得了明顯的效果。