三塔雙效精餾系統(tǒng)中的最佳兩塔負(fù)荷分配值

林彥杰 申友軍

(兗礦國泰化工有限公司 山東滕州277527)

宋 平

(新能鳳凰滕州能源有限公司 山東滕州277527)

三塔雙效精餾系統(tǒng)中的最佳兩塔負(fù)荷分配值

林彥杰 申友軍

(兗礦國泰化工有限公司 山東滕州277527)

宋 平

(新能鳳凰滕州能源有限公司 山東滕州277527)

0 前言

兗礦魯南化工有限公司(以下簡稱魯南公司)西廠區(qū)300kt/a甲醇裝置三塔雙效精餾系統(tǒng)于2005年投產(chǎn)，已穩(wěn)定運行8年，現(xiàn)最高日產(chǎn)量達(dá)1080t，質(zhì)量達(dá)到GB338—2004和美國AA級指標(biāo)［1］。在三塔雙效精餾系統(tǒng)運行過程中，魯南公司通過調(diào)節(jié)加壓精餾塔與常壓精餾塔的負(fù)荷分配，使精餾系統(tǒng)粗甲醇損失降至最少，粗甲醇回收率達(dá)到最高。

1 工藝流程

魯南公司采用三塔精餾工藝。在預(yù)精餾塔頂部除去二甲醚、粗醇中的CO2等不凝性氣體;在加壓精餾塔和常精餾壓塔中除去水和高沸點雜質(zhì)，在其塔頂?shù)玫骄状?，在塔中下部抽出雜醇油，其中加壓精餾塔與常壓精餾塔形成雙效精餾，預(yù)精餾塔后的甲醇進(jìn)入加壓精餾塔，加壓精餾塔頂部甲醇?xì)庵苯舆M(jìn)入常壓精餾塔底部作為其再沸器的熱源，形成雙效精餾。雙效精餾的優(yōu)點是將前一效的頂部出汽作為后一效的加熱蒸汽，節(jié)省了后一效的外加熱源，也省去了前一效的冷卻水。此工藝要求加壓精餾塔與常壓精餾塔的負(fù)荷分配合理，以期精餾的產(chǎn)能較大，同時消耗較低。

2 數(shù)據(jù)采集過程

用加壓精餾塔與常壓精餾塔的甲醇采出量表示兩塔的負(fù)荷，采出比表示兩塔的負(fù)荷分配值。在DCS系統(tǒng)中，加壓精餾塔和常壓精餾塔的采出量分別由Q1和Q2表示，Q1/Q2即為兩塔的負(fù)荷分配比值;粗甲醇的體積由V表示，精甲醇的質(zhì)量由T表示，甲醇密度由ρ甲醇表示。粗甲醇回收率η由式(1)計算得到:

3 兩塔的最佳負(fù)荷分配值

正常運行時，以8h內(nèi)采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配情況(見表1)［2］。

表1 正常運行時，粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配情況

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，以粗甲醇回收率η為Y軸、兩塔采出比即負(fù)荷分配值Q1/Q2為X軸，作散點圖(見圖1)。

圖1 粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配散點圖

由圖1可以看出:Q1/Q2比值波動幅度較大，對粗甲醇回收率有很大影響;同時，粗甲醇回收率η＞0.955的散點大多落在1.27～1.30的區(qū)間之內(nèi)。當(dāng)加壓精餾塔與常壓精餾塔負(fù)荷分配值在1.27～1.30時，粗甲醇回收率 η比其他區(qū)間高(＞0.955)。為了在此區(qū)間找到兩塔的最佳負(fù)荷分配值及最高粗甲醇回收率，在進(jìn)料穩(wěn)定情況下，又采集了數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配數(shù)據(jù)如表2所示。

根據(jù)表2數(shù)據(jù)，以粗甲醇回收率η為Y軸、兩塔負(fù)荷分配值Q1/Q2為X軸作X-Y型圖。粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配X-Y型見圖2。

表2 進(jìn)料穩(wěn)定情況下，粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配數(shù)據(jù)

圖2 粗甲醇回收率與兩塔負(fù)荷分配X-Y型圖

由圖2可知，隨著Q1/Q2比值的增大，粗甲醇回收率η出現(xiàn)了最高峰，最高峰對應(yīng)的Q1/Q2值為1.286，即加壓精餾塔與常壓精餾塔的采出比值為1.286時，粗甲醇回收率η最高為0.970。

4 結(jié)語

通過對三塔雙效精餾系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集及計算，找到了保持粗甲醇回收率＞0.955的加壓精餾塔與常壓精餾塔的負(fù)荷分配值區(qū)間為1.27～1.30，其中兩塔負(fù)荷分配值為1.286時，粗甲醇回收率可達(dá)到0.970，且產(chǎn)品質(zhì)量未受影響。

［1］ 王庚妮，劉戰(zhàn)修，劉慶國.甲醇精餾的優(yōu)化和控制［J］.小氮肥，2010(11):17-19.

［2］ 林長青，張振歐.甲醇三塔精餾工藝中加壓塔與常壓塔工作狀態(tài)的變化［J］.化肥工業(yè)，2005(6):18-20.

2014-07-29)