淺談甲醇合成及精餾單元的能效優(yōu)化

王三云

摘要：甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品，它可以應(yīng)用到社會(huì)的很多行業(yè)當(dāng)中，它的作用范圍也是很廣。在能源領(lǐng)域當(dāng)中，甲醇可以被作為燃料來(lái)進(jìn)行使用;在化工生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，甲醇這種物質(zhì)也可以被作為原料來(lái)使用?？偠灾?，對(duì)于社會(huì)上的很多行業(yè)，甲醇這種物質(zhì)都是不可被舍棄的。但是我們?cè)谶M(jìn)行甲醇的合成過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)楹芏喾矫娴脑?，是需要使用到的能源比較大。也就意味著我們生產(chǎn)甲醇的成本費(fèi)用比較高，從一定程度上限制了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。為了能夠幫助廠商進(jìn)行甲醇這種資源的生產(chǎn)，在本篇文章當(dāng)中，我們從甲醇合成的原理出發(fā)，探討了在甲醇合成過(guò)程當(dāng)中以及在甲醇合成的精餾單元當(dāng)中如何對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行能效優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：甲醇;合成;精餾單元

在進(jìn)行甲醇的合成過(guò)程當(dāng)中，往往需要設(shè)置兩臺(tái)蒸汽上升反應(yīng)器來(lái)幫助進(jìn)行甲醇的生產(chǎn)。在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，生產(chǎn)的相關(guān)原料需要經(jīng)過(guò)蒸汽上升反應(yīng)器來(lái)變成氣體幫助后續(xù)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)反應(yīng)原料的氣體由中心分布關(guān)進(jìn)入，然后這些氣體在動(dòng)力的推動(dòng)下，會(huì)進(jìn)入到催化劑床層。我們甲醇合成的反應(yīng)一般就是在這個(gè)步驟來(lái)完成的。但是因?yàn)槲覀冊(cè)谏a(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，為了能夠保證生產(chǎn)的原料在反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中都是由氣體的形式存在，所以需要在生產(chǎn)裝置當(dāng)中，分布大量的換熱管，來(lái)保持生產(chǎn)原料呈現(xiàn)氣體狀態(tài)。當(dāng)時(shí)，這就給生產(chǎn)的系統(tǒng)帶來(lái)了過(guò)多的能量損耗，導(dǎo)致生產(chǎn)甲醇需要較多的能源，在接下來(lái)的文章中，我們將對(duì)如何進(jìn)行能效優(yōu)化的方法進(jìn)行探討。

1 甲醇合成以及精餾單元的能效優(yōu)化原理

在上面的文章當(dāng)中我們已經(jīng)簡(jiǎn)要地提到過(guò)為何在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中需要消耗過(guò)多的能源。也正是因?yàn)樯a(chǎn)甲醇的反應(yīng)裝置中分布大量的換熱管，我們可以通過(guò)采用了集成技術(shù)來(lái)對(duì)這些換熱管進(jìn)行替換，從而提高能效。但是我們?cè)谶M(jìn)行甲醇合成過(guò)程當(dāng)中，要想能夠?qū)Ω鱾€(gè)生產(chǎn)單元進(jìn)行熱集層，其實(shí)是很困難的，他會(huì)受到單元之間的距離以及其他的一些因素影響。因此要想進(jìn)行熱集成，必須要保證我們?cè)谶M(jìn)行甲醇的合成和精餾的過(guò)程當(dāng)中，這兩個(gè)裝置之間的距離較近。如果我們?cè)谶M(jìn)行甲醇生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，使用的生產(chǎn)方法是利用低壓甲醇合成方法來(lái)進(jìn)行甲醛合成，我們?cè)谶M(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，要將進(jìn)行加成合成的原料進(jìn)行汽化，然后讓原料之間進(jìn)行混合成組成混合氣，之后再將混合七通路到甲醇合成反應(yīng)器當(dāng)中，通入到反應(yīng)器當(dāng)中之后，讓混合氣體充分混合相互進(jìn)行反應(yīng)，從而進(jìn)行階層的合成。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定的程度以后，然后需要這樣混合氣體通入到冷卻器當(dāng)中，那翻譯完成以后的混合氣體進(jìn)行冷卻，以上便是甲醇合成的原理。

2 甲醇合成及精餾裝置能效優(yōu)化策略

2.1 策略一

化工生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，甲醇的生產(chǎn)裝置當(dāng)中往往含有脫鹽水換熱器這種裝置。該裝置在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，所消耗的能源較小，因此我們?cè)谶M(jìn)行能效優(yōu)化的過(guò)程當(dāng)中，可以不采用脫鹽水所以作為生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的冷公用工程。另外再加村合成步驟里面，甲醇的出塔合成氣需要和入塔合成氣進(jìn)行換熱。在這個(gè)步驟里面，我們?nèi)绻ㄟ^(guò)使用了集成來(lái)替換原本的換了管方法進(jìn)行能效優(yōu)化的話，可以節(jié)約大量的能源?；どa(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)之時(shí)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的壓力來(lái)進(jìn)行控制，也可以幫助進(jìn)行能效優(yōu)化。在本次研究當(dāng)中我們發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行甲醇生產(chǎn)之時(shí)，要想能夠?qū)δ隳苄枰M(jìn)行有效優(yōu)化?？梢詫⑸a(chǎn)出來(lái)的粗甲醇首先跟后續(xù)精餾塔出來(lái)的精甲醇進(jìn)行換熱，通過(guò)這樣的方法，不僅僅能夠幫助出甲醇后續(xù)的加熱節(jié)約一定的能源，同時(shí)也有利于后續(xù)精甲醇的冷凝，這不僅有效的節(jié)約了能源對(duì)能效進(jìn)行了優(yōu)化，而且從一定程度上也可以加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)效率，對(duì)于能效得優(yōu)化有著極為重要的意義。

2.2 策略二

在進(jìn)行甲醇能效優(yōu)化的過(guò)程當(dāng)中，我們通過(guò)方法一雖然可以從一定程度上幫助生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行一定程度上的能效優(yōu)化，但是要想實(shí)際對(duì)策略一進(jìn)行操作，仍然存在著一定的難度。而在接下來(lái)的文章當(dāng)中，我們將探討第二種對(duì)能效進(jìn)行優(yōu)化的方法，相比起第一種方法而言，第二種方法在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中不僅僅能夠更為有效的對(duì)能源進(jìn)行優(yōu)化，一般來(lái)說(shuō)我們?cè)谶M(jìn)行甲醇生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，所采用的能效優(yōu)化的方法是利用甲醇合成和精餾這兩個(gè)單元分別進(jìn)行能效優(yōu)化的方法來(lái)進(jìn)行能效優(yōu)化的。在進(jìn)行能效優(yōu)化之時(shí)，要想高效的對(duì)能效進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)該選擇更好的能效優(yōu)化方法才能夠有效地對(duì)能效進(jìn)行優(yōu)化。所以在進(jìn)行能效優(yōu)化之時(shí)，然后化工生產(chǎn)人員應(yīng)該注意將能效優(yōu)化的重點(diǎn)放在一點(diǎn)二兆帕的蒸汽之上，這樣才能夠有效的進(jìn)行優(yōu)化。

3 總結(jié)：

總而言之，甲醇作為一種清潔能源具有重要的市場(chǎng)前景，同時(shí)對(duì)于化工生產(chǎn)行業(yè)來(lái)說(shuō)它也是一種不可缺少的原料。但是進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，由于需要保持原料處于氣體狀態(tài)，需要保證生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中具有大量的換熱器，這些大量換了氣的存在，導(dǎo)致了生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中消耗了過(guò)多的能源，這大大地降低了生產(chǎn)效益。為了能夠更為有效的幫助進(jìn)行甲醇生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行能效優(yōu)化是極為必要的，本篇文章當(dāng)中我們探討了兩種對(duì)能效進(jìn)行優(yōu)化的策略，希望可以幫助化工企業(yè)更好的進(jìn)行甲醇生產(chǎn)。

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