關(guān)于節(jié)能型甲醇精餾工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的探討

李佩東

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037001)

甲醇是生產(chǎn)烯烴、甲酸甲酯與甲基叔丁醚的原材料，是有機(jī)化工的重要原材料，還可以生成很多衍生產(chǎn)物，甲醇持續(xù)供應(yīng)可以維持社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。甲醇是新型能源的來(lái)源材料之一，生產(chǎn)甲醇需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝，為了提升甲醇的質(zhì)量與產(chǎn)量，需要關(guān)注甲醇精餾提純工序是否合理，并從市場(chǎng)供求關(guān)系的角度，結(jié)合現(xiàn)代理念與技術(shù)，合理優(yōu)化甲醇精餾工藝，提升精餾水平，確保甲醇精餾后的純度，滿足市場(chǎng)要求。目前，甲醇精餾采用的技術(shù)以雙塔、三塔精餾為主，所以需要研究雙塔、三塔精餾技術(shù)，發(fā)現(xiàn)技術(shù)存在的不足之處，并對(duì)其加以改進(jìn)、完善，當(dāng)新工藝測(cè)試合格后，便可以將其應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)中，提升我國(guó)甲醇精餾工藝的水平。

1 甲醇精餾常用工藝

1.1 選擇精餾塔

精餾塔的選擇在甲醇精餾工藝中非常關(guān)鍵，在當(dāng)前階段為了提升甲醇的使用率，需要更加關(guān)注精餾塔的選取，以往精制甲醇常常選用板式精餾塔，以這種方式精餾甲醇，會(huì)通過(guò)熱質(zhì)與汽液的方式傳遞壓力。選擇板式精餾塔進(jìn)行甲醇精餾，主要是因?yàn)檫@種方式不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的施工費(fèi)用，價(jià)格低廉、成本不高，可以為企業(yè)施工建設(shè)節(jié)省不少的資金，但是板式精餾塔的缺點(diǎn)也能非常明顯，在安裝與后期維修方面都不容易執(zhí)行，為此需要在前期與后期均需付出大量經(jīng)費(fèi)，所以并不利于企業(yè)控制成本，提升工作效益。當(dāng)前使用的精餾塔，對(duì)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，使用新型材料——不銹鋼波紋，這種材料在熱傳期間，穩(wěn)定性高，操作便捷，可以在極大程度上提升精餾工藝水平，同時(shí)選擇不銹鋼波紋的新型精餾塔，因?yàn)樘盍暇s的縫隙小，這樣便能在很大程度上，降低泵的高度，從而降低了生產(chǎn)的難度，保證產(chǎn)出的甲醇溶液精度能夠滿足實(shí)用需求[1]。

1.2 選擇精餾工藝

甲醇精餾工藝主要是通過(guò)蒸餾方式得到純度滿足需求的精甲醇，進(jìn)行甲醇精制時(shí)，需要去除精餾塔中沸點(diǎn)高的雜質(zhì)與沸點(diǎn)低的成分，除此之外，在這個(gè)過(guò)程中，還需要處理精餾塔底部液體中的雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)一系列的精餾工作后，得到純度滿足工作要求的精甲醇。

1.3 工藝流程

目前，常用的甲醇精餾工藝有很多，雙塔精餾、三塔精餾與四塔精餾等，以下將以雙塔精餾為例，簡(jiǎn)單介紹精餾工藝除去粗甲醇雜質(zhì)的工藝流程，在粗甲醇精餾之前，需要通過(guò)雙精餾塔精餾工藝，在泵中對(duì)粗甲醇進(jìn)行預(yù)加熱處理，并對(duì)其加壓，將其移送到預(yù)精餾塔中，在甲醇移送到預(yù)精餾塔之后，甲醇會(huì)在兩級(jí)冷凝的作用下，使得液體內(nèi)部的成分出現(xiàn)分層，甲醇與水從預(yù)精餾塔頂逸出，這樣余下的液體便會(huì)流回精餾塔中，之后需要將逸出的水與甲醇，利用氣壓將其壓到主精餾塔中，預(yù)精餾塔與主精餾塔內(nèi)部壓力不同，兩者相比主精餾塔內(nèi)部壓力更大，經(jīng)過(guò)相同的操作之后，從精餾塔頂部得到甲醇，與此同時(shí)塔底還會(huì)殘存少量的甲醇以及適量的廢水，將這些物質(zhì)集中防御廢水送回預(yù)塔內(nèi)，便可以避免工藝雜質(zhì)直接排放，對(duì)周圍環(huán)境造成的污染[2]。

除此之外，傳統(tǒng)的三塔雙效精餾技術(shù)是通過(guò)預(yù)熱的方式，處理精餾塔中的甲醇，在精餾工作結(jié)束后，取出塔頂?shù)木状迹瑫r(shí)需要對(duì)將要塔底部的高沸物混合物再次將壓，排空塔底廢水，生成雙效精餾，這種精餾工藝方式，是以熱源傳遞的方式進(jìn)行精餾，同時(shí)會(huì)合理的利用熱源，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

2 甲醇精餾工藝改進(jìn)需要注意的要點(diǎn)

甲醇蒸餾工藝發(fā)展了幾十年時(shí)間，甲醇蒸餾工藝在發(fā)展過(guò)程中不斷優(yōu)化、改進(jìn)，在當(dāng)前階段，甲醇生產(chǎn)工藝領(lǐng)域中，從單塔精餾技術(shù)發(fā)展為四塔精餾技術(shù)，在工藝逐步完善的過(guò)程中，使得甲醇液體的純度與濃度都有了很大的提高。除此之外，綜合耗能也明顯降低，單塔精餾、雙塔精餾、三塔精餾以及目前發(fā)展的四塔精餾，每一種精餾工藝各有各自的特點(diǎn)，在精餾甲醇方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與弊端，所以開展各項(xiàng)工作之前，需要根據(jù)工作要求，合理的選擇精餾工藝，并不是四塔精餾技術(shù)就一定會(huì)比三塔精餾技術(shù)與二塔精餾技術(shù)先進(jìn)，精餾工藝的選擇，需要從甲醇質(zhì)量、濃度處理、甲醇合成路線等方面加以參考，同時(shí)還需要根據(jù)廢水排放要求，合理的調(diào)整精餾流程，保證能源消耗在可以接受的范圍內(nèi)。甲醇精餾工藝流程直接影響到廢物排放標(biāo)準(zhǔn)與施工成本，為此需要根據(jù)工作需求以及企業(yè)現(xiàn)實(shí)情況，合理的對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化。

在優(yōu)化甲醇工藝流程過(guò)程中，需要了解每種甲醇精餾工藝的特點(diǎn)，掌握工藝的優(yōu)勢(shì)與不足，同時(shí)還需要在掌握精餾工藝的基礎(chǔ)上，根據(jù)工作要求，制定工藝改進(jìn)方案[3]。工藝改進(jìn)方案制定的過(guò)程中，必須要參考經(jīng)濟(jì)因素，需要保證改進(jìn)方案在企業(yè)可接受的范圍內(nèi)執(zhí)行。另外，需要從粗甲醇精餾角度，思考甲醇精餾工藝流程設(shè)計(jì)，保證粗甲醇的雜質(zhì)，可以通過(guò)精餾剔除，降低工藝復(fù)雜程度，同時(shí)還需要考慮到催化劑本身對(duì)粗甲醇雜質(zhì)精餾起到的作用，合理的參考?jí)毫?、溫度?duì)粗甲醇精餾工作帶來(lái)的影響，考慮各方面因素，合理的設(shè)計(jì)工藝流程，保證甲醇精餾工作順利進(jìn)行，得到精度與濃度符合工作要求的甲醇。最后在工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)，還需要參考以往工作存在的優(yōu)勢(shì)以及弊端精化工藝流程，在精華工藝流程時(shí)，還需要重視甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量，在保證甲醇產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，合理的簡(jiǎn)化工藝流程。與此同時(shí)，需要保證精餾工程產(chǎn)出的廢水滿足排放規(guī)定，甲醇蒸餾需要避免工業(yè)中出現(xiàn)冷熱病的情況，為此需要減少熱負(fù)荷，這是甲醇蒸餾工藝中非常重要的內(nèi)容，簡(jiǎn)化工藝流程必須要考慮這方面因素，對(duì)工作產(chǎn)生的影響，合理的設(shè)計(jì)工作方案。

3 甲醇精餾工藝改進(jìn)

改進(jìn)后的三塔雙效精餾技術(shù)，為了提升甲醇精餾工藝質(zhì)量，降低工藝過(guò)程中能源損耗，需要改良傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，為此三塔雙效精餾工藝改進(jìn)過(guò)程中，必須要注意精餾過(guò)程中的能耗問(wèn)題，三塔雙效精餾新技術(shù)與傳統(tǒng)三塔雙效精餾技術(shù)相比，改變了蒸餾的方式，依靠蒸餾塔頂和塔底的溫度進(jìn)行精餾處理，同時(shí)調(diào)配甲醇配比，產(chǎn)出甲醇。采用三塔雙效精餾新技術(shù)，可以將產(chǎn)生的水蒸氣集中利用，這樣便能降低施工期間的能耗損失，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，與當(dāng)前國(guó)家政策相符，對(duì)企業(yè)發(fā)展有非常大的幫助。與此同時(shí)，在三塔雙效精餾施工中，還有效的在雙效精餾的可控范圍內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)的熱量轉(zhuǎn)換，合理的配置配比，從而保證三塔雙效精餾技術(shù)，可以在工藝過(guò)程中順利進(jìn)行，使得精餾得到的甲醇濃度質(zhì)量，與施工速度均可以滿足企業(yè)對(duì)精餾工作的要求[4]。

四塔雙效蒸餾新工藝解決以往工業(yè)存在的能耗問(wèn)題，采用新增加壓塔對(duì)底塔進(jìn)行精餾處理，利用二次蒸汽，使用預(yù)塔中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行甲醇精餾工作，加壓塔與預(yù)壓塔工藝管理大致相同，這樣還能有效的控制施工成本，避免進(jìn)行甲醇精餾工作期時(shí)，施工成本難以控制，損害企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)熱塔塔頂與塔底相比，高度不同，塔頂壓力大，存在壓力差，需要將加壓塔壓力控制在合理范圍內(nèi)，保證甲醇蒸餾工作可以在合理的溫差范圍內(nèi)進(jìn)行精餾。在生產(chǎn)過(guò)程中，塔頂精餾甲醇生成會(huì)伴隨廢水，為了考慮廢氣排放要求，需要保證溫度與壓力在穩(wěn)定的狀況下，對(duì)加壓塔逐步施加壓力，并在預(yù)壓塔對(duì)甲醇進(jìn)行精餾處理，可以合理的利用氣壓壓力，降低塔底壓力，同時(shí)還可以利用塔里生產(chǎn)的廢水，對(duì)甲醇進(jìn)行精餾處理，提升能源的利用率，保證塔頂和塔底傳熱溫差，在可控的范圍內(nèi)，保證施工成本不超標(biāo)的前提下，使甲醇精餾產(chǎn)品的濃度滿足市場(chǎng)需求[5]。

三塔精餾工藝在改良后，精餾精度得到大幅度提升，對(duì)精餾塔加壓，并向預(yù)精餾塔內(nèi)輸送大量蒸汽，這樣便可以加大塔中的壓力，提升甲醇產(chǎn)品的產(chǎn)量，同時(shí)還可以減少精餾塔塔底的甲醇含量，精餾塔內(nèi)的溫度上升，在塔底溫度上升后，便可以在溫差作用下，順利地開展精餾工作，這樣可以降低塔內(nèi)損耗的水蒸氣，提高水蒸氣的利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。與此同時(shí)，改良后的四塔節(jié)能工藝在極大程度上，提高了甲醇的產(chǎn)量，改良后的四塔甲醇精餾工藝，雖然各精餾塔的溫度沒有變化，但是憑借加壓精餾塔塔頂生產(chǎn)的甲醇，利于用塔底排廢水以及蒸汽進(jìn)行精餾工作，相比溫差小的精餾塔，工作效率更高，同時(shí)還可以有效的控制工作成本，提升甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量。

4 結(jié)語(yǔ)

甲醇作為有機(jī)化工的重要原料，需要保證持續(xù)供應(yīng)，滿足社會(huì)對(duì)甲醇產(chǎn)品的需求。為此需要優(yōu)化甲醇蒸餾工藝，使用節(jié)能型甲醇蒸餾工藝，提升甲醇的產(chǎn)量。目前，節(jié)能型甲醇蒸餾工藝已經(jīng)取得良好的研究成果，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展下，可以利用節(jié)能型甲醇精餾工藝，保證甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量符合社會(huì)需求，從而解決能源短缺問(wèn)題。但是我國(guó)節(jié)能型甲醇精餾工藝仍存在一些不足，所以在未來(lái)發(fā)展中，還需要結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提升精餾工藝水平，為此相關(guān)工作人員還需要保持初心，加大甲醇精餾研究力度，提升節(jié)能型甲醇蒸餾工藝水平，這樣不僅可以保證企業(yè)長(zhǎng)久、持續(xù)的發(fā)展，還能加快國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展速度。