甲醇精馏装置提质增效技术应用分析

2019年12月

Coal Cemical Methanol

煤化工与甲醇

Chemical Engineering Design Communications化 工 设 计 通 讯

甲醇精馏装置提质增效技术应用分析

柴小飞，徐 贺，贺 朋

（浙江晋巨化工有限公司甲醇车间，浙江衢州 324000）

摘　要：主要对甲醇精馏装置提质增效技术的应用进行分析。关键词：甲醇精馏装置；提质增效技术；措施中图分类号：TQ223.121；TQ223.24　　文献标志码：A　　文章编号：1003–6490（2019）12–0004–02

Analysis of the Application of Quality Improvement and Efficiency

Enhancement Technology in Methanol Distillation unit

Chai Xiao-fei，Xu He，He Peng

unit.

Abstract：This paper is mainly about the summary of the technology of improving the quality and efficiency of methanol distillation Key words：methanol distillation unit；quality improvement and efficiency enhancement technology；measure1 项目背景

浙江晋巨公司甲醇精馏装置采用三塔精馏工艺，设计能力8万t/a，2006年通过技术改造后现生产能力达到12.5万t/a，塔内为浮阀塔盘；2016年邀请北京泽华对三塔精馏加压精馏塔、常压精馏塔进行模拟计算，塔板效率仅有40%左右，分离提纯效率较低，精甲醇中乙醇含量较高，全部产品仅有55%满足下游客户需求，剩下的产品和不足部分需购买低乙醇甲醇进行调配和补充；且侧线采出的甲醇由于乙醇含量很高只能外卖或生产甲醛。

随着国内甲醇装置生产规模的不断扩大，市场竞争日趋激烈，生产企业越来越重视产品质量和生产成本的控制。目前，较多的企业采用四塔精馏并使用复合塔技术，复合塔技术有如下优点：①处理能力大；②分离效率高；③操作弹性大；④压降低，可实现装置提升产能、提高产品质量和收率、降低能耗可从而提升产品的竞争力。2 项目技术措施

2.1 项目技术方案

（1）在预精馏塔塔顶冷凝液管线上增设解析器萃取出难脱除的烷烃油，提高预精馏塔的脱烃效果，确保精甲醇的水溶性合格；

（2）在不凝气冷却器气相出口增加驰放气洗涤塔，用淡甲醇洗涤回收驰放气中的甲醇，进行VOC治理，降低预塔驰放气排放浓度；

（3）增加回收精馏塔，将常压精馏塔采出的杂醇及废水进一步分离提纯，回收废水及杂醇中的甲醇，提高装置产能，同时降低废水中COD含量；

（4）预精馏塔的塔板改成高效规整填料（18.2m3），填料

33

分布为14.2mTNU40+3.98mTNW2；

（5）加压精馏塔的塔板改成高效规整填料（60.3m3），填

33

料分布为54.7mTNU60+5.63mTUN40；

（6）常压精馏塔塔内件采用高效规整填料TNW2和新型导向梯形浮阀塔板的复合精馏塔结构（99.2m3+15层塔板）；（7）回收精馏塔采用高效规整填料TNW3和新型导向梯形浮阀塔板的复合精馏塔结构（4.4m3+10层塔板）。

2.2 项目技改流程简述

塔塔底再沸器的热源，加热常压塔釜液，同时加压塔塔顶汽

被冷凝，冷凝液一部分作为精甲醇送到产品罐，大部分回流到加压塔的顶部；

加压塔釜液经预塔塔釜液冷却后，进入常压塔中部，塔顶冷凝液一部分作为精甲醇送到产品罐，大部分回流到塔顶，常压塔塔釜废水外送或送入回收精馏塔，常压塔中下部侧线采出的杂醇油送入回收塔进行甲醇回收，使回收塔塔顶得到杂醇油含量大于80%的燃料油，塔釜是达标排放的废水。3 项目实施过程

本项目由天津天南同创科技发展提供工艺包，采用其研发的“新节能型三塔工艺流程”、《具有新型塔内件的高效填料塔》、《具有新型塔内件的高效复合塔》及《高效规整填料精馏塔技术及应用》等甲醇精馏工艺技术和过程装备科技成果，实现精甲醇产品质量符合国家优级标准（乙醇含量≤50×10-6），t甲醇蒸汽耗降低10%，通过塔板改造消除常压精馏塔侧线采出精甲醇；利用增加的回收塔回收杂醇中的甲醇；另外，在不凝气气相出口增加洗涤塔回收甲醇，减少VOC排放。4 项目实施的目标

项目实现精甲醇产品质量符合国家优级标准（乙醇含量≤50×10-6）；排放废水中甲醇含量＜100×10-6；提高甲醇收率；降低不凝气中甲醇含量。5 技术创新点

1）金属波纹板填料及丝网波纹填料比板式塔分离效率更高，每米填料高度相当于4-10块塔板；

2）新增预塔解析器可萃取出难脱除的烷烃油，提高预精馏塔的脱烃效果，确保产品的水溶性合格；

3）新型导向浮阀塔板可实现塔板液层厚度均匀，并减少塔板上的无效区，使气液接触更充分，塔板分离效率更高；

4）新的甲醇工艺流程对预塔驰放气和常压塔甲醇废水进行回收处理，实现区域VOC治理，并回收了原损失的甲醇，提高装置的产能；

5）增加加压塔进料/釜底液换热器，用加压塔塔底液对加压塔入料进行加热，提高加压塔入料温度，接近泡点进料，降低加压塔蒸汽消耗。6 技术经济评价

6.1 经济效益

原料粗甲醇经粗醇预热器换热后，进入预精馏塔的中部，塔顶脱除羰基化合物等轻馏分，轻馏分经过二级冷却后，未冷凝的气体再经洗涤塔洗涤后，回收部分甲醇。塔顶冷凝下来的甲醇进入解析器，加水萃取后，进入预塔回流槽，全回流至预塔；

预塔釜液送入加压塔的下部，加压塔塔顶气体作为常压

收稿日期：2019–11–09作者简介：柴小飞（1975—） ，男，浙江江山人，助理工程师，主要

从事化工生产管理工作。

（1）精馏装置技术改造后，精馏蒸汽耗下降10%，按年产12.5万t、蒸汽耗0.85t/t，蒸汽价格110元/t计算；

年节约金额=精醇年产量×单位蒸汽耗×10%×蒸汽价格=125 000t/a×0.85t/t×110元/t×10%=116.875万元；

（2）改造后回收塔塔顶回收燃料油流量0.188t/h，按8 000h运行时间计算、燃料油的价格500元/t；

年经济效益=燃料油流量×运行时间×燃料油价格=0.188t/h×8 000×500元/t=75.20万元；

（下转第16页）

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第45卷第12期

2019年12月

Coal Cemical Methanol

煤化工与甲醇

Chemical Engineering Design Communications化 工 设 计 通 讯

为自动化监控提供有效的数据保证。由于煤化工控制工作比较复杂，因此，在各个控制系统开展工作的过程中，需要实现数据的实时监测与传输，保证数据库的数据及时得到更新。由于控制系统和数据库的工作各自独立，为实现更好的隔离，一般是采用符合电力系统二次防护要求的网络安全物理隔离措施，这样就可以保证传达到系统上的数据能够实现实时、单向传输。将DCS、PLC、SCADA 等各系统数据引入实时/历史数据库之中，对数据进行有效的压缩和存储，并提供方便通用的数据接口，使数据能够在第一时间内得到共享，实现对生产过程的有效监控，及时对故障进行诊断和处理，确保生产得到合理调度。

3.5 自动化仪表系统

4.2 智能化发展

随着煤化工行业的迅速发展，智能自动化仪表的性能将会逐步提升，并顺应生产的各项要求，实现高度智能化。仪表可以对信号进行及时有效的测量，并根据需求进行存储和计算，还可以对数据进行自动校正，实现量程的自动转换，及时发现和解决故障。在不久的将来，智能自动化仪表还可以保证人机交流更加顺畅。

4.3 工业无线通讯

在煤化工行业中，智能自动化仪表的应用范围正在不断扩大，而且受到越来越多的人认可。需要注意的问题是，每个自动化仪表接口衔接存在的缺陷始终不能忽视，因此，可建立完善的自动化仪表系统，保证各仪表能够得到统一管理，使其互相联系，实现信息的及时传输。煤化工生产将迈向更加智能化、系统化阶段，随着仪表框架体系的不断完善，我国煤化工行业的各项资源将得到高效整合与配置。4 智能自动化仪表在煤化工行业中的发展前景

目前，我国煤化工行业得益于智能自动化仪表的作用，其生产具有很高的连续性和综合性。智能自动化仪表需要有更多的突破，才能保证煤化工行业实现更加长远的发展。

4.1 所得数据更加精准

智能自动化仪表会融入先进的工业无线通讯技术，使煤化工行业的生产工作实现在测量仪表的样机以及无线演示功能等方面的突破。无线通讯技术主要是以无线公共网络为基础，这一技术将会促进煤化工行业实现可持续发展，也是煤化工行业的应用亮点。工业无线通讯技术可以保证信息的采集和处理实现高度智能化，并促进煤化工行业实现信息化发展[3]。5 结束语

综上所述，智能自动化仪表有多种功能，仪表融入先进的计算机技术，可以保证生产数据得到及时的采集、整理和分析。要充分发挥出智能自动化仪表的作用，不断提高煤化工企业的生产质量和效率，有效保证产品的质量，使数据更加准确，保证生产安全，实现对能源的充分利用。要结合智能自动化仪表的特征，对智能自动化仪表的技术进行改进和创新，使其更好地满足煤化工生产需求。

参考文献

[1] 翟宏伟.煤化工智能自动化仪表的应用探究[J].科技创新与应用，2019（5）：170-171.[2] 刘中尉，刘鹏飞.智能自动化仪表在煤化工行业的应用与发展[J].化工设计通讯，2018，44（11）：19.[3] 候东升.智能自动化仪表在煤化工行业的应用[J].山西化工，2018，38（03）：143-144，147.

随着时代的不断发展，智能自动化仪表的精准度将不断提

升。将微型计算机与仪表相结合，可以进一步完善仪表的功能，使仪表能够通过反复、迅速的测量，保证所得数据更加精准。在仪表中融入微处理器，可以减少不利因素对仪表造成的影响，减少数据误差，使数据能够得到及时修正。

（上接第4页）

（3）改造后甲醇中乙醇含量≤50×10-6可全部输送下游客户，调配成本下降100万元；

年经济效益=116.875万元+75.20万元+100万元=292.075万元

6.2 环保效益

t/a，生产操作弹性可达到50%~110%，生产出的精甲醇产品质量符合国家优级标准（乙醇含量≤50×10-6），不需要再外采购精甲醇进行补充和调配后就可实现直接管道输送至下游客户生产甲烷氯化物，装置产能可满足日后下游公司扩能需要。

参考文献

[1] 宋晓娜，罗永东.甲醇精馏装置产能优化总结[J].氮肥技术，2018，207（1）：27-30.[2] 付邦琨.甲醇精馏装置运行总结[J].中氮肥，2014（2）：11-14.[3] 胡志涛.甲醇精馏装置系统运行总结[J].机械管理开发，2012（1）：62-63.[4] 葛中群，张兵，陈张唯.一种甲醇精馏装置，CN204910841U[P].[5] 史保峰.甲醇精馏装置扩能改造运行总结[J].小氮肥，2016，44（9）：18-19.[6] 吴珍汉.甲醇精馏装置节能改造总结[J].氮肥与合成气，2018，605（5）：21-23.[7] 王玉陈.深度分离甲醇精馏工艺的应用总结[J].氮肥与合成气2018，46（09）：9-10.[8] 朱建宁，孙达军，赵霞.甲醇精馏变负荷操作优化技术研究及应用[J].微型电脑应用2017（7）：28-30.[9] 王玉玲，李清峰，尹红伟，等.甲醇精馏装置优化设计[J].氮肥与合成气，2012，40（8）：18-19.

预精馏塔驰放气经过洗涤塔洗涤回收后，气体中甲醇含

量降至2.1%；常压精馏塔甲醇废水经过回收塔处理后，废水中COD含量由1 000×10-6降至100×10-6。实现了VOC治理，降低对周围环境的影响，净化员工的工作环境。7 环保安全评价

甲醇精馏装置各塔放空均由手动放空改为调节阀自动放空，避免因装置生产异常造成设备损坏；预塔驰放气经过洗涤塔洗涤后，达到排放要求；常压塔甲醇废水COD含量由1 000×10-6降至100×10-6，甲醇废水可送至公司内部磨煤制浆岗位处理，减少精馏废水送至污水处理厂的污水处理费用，实现装置清洁生产。8 结语

通过此次项目改造，提高了甲醇精馏装置的生产负荷及操作弹性，装置分离效率提升。原装置在醇醛联产模式下最高年产能才能达到12.5万t/a，现装置独自运行产能可达到15万

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