富含乙醇的粗甲醇精制工藝研究.pdf

1、甲醇是一種重要的工業(yè)原料，廣泛運(yùn)用于一碳化學(xué)的各個(gè)鄰域中，隨著甲醇使用范圍的擴(kuò)大和下游工業(yè)的發(fā)展，對(duì)甲醇的質(zhì)量要求越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)以煤為原料的甲醇裝置中普遍存在著因乙醇含量高而影響產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)的問題，研究降低甲醇產(chǎn)品中乙醇含量的方法，一方面可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，另一方面，為部分對(duì)乙醇含量敏感的下游產(chǎn)品，如醋酸，提供合格的原料。
　　某60萬(wàn)噸甲醇裝置以煤為原料，設(shè)計(jì)工藝中產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到雙A級(jí)(乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤10ppm)，

2、而實(shí)際工藝產(chǎn)品中乙醇含量高達(dá)1200ppm，本文以該甲醇廠的四塔精餾工藝為背景，提出了三種改造方案，用以降低產(chǎn)品中乙醇含量，使產(chǎn)品達(dá)到雙A級(jí)。主要完成了以下工作：
　　（1）采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用Aspen plus模擬實(shí)際的工藝流程，利用軟件的靈敏度分析功能，討論預(yù)塔萃取水量、進(jìn)料位置、側(cè)線采出位置和回流比對(duì)產(chǎn)品中乙醇含量的影響。分析了產(chǎn)品中乙醇含量高的原因，并確定在現(xiàn)有工藝條件下，制取雙A級(jí)甲醇產(chǎn)品需控制粗甲醇中乙醇含量低于7

3、7ppm。
　　（2）提出了一個(gè)改進(jìn)型工藝流程，在原四塔精餾工藝前增加一個(gè)脫乙醇塔，用于分離粗甲醇中的乙醇，脫乙醇塔采用熱泵精餾的方法可有效地降低裝置能耗。對(duì)改進(jìn)后的工藝流程進(jìn)行了模擬并優(yōu)化了設(shè)計(jì)參數(shù)，模擬結(jié)果表明改進(jìn)后的工藝流程可得到雙A級(jí)產(chǎn)品。
　　（3）改進(jìn)后的工藝流程仍然存在工藝復(fù)雜、產(chǎn)品能耗高的缺點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)了一個(gè)節(jié)能型四塔精餾工藝流程，由脫乙醇塔、預(yù)精餾塔、主精餾塔和回收塔四塔組成，脫乙醇塔和主精餾塔都采用熱泵精

4、餾的方法，由主精餾塔塔頂采出雙A級(jí)甲醇產(chǎn)品，新工藝采用常壓操作和熱泵精餾，與原工藝相比，不僅減少了設(shè)備投資而且節(jié)能效果明顯。
　?。?）對(duì)節(jié)能型四塔工藝進(jìn)行了模擬并優(yōu)化了設(shè)計(jì)參數(shù)，從裝置能耗的角度對(duì)三種改造方案作經(jīng)濟(jì)性分析，并比較了各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　脫乙醇塔采用塔釜液幾乎全部汽化的精餾方法，可有效地分離粗甲醇中的微量乙醇，采用熱泵精餾的脫乙醇塔和主精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)都詳細(xì)的介紹了設(shè)計(jì)思路和計(jì)算方法，對(duì)于其它工藝熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具