基于機械蒸汽再壓縮的甲醇精餾技術(shù)研究

1、第 3 5 卷第 3 期 2 0 1 4年 6 月 化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù) J o u r n a lo fC h e m i c a lI n d u s t r y& E n g i n e e r i n gV0 1 ． 3 5No ． 3J u n ． ，2 0 1 4基 于機械蒸汽再壓 縮的 甲醇精餾 技術(shù)研究 冰彭濤 ， 夏君君 ， 韓 東( 1 ． 江蘇樂科熱力科技有限公司 ， 江蘇靖江 2 1 4 5 0 0 ；

2、 2 ． 南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院 ， 江蘇南京 2 1 0 0 1 6 )摘要 ： 以甲醇精餾工藝為研究對象 ， 設(shè)計 了一種基于蒸汽機械再壓縮 ( M V R ) 的甲醇精餾系統(tǒng)方案 。系統(tǒng)仿真分析 結(jié)果表 明 ： 與常規(guī)采用蒸汽作為熱源和常溫水作 為冷凝器冷 源的甲醇精餾 系統(tǒng) 方案相 比，M V R甲醇精餾系統(tǒng)因回收利用 了甲醇精餾塔 塔頂 甲醇蒸汽 的潛熱 ， 并用作 再沸器 的熱源 ， 具有顯著 的 節(jié)能降耗優(yōu)勢。與常

3、規(guī) 甲醇精餾 工藝相 比， 蒸 汽機械再壓縮 甲醇精餾工 藝無需消 耗生蒸汽 和循環(huán)冷卻 水 ， 僅需要增加壓縮機 ， 結(jié)構(gòu)工藝 流程 簡單 。計 算結(jié)果表 明： 對 于 6 萬 t ／ a甲醇工藝 ， 蒸 汽機械再壓縮 甲醇精餾系統(tǒng)具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟性能優(yōu)勢 ， 可節(jié)約年能耗成本 9 8 6 ． 3 萬元 ， 噸甲醇 能耗為 1 1 7 ． 8k Wh ， 生 產(chǎn)成本僅為 7 6 ． 5 8 元／ t 。與常規(guī) 甲醇精餾工藝相 比，

4、其能耗可 降低 6 7 ． 7 ％， 生產(chǎn)成 本可降低 6 8 ． 2 ％。與 常規(guī) 甲醇精餾工藝相 比， 該方案 的能耗可 降低60 0 2t 標(biāo)煤 ， 對應(yīng) C O ： 減排量達 1 57 2 5t 。關(guān)鍵詞 ： 節(jié) 能 甲醇 精餾 蒸汽機械再壓縮技術(shù) 中圖分類號 ： T K 1 7 ， T Q 2 2 3 ． 2 1文獻標(biāo)識碼 ： A文章 編號 ： 1 0 0 6 — 7 9 0 6 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 6

5、 2 — 0 4Re s e a r c ho nme t h a n o ld i s t i l l a t i o nt e c h n o l o g yb a s e do nme c h a n i c a lv a p o rr e c o mp r e s s i o nP E N GT a o， X I E咖 ， H A ND o n g( 1 ． J i a n g s uL e k eT h e r m a lT

6、 e c h n o l o g yC o ． ， l L t d ． ， J i n g j i a n g2 1 4 5 0 0 ， C h i n a ；2 ． C o l l e g eo fE n e r g y a n dP o w e rE n g i n e e r i n g ， N a n j i n gU n i v e r s i t yo fA e r o n a u t i c sa n dA s t r

7、o n a u t i c s ， N a n j i n g2 1 0 0 1 6 ，C h i n a )Ab s t r a c t ：Ame t h a n o ld i s t i l l a t i o ns y s t e ms c h e m ei sp r o p o s e db a s e do nme c h a n i c a lv a p o rr e c o m p r e s s i o n( M V R

8、)t e c h n o l o g y．L a t e n th e a to ft h ec o n d e n s e rc a nb eu s e da sh e a ts o u r c eo ft h er e — b o i l e ri nme t h a n o ld i s t i l l a t i o nc o l u mn；n os t e a m a n dc o o l i n gw a t e ra r

9、 ec o n s u me di nt h ep r o p o s e dMVR me t h a n o ld i s t i l l a t i o ns y s t e m s c h e me ． T h es i mu l a t i o nr e s u l t ss h o w t h a tf o rame t h a n o lp r o d u c t i o ns y s t e m wi t ha n

10、n u a l6 00 0 0to u t p u t ，c o mp a r e dw i t ht h ec o n v e n t i o n a lme t h a n o ld i s t i l l a t i o ns y s t e m p r o c e s s ，MVRd i s t i l l a t i o np r o c e s ss h o wsp r o mi n e n tt e c h n i c

11、a l ，e c o n o mi ca n de n v i r o n me n t a lp e r f o r ma n c ep o t e n t i a 1 ． An n u a l e n e r g y c o s to fMVRme t h a n o ld i s t i l l a t i o np r o c e s si sr e -d u c e d9 ． 8 6 x1 0 。y u a nRMB；e

12、n e r g y c o n s u mp t i o no ft h eMVR me t h a n o ld i s t i l l a t i o ns y s t e m i s l1 7 ． 8k W h ／ t ，w h i c hi sr e d u c e da b o u t6 7 ． 7 ％ ；t h ec o s to fp r o d u c t i o ni s7 6 ． 5 8y u a n ／ t

13、，w h i c hi sr e d u c e da b o u t6 8 ． 2 ％ ． T h ee n e r g y c o s to fMVRme t h a n o ld i s t i l l a t i o np r o c e s si sr e d u c e da b o u t60 O 2to fs t a n d a r dc o a le q u i v a l e n t ，a n dt h ea n

14、n u m c a r b o nd i o x i d ee mi s s i o ni sr e d u c e da b o u t1 57 2 5t ．Ke ywo r d s ：e n e r g y s a v i n g ；me t h a n o l ；d i s t i l l a t i o n；me c h a n i c a lv a p o rr e c o mp r e s s i o n高純度的 甲醇

15、是一種具有廣泛用途 的化工原 料。目前大規(guī)模工業(yè) 生產(chǎn)高純度 的甲醇 主要是通 過精餾的方法實現(xiàn)¨J 。精餾方法得到的甲醇不僅 具有純度高的特點， 而且 甲醇的提取收率也較高。但是 目前 甲醇精餾過程 中需要消耗大量 的蒸 汽和 循環(huán)冷卻水。隨著蒸 汽及水資源價格 的快速上漲 ，精餾 甲醇的生產(chǎn)過程成本逐年增加 ， 對生產(chǎn)企業(yè)的 生存構(gòu)成嚴(yán)重威脅 。因此 ， 對 甲醇生產(chǎn)進行節(jié)能改 造非常必要。蒸汽機械再壓縮( M e c h

16、 a n i c a lV a p o rR e p r e s s i o n ，M V R ) 技術(shù)的基本原理 ， 是將蒸發(fā) 出來 的二次蒸 汽 經(jīng)壓縮機壓縮后 ， 使 溫度 、 壓力升 高， 熱焓增大 ， 然 后進入蒸發(fā)加熱器冷凝并釋放出潛熱 ， 受熱側(cè)的料 液得到熱量后沸騰 汽化產(chǎn)生飽 和氣體 ( 即二次 蒸 收稿 日期 ： 2 0 1 3 - 1 2 - 2 1 。作者簡介 ： 彭濤( 1 9 6 5 一) ， 男， 江 蘇常

17、 州人， 本科， 高級工程師， 研究 方 向為化工設(shè) 備與節(jié)能技術(shù) 。E — m a i l ： l t y p e n g @1 6 3 ． C O I T I ?；痦?目 ： 江蘇省科技支撐計劃項 目( B E 2 0 1 0 1 9 2 ) ， 江蘇省科技 支撐計劃項 目( B E 2 0 1 1 1 6 0 ) 。· 6 4 ·化學(xué)工業(yè) 與工程技術(shù) 2 0 1 4 年第 3 5 卷第 3 期 蒸汽冷 圖

18、3 常規(guī) 甲醇精餾 系統(tǒng) 主要參量 圖 4M V R甲醇精餾系統(tǒng)主要參量 表 16 萬 t ／ a 甲醇精餾工藝主要- 眭能指標(biāo) 指 標(biāo) 常規(guī)精餾工藝 M V R精餾工藝 指標(biāo) 常規(guī)精餾工藝 M V R精餾工藝技術(shù)指標(biāo) 年運行成本／ 萬元 14 4 5 ． 94 5 9 ． 6蒸汽年耗量／ 萬 t6 ． 1 1 9節(jié)約成本／ 萬元 9 8 6 ． 3冷卻水耗量／ 萬 t5 6 0 ． 1 6噸 甲醇生產(chǎn)成本／ 元 2 4