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摘要:社会生产与生活会加大能源消耗,极易出现能源短缺问题,为了处理好客观问题,必须研究开发新型能源替代物。甲醇属于有机化工原料,可以生成多种衍生产品,以此满足化工生产需求。因此,深入分析和探究节能型甲醇精馏工艺,有助于降低化工企业生产成本,全面提升甲醇质量,推动化工产业的发展。
关键词:节能型技术;甲醇;精馏工艺
引言
甲醇是生产烯烃、甲酸甲酯与甲基叔丁醚的原材料,是有机化工的重要原材料,还可以生成很多衍生产物,甲醇持续供应可以维持社会稳定发展。甲醇是新型能源的来源材料之一,生产甲醇需要经过复杂的工艺,为了提升甲醇的质量与产量,需要关注甲醇精馏提纯工序是否合理,并从市场供求关系的角度,结合现代理念与技术,合理优化甲醇精馏工艺,提升精馏水平,确保甲醇精馏后的纯度,满足市场要求。目前,甲醇精馏采用的技术以双塔、三塔精馏为主,所以需要研究双塔、三塔精馏技术,发现技术存在的不足之处,并对其加以改进、完善,当新工艺测试合格后,便可以将其应用于企业生产中,提升我国甲醇精馏工艺的水平。
1甲醇精馏常用工艺
1.1 选择精馏塔
精馏塔的选择在甲醇精馏工艺中非常关键,在当前阶段为了提升甲醇的使用率,需要更加关注精馏塔的选取,以往精制甲醇常常选用板式精馏塔,以这种方式精馏甲醇,会通过热质与汽液的方式传递压力。选择板式精馏塔进行甲醇精馏,主要是因为这种方式不会产生过多的施工费用,价格低廉、成本不高,可以为企业施工建设节省不少的资金,但是板式精馏塔的缺点也能非常明显,在安装与后期维修方面都不容易执行,为此需要在前期与后期均需付出大量经费,所以并不利于企业控制成本,提升工作效益。当前使用的精馏塔,对内部构件进行优化,使用新型材料—不锈钢波纹,这种材料在热传期间,稳定性高,操作便捷,可以在极大程度上提升精馏工艺水平,同时选择不锈钢波纹的新型精馏塔,因为填料精馏的缝隙小,这样便能在很大程度上,降低泵的高度,从而降低了生产的难度,保证产出的甲醇溶液精度能够满足实用需求。
1.2 甲醇精馏工艺
传统甲醇精馏工艺主要是应用精馏方式,将粗甲醇中低于甲醇沸点的杂质在预精馏塔去除,高于甲醇沸点的杂质在主精馏塔中去除,以此获得符合标准的高纯度的精甲醇。当前广泛应用甲醇精馏工艺主要包括双塔、三塔和四塔。对于双塔精馏工艺而言,主要包括脱除轻组分的预塔和脱除重组分的主塔,以此形成双塔结构。对于三塔精馏工艺而言,组成包括预精馏塔、加压塔、常压塔。对于四塔精馏工艺而言,组成包括预精馏塔、加压塔、常压塔与汽提塔。
1.3 双塔精馏工艺
流程双塔精馏工艺在处理粗甲醇时。主要通过预精馏塔顶两级冷凝方式,将粗甲醇中轻组分脱除,剩余液体会回流到精馏塔内,确保精甲醇中的指标符合标准。通过泵将预塔底部的水和甲醇送至主精馏塔。相比于预精馏塔,主精馏塔的内部压力比较高,在主精馏塔顶部可以获得高纯度甲醇物质,塔底部剩余少量甲醇和废水,此时可以将剩余废水送至水处理或气化煤浆制备。
2甲醇精馏工艺改进需要注意的要点
甲醇蒸馏工艺发展了几十年时间,甲醇蒸馏工艺在发展过程中不断优化、改进,在当前阶段,甲醇生产工艺领域中,从单塔精馏技术发展为四塔精馏技术,在工艺逐步完善的过程中,使得甲醇液体的纯度与浓度都有了很大的提高。
除此之外,综合耗能也明显降低,单塔精馏、双塔精馏、三塔精馏以及目前发展的四塔精馏,每一种精馏工艺各有各自的特点,在精馏甲醇方面有独特的优势与弊端,所以开展各项工作之前,需要根据工作要求,合理的选择精馏工艺,并不是四塔精馏技术就一定会比三塔精馏技术与二塔精馏技术先进,精馏工艺的选择,需要从甲醇质量、浓度处理、甲醇合成路线等方面加以参考,同时还需要根据废水排放要求,合理的调整精馏流程,保证能源消耗在可以接受的范围内。
甲醇精馏工艺流程直接影响到废物排放标准与施工成本,为此需要根据工作需求以及企业现实情况,合理的对工艺流程进行优化。在优化甲醇工艺流程过程中,需要了解每种甲醇精馏工艺的特点,掌握工艺的优势与不足,同时还需要在掌握精馏工艺的基础上,根据工作要求,制定工艺改进方案。工艺改进方案制定的过程中,必须要参考经济因素,需要保证改进方案在企业可接受的范围内执行。
另外,需要从粗甲醇精馏角度,思考甲醇精馏工艺流程设计,保证粗甲醇的杂质,可以通过精馏剔除,降低工艺复杂程度,同时还需要考虑到催化剂本身对粗甲醇杂质精馏起到的作用,合理的参考压力、温度对粗甲醇精馏工作带来的影响,考虑各方面因素,合理的设计工艺流程,保证甲醇精馏工作顺利进行,得到精度与浓度符合工作要求的甲醇。最后在工艺流程设计时,还需要参考以往工作存在的优势以及弊端精化工艺流程,在精华工艺流程时,还需要重视甲醇产品的质量,在保证甲醇产品质量的前提下,合理的简化工艺流程。
3节能型甲醇精馏工艺的改进措施
3.1节能型三塔双效精馏工艺
在原有三塔双效精馏工艺上进行技术改造,以此提出新型三塔双效精馏工艺,充分应用塔顶和塔底甲醇组分,以此确保三塔双效精馏工艺的改进效果。在应用过程中,改变加压塔与常压塔的精甲醇比例,将无用水蒸气冷凝液作为热源,将预精馏塔纳入到双效精馏范围内,集中节约热量。为了保证整个运作流程运行的合理性,必须优化匹配换热器能源,合理选择传热温差,改进传热流程,保证传热流程的合理性,提高甲醇精馏工艺的可操作性。
3.2四塔双效精馏新工艺
为了确保预精馏塔使用二次蒸汽,需要新增设加压塔方式,为预精馏塔提供蒸汽,加压塔和预精馏塔组成双效精馏,维持常压塔和加压塔流程不变。然而在一般使用中,预塔塔底部温度比常压塔温度低,因此新增压塔的操作压力比现有加压塔低,甲醇与水分离难度也比现有加压塔低。新增加压塔获得精甲醇时,塔底部会获得废水,无需再次经过常压塔处理。在该流程中,原有加压塔与常压塔压力、温度不变,减少处理量。减少部分由新增加压塔承担。在流程中,新增加压塔既要向预塔提供热源,还必须确保塔底获得废水。因此工艺关键点在于确保新增加压塔具备适宜的操作压力,以此确保水蒸气与塔底、塔顶与预塔塔底具备合适温度差。
4结束语
甲醇作为有机化工的重要原料,需要保证持续供应,满足社会对甲醇产品的需求。为此需要优化甲醇蒸馏工艺,使用节能型甲醇蒸馏工艺,提升甲醇的产量。目前,节能型甲醇蒸馏工艺已经取得良好的研究成果,在社会经济高速发展下,可以利用节能型甲醇精馏工艺,保证甲醇产品的质量符合社会需求,从而解决能源短缺问题。但是我国节能型甲醇精馏工艺仍存在一些不足,所以在未来发展中,还需要结合现代技术,对其进行优化,提升精馏工艺水平,为此相关工作人员还需要保持初心,加大甲醇精馏研究力度,提升节能型甲醇蒸馏工艺水平,这样不仅可以保证企业长久、持续的发展,还能加快国家现代化发展速度。
参考文献
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