三塔精馏工艺如何实现节能降耗

aqugmodahui

【摘要】随着我国经济的快速发展，为了更好地实现经济效益和社会效益，在各行业都提出节能减排的新的行业标准。在甲醇生产中采用三塔精馏技术，能够实现消耗比较低、操作容易、系统的运行稳定、产品的质量比较好，同时能够实现很好的保护环境。本文就三塔精馏工艺与节能减排进行详细描述，旨在更好的实现节能减排工作。
【关键词】三塔精馏 工艺技术 节能减排
甲醇是重要的有机化学基础原料，对于一种清洁的燃料受到人们的广泛关注。随着使用量的增多，甲醇的质量和节能降耗越来越引起人们的关注。在甲醇的生产过程中，应用先进的技术和高效的节能蒸馏装置，能够很好的实现减少能耗，有效的降低甲醇的成本，以此提高企业的经济效益，更好的提高企业的综合竞争力。三塔精馏技术具有很多的特点，越来越多的被广泛推广和应用。
1 三塔精馏的工艺流程
1.1 工艺原理
通常来讲，精馏就是利用各个物质的沸点不同的特性进行分离操作的原理，技术相对比较成熟，应用的范围比较广。甲醇的精馏的过程就是利用粗甲醇当中各个组成部分不同的挥发度，并且能够保证不形成共沸物，最终通过多次部分汽化和部分冷凝的办法，实现各组分分离的目的。三塔精馏装置一般包含有预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔。其主要的工作原理是在预精馏塔中除去溶解性气体和低沸点的杂质，在加压精馏塔和常压精馏塔中除去水和沸点较高的杂质，最终得到合格的甲醇制品。
1.2 工艺的流程
三塔精馏的工艺流程大致是这样的，首先是粗甲醇经过稀碱中和以后，经过甲醇预热器进入相应的预精馏塔，在预塔内将粗甲醇中存在的残余的溶解气体以及相应的低沸点的物质去除，预塔塔底的温度大概为78℃左右，这时甲醇由预留泵经由预热器预热以后进入相应的加压塔，加压塔内通过塔顶出来的甲醇气体再次进入常压塔在费器冷凝，这时还为常压塔提供相应的热量。加压塔在费器冷凝，用蒸汽加热出加压塔底的甲醇水溶液，这时的温度大概为125℃，经预热器换气结束以后，温度变为90℃，最终进入到常压塔中。从加压塔、常压塔上部侧线采出的精甲醇，最终经过冷却器降温后进入精甲醇贮槽。
2 三塔精馏系统的优点
三塔精馏系统中粗甲醇预热器的加热源不再直接利用蒸汽来进行加热，而是充分利用预塔和加压塔再沸器蒸汽冷凝液来将粗甲醇加热的饱和的状态。三塔精馏降低了主精馏塔的负荷，所以三塔精馏节约了蒸汽，同时也节约了冷却水。这是三塔精馏的优势所在。另外，利用三塔精馏技术能够实现更高纯度的甲醇，能够提高企业的经济效益，满足需求。
3 生产运行的效果
精馏装置除了采用的工艺比较先进以外，在现实的操作过程中，还通过对工艺流程的优化，调整部分工艺的指标，进一步提高甲醇的回收率。在大大降低生产成本的同时，大大提高了产品的质量，使得产品更具有市场竞争力，装置的节能降耗的效果更加明显。
3.1 蒸汽的耗能降低
三塔精馏系统充分利用自身热量的回收，一是常压精馏塔再沸器采用加压精馏塔塔顶甲醇的蒸汽来对常压精馏塔内的液体进行加热；二是京甲醇预热器采用加压精馏塔采出的精醇对粗醇进行预热，因此蒸汽消耗的数量降低，对冷却水的用量减少。大大降低了能量的消耗，达到了一定的节能效果。3.2 操作的弹性变大
精馏塔内选用的是高效专用的不锈钢丝网波纹规整的填料，这样单位面积就会有比较大的比表面积，这样实现了气液两相接触传热、传质的基础，塔的有效传质、传热面积的增加，使系统的阻力减少，有效的提高了气流的速度。在实际的生产过程中，实现了日产量大幅度提高，并且存在这操作弹性比较大的状况，无论是在轻负荷还是在满负荷的状态下，都能够保证装置的稳定运行。在保证装置稳定运行的条件下，大大提高了产量，相对来说降低了能耗。
3.3 系统稳定的运行
在日常生产过程中，只要认真把握好工艺指标和操作的要点，那么系统的各项工艺指标都能保持在平稳的运行状态当中，系统装置的稳定运行，能够减少工艺事故的发生，保证生产的效率。能够适当的控制预塔萃取的水量，加强生产过程中对分析化验环节的管理。保证萃取水的用量。严格控制精甲醇的采出量，控制好回流比。在生产过程中，保证常压塔会出现不凝气而影响塔的操作系统，三塔精馏能够保证各个环节稳定的运行，避免出现事故，保证操作的稳定性和准确性，从而提高精甲醇的回收率。
4 节能减排的效果
节能减排的根本方法是要求技术得到进步。在三塔精馏中通过利用先进的材料并且配合使用新型气液分布器、蒸发式冷凝器，实现了清洁生产的目的，符合了节能减排的基本的特征，在实现节能资源的同时，实现了装置生产污水零排放。由于蒸发式冷却其将换热器、循环冷却器和循环水泵结为一体，不需要在购置和建造冷却塔、泵房和循环水管道、换热器等装置，大大节约了土建和安装的费用，同时对于工艺处理中的供水、过滤、废水处理和冷却水回收等环节可以省略，有效的节约了投资，并且降低了生产过程中的费用。
蒸发式冷却器能够实现节约水资源，同时蒸发式冷却器采用的是低阻力高效收水器，有效的避免了水雾的散失，减少水的损失，不需要大量提供补充冷却水。同时利用蒸发式冷却器还能够有效避免冷却介质对环境以及生态平衡的破坏。蒸发式冷却器是独立循环冷却系统，不受其他设备的影响，使得循环水质得到保证，有利于设备的维护和环保达标，为节能环保的产品。
在生产的过程中，常压塔顶不凝气的排放是有规则的。预塔塔顶出来经过冷凝器将甲醇冷凝下了，而未冷凝的气体一般是在粗甲醇中溶解的气体和低沸点的物质，这些气体被一同送往造气吹风燃气系统进行燃烧，从而实现了无规则的排放到资源的有效利用。三塔精馏系统中有含醇排净液，这样可以避免设备管道在进行维修的过程排出含醇液对环境造成污染。
5 经济效益的分析
甲醇三塔精馏装置具有消耗低、操作弹性大的优点，其产品的质量好，经济效益良好。通过计算可以得知，采用三塔精馏装置可以实现精甲醇的成本，提高了产品的竞争力，实现企业良好的经济效益。在装置中使用专业的不锈钢丝网波纹填料能够实现这项技术的精心设计、制造、安装和优化操作的基础上，运行效果良好，充分实现节能减排，可以为企业巨大的经济效益和社会效益。
6 结束语
三塔精馏工艺具有一定性投资较大的特点，但是从能源消耗和精甲醇质量上来说，三塔精馏装置的优势明显，能够实现能耗地，广泛提高精甲醇的纯度。随着科学技术的不断向前发展，三塔精馏的生产规模还会不断的扩大，能源消耗还在进一步的下降，广泛提高企业的经济和社会效益。
参考文献
[1] 谢克昌，房鼎叶.甲醇工艺学[M].化学供应出版社，2010（5）
[2] 张子锋，张凡军主编.甲醇生产技术[M].化学工业出版社，2008（1）
[3] 冯元琦，李关文.甲醇生产操作问答[M].化学工业出版社，2009（3）
[4] 于咏梅.甲醇三塔精馏技术应用与节能减排[J].化肥设计，2009（4）