甲醇精餾裝置擴能改造運行總結

史保峰

(晉煤天源化工有限公司山西高平048400)

?

甲醇精餾裝置擴能改造運行總結

史保峰

(晉煤天源化工有限公司山西高平048400)

晉煤天源化工有限公司采用常壓固定層間歇制氣，在壓力>3.5 MPa條件下采用CO全低變流程并聯產甲醇。原有甲醇精餾裝置采用三塔流程，裝置規模為50 kt/a。為了進一步增產降耗、降低生產成本，在甲醇合成崗位增加循環機，提高入口CO含量，即在原有甲醇精餾裝置基礎上進行擴能改造，要求改造后精甲醇產量達100 kt/a，精甲醇產品質量滿足GB 338—2011優等品的要求。

1　改造前精餾工藝流程

從甲醇罐區來的粗甲醇呈弱酸性(pH為5～6)，加入堿液中和至pH為7后，與閃蒸槽來的蒸汽冷凝液在粗甲醇預熱器中換熱，進料溫度達到70 ℃，進入預塔中上部，冷凝液溫度由120 ℃降至84 ℃，與加壓塔預熱器來的蒸汽冷凝液匯合后一起進入冷凝液冷卻器，冷卻至60 ℃后進入冷凝液槽，經冷凝液泵加壓后返回脫鹽水站。

預塔底再沸器用0.35 MPa、148 ℃的蒸汽間接加熱，預塔頂部出來的甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、水及不凝氣體等餾分(溫度為68 ℃)經預塔一冷后，由預塔回流泵送至預塔頂部回流。未冷凝的輕組分及不凝氣體經汽液分離器分離后作為燃料回收，或經液封槽高點放空。預塔底部為脫醚后的甲醇(82 ℃)，預塔回流槽和汽液分離器可采出少量輕餾分進入異丁基油槽。脫醚后甲醇由預后泵送至加壓塔預熱器，將進料溫度加熱至110 ℃后再送至加壓塔中下部。

加壓塔預熱器用閃蒸槽來的低壓蒸汽為熱源，冷凝溫度為120 ℃；加壓塔再沸器也采用0.35 MPa蒸汽間接加熱，加壓塔頂部出來的甲醇蒸氣進入冷凝再沸器冷凝，冷凝液進入常壓塔中下部；加壓塔上部側線采出精甲醇，經加壓塔冷卻器冷卻后進入精甲醇中間槽。

常壓塔底部的冷凝再沸器作為塔底再沸器，使用加壓塔頂部甲醇蒸氣冷凝熱作為再沸熱源。常壓塔頂部出來的甲醇蒸氣經常壓塔冷凝器冷卻后進入回流槽，液相由常壓塔回流泵作為塔頂回流，未冷凝輕組分經常壓塔液封槽排入大氣。常壓塔回流液采出精甲醇，經常壓塔精甲醇冷卻器冷卻后送至精甲醇中間槽；常壓塔中下部采出的異丁基油經異丁基油冷卻器冷卻后送至異丁基油槽，再由異丁基油泵打入甲醇罐區。常壓塔底部的廢水(107 ℃，含甲醇質量分數<0.01%)經殘液冷卻器冷卻至40 ℃，然后由殘液泵升壓后送至污水處理工段。

2　改造原則和方案

改造原則：盡量利用原有設備，少改動或者不改動原有設備；當設備余量確實不夠時，可采取并聯新設備的方式，做到投資最省、改造工期最短、操作靈活。

從節約改造成本和節能的觀點出發，改造后新增1臺常壓塔。新增的常壓塔與原裝置共用原有的預塔，新增的常壓塔塔頂采出精甲醇，中部采出異丁基油，底部采出廢水。預塔增加1臺再沸器，與原再沸器對稱布置，將提餾段組片式波紋填料更換為金屬板波紋填料。

3　改造后精餾工藝流程

從雙甲工段或甲醇罐區來的粗甲醇呈弱酸性(pH為5～6)，加入堿液中和至pH為7后，與閃蒸槽來的蒸汽冷凝液在粗甲醇預熱器中換熱，進料溫度達75 ℃后進入預塔中上部。來自粗甲醇預熱器的蒸汽冷凝液，與加壓塔預熱器和常壓塔蒸汽再沸器來的蒸汽冷凝液匯合后一起進入冷凝液冷卻器，冷卻至60 ℃后進入冷凝液槽，經冷凝液泵加壓后返回脫鹽水站。

預塔底再沸器用0.35 MPa蒸汽間接加熱，預塔出來的甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、水以及不凝氣體等餾分(溫度約70 ℃)經預塔一冷和預塔二冷冷凝冷卻后進入回流槽，由預塔回流泵送至預塔頂部回流。未冷凝的輕組分及不凝氣體經氣液分離器分離后作為燃料回收，或經液封槽高點放空。預塔底部位脫醚后的甲醇(76 ℃)，預塔回流槽和汽液分離器可采出少量輕餾分進異丁基油槽。脫醚后甲醇由預后泵加壓后分為2股：一股送至加壓塔預熱器，將進料溫度加熱至103 ℃后再送至加壓塔(E40502)中下部；另一股送至新增的常壓塔中下部。

加壓塔預熱器用閃蒸槽來的低壓蒸汽為熱源，冷凝溫度為131 ℃。加壓塔再沸器也采用0.35 MPa蒸汽間接加熱，加壓塔頂部出來的甲醇蒸氣進入冷凝再沸器冷凝冷卻后進入回流槽，由加壓塔回流泵送至加壓塔頂部回流。加壓塔底部為甲醇水溶液，減壓后進入常壓塔中下部。加壓塔上部側線采出精甲醇，經精甲醇冷卻器冷卻后送入精甲醇計量槽。

常壓塔底部設有塔底再沸器，使用加壓塔頂甲醇蒸氣冷凝熱作為再沸熱源。常壓塔頂部出來的甲醇蒸氣經常壓塔冷凝器冷卻后進入回流槽，液相由常壓塔回流泵作塔頂回流，未冷凝輕組分經液封槽排入大氣。常壓塔回流采出的精甲醇經精甲醇冷卻器冷卻后送至精甲醇計量槽。常壓塔中下部采出的異丁基油經異丁基油冷卻器冷卻后，送至異丁基油槽出售或回收。常壓塔底部的廢水(107 ℃，含甲醇質量分數<0.01%)經殘液泵升壓后，與來自新增常壓塔塔底的廢水混合，然后經殘液冷卻器冷卻至40 ℃，最終送出界區。

新增常壓塔底部蒸汽再沸器采用0.35 MPa蒸汽間接加熱。新增常壓塔流程與原常壓塔流程類似，此處不再贅述。新增殘液泵與原殘液泵共用1臺備用泵。

所有事故狀態或開、停車狀態的排污甲醇統一送至地下槽，經地下槽泵加壓后送粗甲醇槽。

4　改造效果

擴能改造后，對甲醇精餾系統進行了為期3 d的負荷考核，實際達到的運行指標如下：①考核期間，精甲醇均為優等品，滿足GB 338—2011優等品的要求；②考核期間，平均負荷為21.2 m3/h，日均產甲醇326.5 t，負荷100%，按年運行300 d計，則年產甲醇97 950 t，達到了設計負荷；③考核期間，排放廢水中甲醇質量分數為0.01%，低于指標0.03%，達到了設計要求；④噸甲醇蒸汽消耗為1.25～1.35 t。

通過此次甲醇精餾裝置擴能改造，裝置達100 kt/a的處理能力，增大了裝置的操作彈性，為企業增產降耗打下了堅實的基礎。

2015- 12- 09)