醋酸乙烯精餾裝置的技術改造研究

張長法

盛虹煉化（連云港）有限公司 江蘇連云港 222065

文章將通過研究醋酸乙烯精餾裝置，借助夾點技術來分析當前此類裝置換熱網絡，并且以問題表法對夾點的位置加以確定，按照此類技術的相關原則將不合理環節找出來，且將最終改造規劃提出來[1]。

1 醋酸乙烯精餾裝置介紹

當前所用的醋酸乙烯精餾裝置作用主要原料即合成工段相應反應液，經由精餾工藝確保所獲得醋酸乙烯具有較高純度。將所用合成液送入到第一精餾塔進行分離處理，所生成塔釜液包含了醋酸以及醋酸乙烯等，隨后將其送至第二精餾塔進行進一步的分離處理；在第二精餾塔當中能夠有效分開醋酸以及醋酸乙烯等，所生成的餾出液主要為醋酸乙烯，隨后將其送到第三精餾塔當中，而在該塔的下部位置，會生成精醋酸乙烯，相應的餾出液會流入到第四精餾塔內；在第四精餾塔當中，該精餾塔將對上一個精餾塔所生成餾出液內部醋酸乙烯進行有效回收。

2 分析系統目標

2.1 對節能潛能以及最小加熱公用的工程量加以計算

所用裝置對應△Tmin（夾點溫差）的溫度范圍一般是5-30℃，此次研究將綜合考慮此裝置的熱面積、具體操作工況以及熱回收能量等主要因素，同時所選△Tmin（夾點溫差）為10℃。借助問題表法對夾點溫度進行計算，便能獲取系統相應問題表。

經計算，當夾點溫度處于平均溫度為70 以及80℃的位置時，系統當中的最小加熱公用的工程量是16201.7kW。經由原本的工藝信息數據進行計算，能夠獲得醋酸乙烯精餾裝置在實際工作過程中的加熱公用的工程量，即18141.3kW，由此可見，系統擁有高達10.7%的相應節能潛能。

2.2 借助夾點技術對具體的換熱網絡進行分析

借助夾點技術的有關原則，對相應改造方案（后文將詳細提及）展開全面分析可知，當前所用換熱網絡的詳細流程當中具有一些不科學的地方。其中，冷物流C1 經由E9 換熱器會自20℃被加熱到35℃，所以需要將該換熱器立即拆除。除此之外，結合設計夾點技術使需要遵循熱容流率相應原則進行分析可知，在當前所用的換熱網絡詳細流程當中，熱物流H1 對應熱容流率比冷物流C1 對應熱容流率要小，也就是E1 換熱器并未被科學設置，需要對流股實際換熱的模式進行重新的優化設計。通過整體分析得知，有關人員應當重新計算和設計醋酸乙烯精餾裝置當前的換熱網絡包含低溫區，也就是低于70℃夾點溫度相應換熱網絡詳細流程[2]。

3 具體的改造優化方式

對于當前所用的換熱網絡不科學的設計而言，應該結合夾點設計的基本原則，設置目標準則為循環水實際使用量、換熱單元的具體數目以及換熱網絡整體面積，并且提出相應的優化設計模式。在各類設計方案當中包含的低溫區物流主要為C1，C4，H1，H2，H3 以及H4。

詳細的改造優化方案為：

第一優化設計方案：基于當前所用的工藝流程，此項方案將C1 和H1 的相應換熱器拆除掉，這與熱容流率相應準則使相符合的，同時也將換熱器E1 以及E2 拆除掉，將其改換成E1-1 這一單一的換熱器，經由對H1 物流經過E1-1 換熱器和冷卻水的換熱能加以計算，保證其與相應的工藝標準相符合，如此便可使實際換熱單元數減少。除此之外，將E9 換熱器拆除掉，而C1 物流對應換熱器經由H2 物流以及E4 換熱器，自20℃上升至32.2℃，隨后經由H3 物流和E5 換熱器上升至60℃來滿足相應的工藝標準，這樣便能使不在夾點下進行公用工程加熱器設置的問題，此外還可以使熱容流率對應準則得到滿足。H2 物流的較低溫區經由H1 物流以及E4 換熱器進行換熱處理，而高溫區會經由冷卻水以及E3 換熱器進行換熱；H3 物流優先經由C1 物流與E5 換熱器展開換熱處理，相應不足的部分則應該新增1 態E1-2 換熱器和冷卻水進行換熱處理。

第二優化設計方案：基于當前所用的工藝流程，此項方案與第一優化設計方案相同，也會將E1 以及E2 這兩個換熱器拆除掉，將其改換成E1-1 這一單一的換熱器。除此之外，此項設計方案會將E9 換熱器拆除掉，并且對E2-2 換熱器進行增設處理。需要注意的是，此項方案和第一優化設計方案不同的地方在于按照熱容流率相應的原則，會借助C1、H3 以及H4 物流展開換熱處理。H3物流優先經由C1 物流與E5 換熱器進行換熱處理，相應不足的部分則經由E2-2 換熱器和冷卻水進行換熱處理；H4 物流低溫部分經由E7 換熱器和C1 物流展開換熱處理，高溫部分經由E6 換熱器和冷卻水進行換熱處理；C1 物流則經由E5 與E7 換熱器和H3以及H4 物流分別展開換熱處理，確保需求得到相應滿足[3]。

第三優化設計方案：基于當前所用的工藝流程，此項方案第一、第二優化設計方案間最大的差異，便在于借助熱物流高溫區域和相應冷物流展開換熱處理，也就是H2 物流經由E3 換熱器直接對C4物流進行換熱處理，使之與相應工藝需求的溫度相適應，相應不足的部分則經由E4 換熱器和冷卻水展開換熱處理。

4 結語

某企業采用以上優化設計，經過計算可知，當前所用工藝與第一、第二方案間應用設施有所區別，各自總體投資費用是480.2 萬元、423.4 萬元以及433.6 萬元。對上述方案進行分析得知，第一優化設計方案總體效果良好，所以可選做最優改造設計。