王玉陳
(安徽昊源化工集團有限公司, 安徽阜陽 236056)
安徽昊源化工集團有限公司(以下簡稱昊源化工)現有4套甲醇精餾系統(tǒng),采用的技術是三塔精餾工藝[1-3]。甲醇產品中乙醇質量分數在800×10-6左右,產品質量雖符合GB 338—2011國家標準,能夠滿足燃料、印染等下游用戶的質量要求,但無法滿足新型化工對甲醇原料的質量要求(乙醇質量分數在150×10-6以下)。近年來隨著新型化工的快速發(fā)展,昊源化工的甲醇產品一直在低價位徘徊,市場份額較小,經濟效益欠佳;另外,甲醇精餾系統(tǒng)還存在余熱利用率低、蒸汽消耗較高等技術缺陷,工藝路線有待改進。為提高甲醇產品質量、有效降低單位產品能耗水平,昊源化工對現有甲醇精餾系統(tǒng)經深入研究,進行了工藝路線和核心設備的改進,達到了預期的目的。
針對甲醇精餾過程中蒸汽消耗較大、甲醇產品中乙醇含量高等問題,優(yōu)化工藝路線、改進關鍵設備,重點優(yōu)化余熱利用系統(tǒng)。
該新型預塔再沸器分為上、下兩段,上段用常壓塔塔釜殘液加熱,下段用加壓塔再沸器加熱后的蒸汽冷凝液加熱。預塔再沸器上、下段共同對進入預塔內的粗醇物料進行加熱,可有效回收利用常壓塔殘液余熱,減少預塔再沸器蒸汽用量[4]。
在預塔塔釜液出口換熱器A后增加1臺換熱器B,回收利用加壓塔回流液余熱;在預塔預熱器A后增加1臺預塔預熱器B,再次回收利用加壓塔回流液采出部分余熱。
70 ℃預塔塔釜液先在換熱器A中用118 ℃加壓塔回流液加熱至96 ℃,再在換熱器B中用尿素工段來的140 ℃高調水加熱至119 ℃后進入加壓塔,可有效提高加壓塔入料溫度(原加壓塔入料溫度為85 ℃),充分利用加壓塔回流液余熱,減少加壓塔再沸器蒸汽用量。
加壓塔回流液在換熱器A中換熱,回收利用余熱,溫度由118 ℃下降至98 ℃;出換熱器A的回流液分成兩路:一路用于加壓塔回流,另一路用于加熱預塔預熱器B內的預塔入料,同時溫度由98 ℃下降至40 ℃,冷卻后采出為甲醇產品,可有效減少冷卻水用量。
系統(tǒng)工藝路線改進后,生產1 t甲醇加壓塔再沸器蒸汽消耗下降0.15 t,節(jié)能效果顯著。
甲醇精餾系統(tǒng)工藝路線改進前、后的工藝流程分別見圖1和圖2(虛線部分為系統(tǒng)優(yōu)化改進部分)。
自2016年6月技術改造后運行至今,裝置運行穩(wěn)定。技改實施前(2015年12月11-20日)、后(2016年8月11-20日)蒸汽消耗對比見表1。
圖1 甲醇精餾系統(tǒng)工藝路線改進前工藝流程
項 目噸精醇蒸汽消耗/t項 目噸精醇蒸汽消耗/t2015-12-110.952016-08-110.742015-12-120.952016-08-120.752015-12-130.962016-08-130.752015-12-140.942016-08-140.742015-12-150.962016-08-150.752015-12-160.962016-08-160.762015-12-170.942016-08-170.752015-12-180.952016-08-180.762015-12-190.942016-08-190.752015-12-200.952016-08-200.75平均0.95平均0.75
由表1可以看出:技改項目實施后,工藝路線經優(yōu)化改造,提高了余熱利用效率,噸精醇蒸汽消耗下降約0.2 t,節(jié)能降耗效果顯著。產品中乙醇質量分數降至150×10-6以下,完全能夠滿足新型化工對甲醇原料的質量要求,同時大幅降低了蒸汽消耗,有效降低了甲醇產品的生產成本,提高了企業(yè)的市場競爭力。
圖2甲醇精餾系統(tǒng)工藝路線改進后工藝流程