[发明专利]一种甲醇多效精馏工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工产品分离提纯技术，具体涉及一种甲醇多效精馏工艺。

背景技术

近年来，随着国内外煤化工业的迅速发展，甲醇精馏装置的加工规模已 大幅提高，对精甲醇产品的质量要求也更加严格。目前国内在建的甲醇装置 其规模绝大部分都在10～60万吨/年之间，而国外已有百万吨级的甲醇装置； 对精甲醇产品中乙醇的含量一般要求达到25mg/kg(甚至10mg/kg)以下， 对丙酮的含量要求达到10mg/kg以下，以满足甲醇下游产品生产的需要。传 统的甲醇单塔精馏工艺和双塔精馏工艺尽管其投资相对较低，但由于其产品 质量相对较差，甲醇回收率较低，特别是其能耗较高，已基本上被德国Lurgi 公司开发的甲醇三塔精馏工艺、四塔精馏工艺(三塔加回收塔)所取代。因 此，国内在建或近年建成的甲醇精馏装置几乎全部采用三塔精馏工艺或四塔 精馏工艺。

Lurgi的三塔精馏工艺由预精馏塔、加压塔、常压塔组成。预塔塔底的甲 醇由预后泵经预热器预热后进入加压塔，加压塔塔顶出来的甲醇气体进入常 压塔再沸器冷凝，同时为常压塔提供热量，加压塔和常压塔之间形成双效精 馏。从加压塔、常压塔顶部(或上部侧线)采出的精甲醇，经冷却器降温后 进入精甲醇贮罐。三塔精馏与双塔精馏在流程上的区别在于三塔精馏采用了 两个主精馏塔(即加压塔和常压塔)，较双塔流程多一个加压塔。这样，在同 等的生产条件下，降低了主精馏塔的负荷，并且常压塔利用加压塔塔顶的蒸 汽冷凝热作为加热源。因此，在处理能力相同的情况下，三塔精馏较双塔精 馏可节约约40％的蒸汽和约40％的冷却水。三塔精馏工艺的蒸汽耗量约为 1.1～1.5t/t精甲醇，冷却水耗量约为50～80t/t精甲醇。

甲醇四塔精馏工艺是国内普遍使用的流程，实际上是精馏预塔、精馏压 塔之外，增加了一个精馏回收塔，其余与三塔精馏工艺相同。

近年来，随着国内外对煤化工业的日益重视，在煤制甲醇的原料气制备、 净化、合成工艺及设备、控制等诸多方面的技术进步十分迅速，使产品能耗 不断下降，显著提高了能源利用效率。甲醇装置中甲醇精馏工序的能耗一般 占总能耗的10％～20％，且实际能耗相对稳定，故随着甲醇生产总能耗的下降， 甲醇精馏部分的能耗所占比例反而上升。因此，如何进一步降低甲醇三塔精 馏工艺和四塔精馏工艺过程的单位产品能耗，已成为甲醇精馏过程技术发展 的重要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种能耗低、生产过程更稳定、产品质量更易 控制、甲醇回收率更高的甲醇多效精馏工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)首先，由粗甲醇进料泵将含有氢气、一氧化碳、二氧化碳、氮气、甲 烷、二甲醚、甲酸甲酯、丙酮、乙醇、水、多元醇和烷烃等杂质的粗甲醇打 入粗甲醇进料预热器，使粗甲醇预热至65～80℃后进入预精馏塔；

2)其次，粗甲醇经预精馏塔精馏后，从塔顶离开的轻组分蒸气依次经预 塔塔顶一级冷凝器和二级冷凝器分别将其冷至65℃和38～45℃，凝液经管路 送至预塔塔顶回流罐作回流，不凝气体进入洗涤塔，经洗涤塔洗涤后的不凝 气去加热炉作燃料或去火炬，洗涤液则送至预精馏塔塔顶回流罐；

3)预精馏塔处理后的甲醇由预精馏塔底部经预后粗甲醇泵升压、预后粗 甲醇换热器换热至130～140℃后进入第一加压塔下部，第一加压塔塔顶的甲 醇蒸汽经第二加压塔底再沸器冷凝后，一部分作为第一加压塔的塔顶回流， 其余部分经粗甲醇进料预热器及精甲醇冷却器换热后送入精甲醇产品罐；其 中第一加压塔的塔底采用0.5MPaG或1.0MPaG饱和蒸汽作为热源；

4)第一加压塔塔底的甲醇溶液自流入第二加压塔的下部，第二加压塔塔 顶甲醇蒸汽经常压塔塔底再沸器冷凝后，一部分作为第二加压塔塔顶回流， 其余部分经粗甲醇进料预热器及精甲醇冷却器换热后去精甲醇产品罐；

5)第二加压塔底部的甲醇溶液自流入常压塔的下部，常压塔塔顶甲醇蒸 汽经常压塔塔顶空冷器冷凝后，一部分送至常压塔塔顶作回流，其余部分经 精甲醇冷却器换热后去精甲醇产品罐；