[发明专利]一种改进型三塔三效的粗甲醇精制工艺方法

说明书

本发明提供一种改进型三塔三效的粗甲醇精制工艺方法，包括预精馏塔、第一精馏塔和第二精馏塔，使第一精馏塔塔顶采出的精甲醇气相的热量首先满足第二精馏塔塔底再沸负荷，热交换后的不凝气相与第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相并流，然后分出一股使其热量满足预精馏塔塔底再沸负荷。本发明能够进一步降低系统能耗，并降低三塔负荷，避免对传统三塔甲醇精馏工艺系统的改造困难。

技术领域

本发明属于化工材料提纯工艺方法及设备技术领域，具体涉及一种改进的粗甲醇精制方法和系统。

背景技术

粗甲醇精馏是目前获得高纯甲醇产品的常规工艺方法，通常采用传统三塔甲醇精馏(顺流双效精馏)工艺，即粗甲醇顺序通过预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔进行精馏分离。为降低甲醇精馏的能耗，申请人在2018年提出一种三塔三效的粗甲醇精制工艺方法，使加压精馏塔塔顶采出的精甲醇气相热量首先满足常压精馏塔底再沸负荷，剩余精甲醇气相热量为预精馏塔塔底再沸提供部分热量。两部分热量的分配能够使得加压精馏塔塔顶气相物料的热量得到合理分配和利用，降低系统能耗。但这种工艺方法仍然存在一些不足，一方面，常压精馏塔和预精馏塔塔底再沸器的热量全部由加压精馏塔塔顶气相提供，导致预精馏塔塔底再沸器所需热量可能不足，热交换能力有限，另一方面，加压精馏塔塔负荷可能增加，对加压精馏塔的增容能力提出了较高的要求，但现有工厂中加压塔的增容能力有限，难以满足对增容要求的需要。这些不足使得这种三塔三效的粗甲醇精制工艺方法在系统能耗降低方面能够发挥的效果受限，综合能耗降低有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进型三塔三效的粗甲醇精制工艺方法，能够进一步降低系统能耗，并降低三塔负荷，避免对传统三塔甲醇精馏工艺系统的改造困难。

本发明的改进型三塔三效的粗甲醇精制工艺方法，包括预精馏塔、第一精馏塔和第二精馏塔，使第一精馏塔塔顶采出的精甲醇气相的热量首先满足第二精馏塔塔底再沸负荷，热交换后的不凝气相与第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相并流，然后分出一股使其热量满足预精馏塔塔底再沸负荷。

上述工艺路线使得第一精馏塔的塔顶热量能够得以两次利用，分别为提供第二精馏塔塔底再沸的全部热量、以及提供预精馏塔塔底再沸器的部分热量。同时，由于第一精馏塔塔顶采出的精甲醇气相在热交换后的不凝气相与第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相并流，使得第二精馏塔的塔顶热量也能够充分利用并对不足的热量进行有效补充，进一步提高了系统内的热量利用效率，同时有效降低第一精馏塔的热量供应负荷，减小对第一精馏塔增容需求的要求。第一精馏塔塔底再沸热量由外部蒸汽提供，因此本案上述工艺路线可以实现外部蒸汽热量的三效利用：外部蒸汽热量首先用于第一精馏塔塔底再沸，视为一效；第一精馏塔获得的再沸热量通过塔内反应传递至塔顶气相，再由塔顶气相用于第二精馏塔塔底再沸，视为二效；二效利用热传递后不凝气相继续用于预精馏塔塔底再沸，视为三效。上述对外部蒸汽的三效利用使热量效能得到最大程度的发挥，有效减少了系统总体需要消耗蒸汽的量，节约系统能耗。

具体的，粗甲醇进入预精馏塔后，轻组分和少量气态甲醇自预精馏塔塔顶采出，含水甲醇溶液A自预精馏塔塔底采出并进入第一精馏塔；第一精馏塔塔顶采出的精甲醇气相物料送入第二精馏塔塔底并为第二精馏塔提供再沸热量，进行热量交换后的物料分为至少三股：第一股作为回流液回流进入第一精馏塔，第二股作为产品采出，第三股作为不凝气相与第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相并流；第一精馏塔塔底采出含水甲醇溶液B进入第二精馏塔；第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相物料与上述为第二精馏塔提供再沸热量后作为第三股不凝气相的物料并流后，再次分为三股：第一股送至预精馏塔塔底并为预精馏塔提供再沸热量，第二股成为回流液回流进入第二精馏塔，第三股成为产品采出；第二精馏塔塔底采出废水物料，侧线采出杂醇物料。

其中，所述预精馏塔塔底具有至少两台再沸装置，优选为三台，其中一台再沸装置与第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相物料的其中一股进行热量交换，其他再沸装置与外部蒸汽进行热量交换(即其再沸热量由外部蒸汽提供)。在系统开车时，由于系统内热量不足，预精馏塔塔底再沸热量主要由外部蒸汽提供，当系统平稳运行后，预精馏塔塔底再沸热量可以完全由第二精馏塔塔顶采出的精甲醇气相物料提供。