[实用新型]一种改进型三塔三效的粗甲醇精制工艺系统

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系统，包括预精馏塔、第一精馏塔和第二精馏塔；所述第一精馏塔的塔顶采出口接入所述第二精馏塔塔底的再沸器并返回第一精馏塔的回流罐，所述第一精馏塔的回流罐的不凝气支路与所述第二精馏塔的塔顶采出口并流并分出一支接入所述预精馏塔塔底的至少一个再沸器并返回第二精馏塔的回流罐。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系统，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系统，包括预精馏塔、第一精馏塔和第二精馏塔，所述预精馏塔的塔底采出口与所述第一精馏塔的进料口连接，所述第一精馏塔的塔底采出口与所述第二精馏塔的进料口连接；所述第一精馏塔的塔顶采出口接入所述第二精馏塔塔底的再沸器并返回第一精馏塔的回流罐，所述第一精馏塔的回流罐分出三条支路：一支为不凝气支路，一支与所述第一精馏塔的塔顶回流连接，一支与产品采出装置连接；所述第一精馏塔回流罐的不凝气支路与所述第二精馏塔的塔顶采出口并流并分出两条支路：一支接入所述预精馏塔塔底的至少一个再沸器并返回第二精馏塔的回流罐，一支经冷凝装置与第二精馏塔的回流罐连接；第二精馏塔的回流罐分出两条支路：一支所述第二精馏塔的塔顶回流连接，一支与产品采出装置连接。

上述工艺系统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一般由外部蒸汽提供，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。

其中，所述预精馏塔塔底设有三个再沸器，所述第一精馏塔塔底设有两个再沸器，所述第二精馏塔塔底设有一个再沸器；所述预精馏塔塔底未与第二精馏塔塔顶支路耦合的再沸器、以及第一精馏塔塔底的再沸器均与外部蒸汽管道连接。由于物料流量以及再沸所需温度的不同，再沸器数量的优化设置有利于满足再沸需求，维持系统稳定。预精馏塔塔底与外部蒸汽管道连接的再沸器使得装置开车时系统热量不能足够和稳定的时候能够采用外部的热量进行补充，直至第一精馏塔塔底再沸热量可以全部由系统内提供即可，极大提高系统热量的综合利用率，减少蒸汽消耗。