化工生产中降低甲醇中乙醇含量的总结

化工生产中降低甲醇中乙醇含量的总结

王利军1王广伟2

1.黑龙江大庆市化工集团有限公司甲醇分公司黑龙江大庆1634112.大庆炼化公司黑龙江大庆163411

一、前言

大庆油田化工集团甲醇分公司由上海化工设计院设计采用传统的高压法生产技术，即以天然气为原料、一段蒸汽转化、压缩、25MPa高压合成、双塔精馏制甲醇的生产路线，原设计规模为6万吨/年，投产后力可以达到年产10万吨甲醇。

由于采用了较先进的工艺技术及扩大规模，提高了设备、原料利用率，改造后的装置各项单耗明显下降，单位成本明显降低，规模效益显著，各项技术经济指标均明显下降，单位成本明显降低，规模效益显著，各项技术经济指标均明显提高，装置总体经不断改进完善，现采用纯氧二段炉、蒸汽透平驱动、低压合成、三塔精馏制取甲醇的生产路线。装置生产能水平达到国内领先地位。为了满足高端市场的需求、满足客户对产品质量的要求，我们分公司要求产出精甲醇中乙醇含量<70ppm。经过生产实践的总结，现将我分公司的有关操作经验介绍如下。

二、三塔精馏工艺流程

由合成工序（或贮槽区）来的粗甲醇，经稀碱液中和以后，进入粗甲醇换热器NE601，由0.2Mpa（A）的低压蒸汽，将进料预热到75℃，进入脱醚塔MT601上部，该塔由原浮阀塔改造为规整填料塔。为萃取蒸馏与甲醇沸点相近的有机杂质，由冷凝液泵P601A/B连续向脱醚塔顶部送入蒸汽冷凝液，流量为进料量的20%左。在此塔将粗甲醇中残余的溶解气体和以一甲醚为代表的低沸物除去，塔顶出来的蒸汽约72℃，先经脱醚塔冷凝器冷至60℃左右，将其大部分甲醇冷凝下来。冷凝液的甲醇进入脱醚塔回收槽V603。甲醇液由脱醚塔回流泵P603A/B送回脱醚塔顶作回流。不凝气经脱醚塔液封槽后高点放空。

脱醚塔所需热量由塔底两台并联操作的再沸器提供。一台为原脱醚塔再沸器E602，另一台由原常压塔再沸器E606A改用，两台都采用0.2Mpa（A）低压蒸汽加热，蒸汽冷凝液去冷凝水槽MV610。塔底为脱醚后甲醇，温度约80℃左右，由脱醚甲醇泵NP602A/B送至脱醚甲醇加热器NE604，预热到114℃后进入加压精馏塔NT603。加压塔顶出来的甲醇气体，温度约为122℃，进入冷凝再沸器NE610中冷凝，同时向常压塔MT602提供热量，甲醇气冷到118℃凝为液体进入加压塔回流槽NV609，经加压塔回流泵NP607A/B送至塔顶作回流。回流比为3.0。由塔上部侧线采出精甲醇，经精甲醇冷却器NE611冷却到40℃后，作为产品送至成品槽。加压塔底再沸器NE609所需热量由透平NCT401抽出的0.6Mpa（A）低压蒸汽冷凝提供。出加压塔底甲醇水溶液，温度约130℃，经脱醚甲醇加热器换热后，温度降至90℃，进入常压精馏塔MT602下部。塔顶出来的蒸汽65℃左右，经常压塔冷凝器E605冷凝冷却到62℃，进入常压塔回流V605，经常压塔回流泵P604A/B/C升压以后，进入塔顶部作回流，回流比为2.0,未冷凝轻组分气体经常压塔液封槽V604后排入大气.由塔上部侧线采出精甲醇,经精甲醇冷却器E607冷却到40℃,送至成品槽。

图1精馏生产工艺流程图

三、影响甲醇中乙醇含量的因素

1.加压塔塔体整体温度高

通过对精馏加压塔精甲醇回流温度、各层塔板温度及塔内平均温度等关键工艺参数进行分析，从图2可以看出，随着塔内平均温度的升高，精甲醇中乙醇含量也随之增高，也就是说，对生产含低乙醇精甲醇来说，在加压塔的压力条件下，塔体温度偏高会使精甲醇中乙醇含量增加。因此可以确认塔温高是造成精甲醇中乙醇含量高的要因。

图2精馏加压塔平均温度与精甲醇中乙醇含量的关系图

2.加压塔入料位置高

通过对精馏加压塔现场调查，确认加压塔有两处入料口，分别在第五层塔板处和第六层塔板处。现使用高点第五层入料口，精馏段高度为1973cm。如图3：

图3精馏加压塔入料口位置示意图

从图中可以看到入料口位置低会降低加压塔的精馏段高度，使塔内汽液相接触不充分，降低汽液相接触面积和反应效率，因此入料口位置的高低会直接影响精甲醇中乙醇的含量，因此此项可确认为影响因素之一。

3.加压塔采出位置低

通过对精馏加压塔现场调查，确认加压塔有两个采出口，分别设在第2层塔板和第3层塔板处。加压塔现使用低点第3层采出口，距回流液入口776cm。见图4：

图4精馏加压塔采出口位置示意图

回流液为塔内汽液相接触后经回流罐冷凝出的精甲醇，因此采出口距离回流液入口越近，获得精甲醇的能力越强，所以采出口距回流液入口的距离会直接影响精甲醇中乙醇的含量，因此此项可确认为影响因素之一。

四、降低甲醇中乙醇含量的对策措施

1.降低加压塔蒸汽量，从而降低加压塔整体床层温度，使加压塔精甲醇采出温度由原来的118-119℃降至113℃，塔釜温度由原来125-128℃降至122-123℃。通过化验分析，精甲醇中的乙醇含量由539ppm降到297ppm。

2.改变加压塔入料口位置，改为低点入料，从而加大精馏段高度。即关闭加压塔第5层入料口，打开加压塔第6层入料口。经过调整后化验分析，精甲醇中的乙醇含量由297ppm降到239ppm。使精甲醇中乙醇含量进一步降低。

3.改变采出口的位置，将采出口位置上移，改为高点采出，缩短与回流线之间的距离。即关闭第3层采出口，打开第2层采出口。通过改变采出口后化验分析，精甲醇中的乙醇含量由239ppm降到58ppm。

五、结论

通过生产实践总结，在生产实际运行中，通过以上方法的操作，确实有效。使精甲醇中的乙醇含量最终降到目标值以下，即乙醇含量低于70ppm。从而提高了精甲醇产品品质，迎合了高端市场的需求，提高了市场竞争力。