[发明专利]一种甲醇热耦合多效精馏方法及装置

说明书

本发明涉及甲醇化工分离工程中的精馏技术领域，特别涉及一种甲醇热耦合多效精馏方法及装置。其装置结构包括串接的预精馏塔和第一精馏塔，所述的预精馏塔和第一精馏塔之间设置加压泵，第一精馏塔后方依次串接有第二精馏塔，第三精馏塔和第四精馏塔，所述的预精馏塔顶部设置有预精馏塔冷凝器，所述的预精馏塔底部设置有预精馏塔耦合再沸器，所述的第一精馏塔底部设置有第一精馏塔耦合再沸器，所述的第二精馏塔底部设置有第二精馏塔耦合再沸器，所述的第三精馏塔底部设置有第三精馏塔耦合再沸器，所述的第四精馏塔底部设置有第四精馏塔耦合再沸器，所述的第四精馏塔顶部设置有第四精馏塔冷凝器；操作压力较高的塔顶蒸汽通过耦合再沸器给操作压力较低的塔输入热量。本发明的一种甲醇热耦合多效精馏方法及装置，其能够降低能耗、减少三废排放。

技术领域

本发明涉及甲醇化工分离工程中的精馏技术领域，特别涉及一种甲醇热耦合多效精馏方法及装置。

背景技术

甲醇是碳一化学中最重要的有机化学产品和有机化工原料之一。甲醇精馏技术是工业上甲醇生产的唯一方法，其能耗占甲醇生产总能耗的30％左右，先进的、节能的、可靠的甲醇精馏技术对于甲醇工业非常重要。对于节能降耗、提质减排和清洁环境非常关键。最早工业上使用单效两精馏塔来精制甲醇，获得精甲醇。后来随着甲醇精馏装置大型化，工业上普遍采用双效三精馏塔处理甲醇，得到精甲醇。一般每吨精甲醇消耗蒸汽小于<0.75吨.

目前工业装置普遍采用串级、反馈等常见控制回路和方法来实现甲醇精馏系统的控制，其简单价廉，然而无法应对日益发展的生产需求。其缺点是需要过多的人工干预，从而造成系统的波动，从而使产品质量不稳定，装置能耗也较高。

《浅析甲醇精馏技术》(全国甲醇合成技术交流研讨会，2010)对于目前广泛采用的双效三精馏塔技术的特点和能耗进行了详细的探讨；《改善甲醇精馏过程技术》(《乙醛醋酸化工》，2015(2)：50-50)也试图对甲醇精馏技术进行改善；天津大学(中国专利200710150233.x，差压低能耗精馏方法及设备)试图对主精馏塔采用热泵精馏技术，从而获得精甲醇产品，但是由于粗甲醇体系性质的特殊性，导致热泵的压缩比太大，经济上不合算，因此没有获得工业应用。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种甲醇热耦合多效精馏方法及装置，其能够降低能耗、减少三废排放。

本发明所采用的技术方案如下：

一种甲醇热耦合多效精馏装置，包括串接的预精馏塔和第一精馏塔，所述的预精馏塔和第一精馏塔之间设置加压泵，第一精馏塔后方依次串接有第二精馏塔，第三精馏塔和第四精馏塔，所述的预精馏塔顶部设置有预精馏塔冷凝器，所述的预精馏塔底部设置有预精馏塔耦合再沸器，所述的第一精馏塔底部设置有第一精馏塔耦合再沸器，所述的第二精馏塔底部设置有第二精馏塔耦合再沸器，所述的第三精馏塔底部设置有第三精馏塔耦合再沸器，所述的第四精馏塔底部设置有第四精馏塔耦合再沸器，所述的第四精馏塔顶部设置有第四精馏塔冷凝器。

第四精馏塔后方串接有第五精馏塔。

一种甲醇热耦合多效精馏方法，包括以下步骤：

A、从预精馏塔来的粗甲醇经过加压泵送入第一精馏塔，第一精馏塔顶部采出精甲醇，塔釜采出含醇水；

B、第一精馏塔产出的含醇水送到第二精馏塔中部；第二精馏塔顶部采出精甲醇，塔釜采出含醇水，送到第三精馏塔，第二精馏塔顶物料加热第三精馏塔耦合再沸器；

C、第三精馏塔顶部采出精甲醇，塔釜采出废水；第三精馏塔物料或者公用工程物料可以给预精馏塔耦合再沸器加热。

方法还包括步骤D、增加第五精馏塔，采用第四精馏塔、第一精馏塔、第二精馏塔、第三精馏塔、预精馏塔五效精馏超级热耦合技术。