[发明专利]无杂醇油隔壁塔耦合甲醇多效精馏节能装置及方法

说明书

本发明涉及无杂醇油隔壁塔耦合甲醇多效精馏节能装置及方法。包括脱轻塔，高压塔，中压塔，低压无杂醇油隔壁塔；脱轻塔塔底通过管路和蒸汽一级换热器与高压塔中下部相连接；高压塔塔底通过管路和中压塔中下部相连接。中压塔塔底通过管路和低压无杂醇油隔壁塔中下部相连接。与常规甲醇双效精馏不同，本发明通过调整高压塔，中压塔，低压无杂醇油隔壁塔压力及塔顶甲醇采出分布，使高压塔塔顶蒸汽为中压塔塔底再沸器提供热量，中压塔塔顶蒸汽为低压无杂醇油隔壁塔再沸器提供热量，构成多效精馏。同时原料预热充分利用工艺内热物流取代蒸汽，节省蒸汽能耗，甲醇单耗为0.6‑0.8t/t蒸汽。

技术领域

本发明属于精馏技术领域，涉及无杂醇油隔壁塔耦合甲醇多效精馏节能装置及方法。

背景技术

甲醇是一种基础的化工原料及清洁燃料，在世界化工市场上占有重要地位。精馏作为化工领域不可或缺分离操作单元，被广泛用于甲醇产品的分离。甲醇精馏直接关系到产品质量，其能耗更是占据产品生产过程总能耗的20-30％，因此甲醇精馏过程中节能方法的研究，日益受到人们重视。

我国现有甲醇装置大体分为二塔、三塔、四塔精馏流程。二塔流程由于其较低的甲醇回收率及较高的能耗已逐渐被取代。

三塔精馏流程主要由脱轻塔，高压塔，常压塔组成，高压塔，常压塔塔顶采出甲醇产品。若在三塔精馏流程后面加上一个甲醇回收塔，塔顶回收更多的甲醇产品，侧线采出含水杂醇油就构成了四塔精馏流程。在实际生产过程中，为节约蒸汽，降低能耗，同时提高产品质量，常利用高压塔塔顶部分甲醇蒸汽作为常压塔再沸器的热源构成双效精馏。

另一方面，隔壁塔在普通精馏塔内设置一垂直隔板。隔板的设置，使隔壁塔可实现一塔分离多种组分，且在分离多组分混合物时可克服常规精馏序列产生的返混现象，提高热力学效率。因此在相同的能量输入下，隔壁塔可能实现比侧线采出塔更好的分离性能。

尽管甲醇双效精馏流程节约了大量的能量，但是，其流程热量利用不充分，常压塔塔顶冷凝器能耗巨大。而且回收塔副产的含水杂醇油已经进入国家危险废物名录，处理成本较高且价值较低，需改进工艺，降低杂醇油含水量，达到燃料醇生产标准，提升工艺清洁性与经济性。

发明内容

本发明的目的在于弥补上述现有技术中的不足，提供一种设计合理、产品质量维持不变的，能耗降低，副产水含量小于0.1％燃料醇的无杂醇油隔壁塔耦合甲醇多效精馏节能设备及方法。

本发明技术方案如下：

一种无杂醇油隔壁塔耦合甲醇多效精馏节能装置，其特征在于，包括脱轻塔，高压塔，中压塔，低压无杂醇油隔壁塔；脱轻塔塔底通过管路和蒸汽一级换热器与高压塔中下部相连接；高压塔塔底通过管路和中压塔中下部相连接。中压塔塔底通过管路和低压无杂醇油隔壁塔中下部相连接。

低压无杂醇油隔壁塔采用内置隔板，隔板位于塔顶，与塔顶紧密连接；物流进入低压无杂醇油隔壁塔中部，进料侧塔顶经冷凝器采出甲醇产品，另一侧塔顶经冷凝器采出水含量小于0.1％的燃料醇，隔壁塔塔底经再沸器采出废水。

低压无杂醇油隔壁塔采用外壁挂式方式；所述外壁挂式低压无杂醇油隔壁塔，包括主塔和外悬副塔；物流进入低压主塔中下部，主塔塔顶经冷凝器采出甲醇产品，塔底经再沸器采出废水；主塔进料板下方抽出侧线气相进入副塔塔底，副塔塔底液相返回主塔气相侧线抽出板下方；副塔塔顶经冷凝器采出水含量小于0.1％的燃料醇。

本发明的一种无杂醇油隔壁塔耦合甲醇多效精馏节能方法，包括如下步骤：

(1)原料粗甲醇经原料预热器与来自脱轻塔塔顶蒸汽换热后分为两股物流；一股与从低压无杂醇油隔壁塔塔底再沸器来的甲醇在中压塔产品冷却器换热至80-90℃，另一股与从脱轻塔进料加热器来的高压塔塔顶甲醇产品在高压塔产品冷却器换热至80-90℃，两股物流合为一股，与从中压塔塔底再沸器来的高压塔塔顶甲醇产品在脱轻塔进料加热器换热，被加热至90-110℃；