[发明专利]不副产杂醇油的单塔蒸汽驱动节能型甲醇多效精馏方法

说明书

本发明涉及一种不副产杂醇油的单塔蒸汽驱动节能型甲醇多效精馏方法，包括如下步骤：粗甲醇原料进入预分塔，塔顶蒸汽依次经过二级冷凝，随后进入水洗塔，冷凝器及水洗塔出口凝液进入回流罐，不凝气从水洗塔塔顶采出，预分塔塔底再沸器由来自高压塔塔顶的一股甲醇蒸汽驱动，预分塔塔底产品进入常压塔；常压塔塔顶采出精甲醇产品，塔顶冷凝器用工艺冷却水进行冷却，塔底再沸器由来自中压塔塔顶甲醇蒸汽驱动，常压塔塔底产品进入中压塔；中压塔塔顶采出精甲醇产品，塔底再沸器由来自高压塔塔顶的一股甲醇蒸汽进行加热，塔底产品进入高压塔；高压塔塔顶采出精甲醇产品，塔底再沸器采用工程蒸汽进行加热，塔底得到合格的净化废水。

技术领域

本发明属于精馏技术领域，涉及煤基甲醇生产过程中大宗化工产品甲醇分离提纯的节能工艺。

背景技术

甲醇是一种大宗化工基础原料，广泛用于各类精细化工、塑料、农药及医药等领域。甲醇经深加工后也可作为一种新型清洁燃料，在世界化工市场中占有重要地位。

基于我国富煤少油贫气的现实，煤化工行业迅速发展。煤制甲醇工艺生产的粗甲醇产品，包含二甲醚等轻组分杂质及乙醇、水等重组分杂质。该粗甲醇产品需要经过精馏过程除去各类轻重杂质，得到符合质量要求的精甲醇产品。

甲醇精馏过程能耗约占生产总过程的20-30％，研究甲醇精馏过程节能方法，已成为煤化工企业生存和提高市场竞争力的关键手段，日益受到科研工作者关注。

传统的甲醇单塔精馏工艺及双塔精馏工艺，尽管其投资相对降低，但是产品质量相对较差、甲醇回收率较低且能耗巨大，已被德国Lurgi公司开发的甲醇三塔精馏工艺及四塔精馏工艺(三塔加回收塔)所取代。目前，国内在建及已建成的甲醇精馏装置几乎全部采用三塔四塔精馏工艺。

Lurgi三塔精馏工艺由预分塔、高压塔和常压塔组成。预分塔塔顶脱除粗甲醇产品中的轻组分，塔底产品进入高压塔。高压塔塔顶采出的甲醇蒸汽进入常压塔再沸器进行冷凝，为常压塔提供能量，形成双效精馏过程。精甲醇产品分别从高压塔和常压塔塔顶采出，经冷却降温后进入精甲醇储罐。为保证塔顶塔底产品质量，需要在常压塔中段采出一股杂醇油。与两塔精馏工艺相比，三塔工艺增加一个精馏塔，采用高低压的热集成方式降低能耗。三塔四塔工艺甲醇/蒸汽单耗约为1.1～1.5。

Lurgi四塔精馏工艺在三塔工艺的基础上，增加一个回收塔以提高甲醇收率。与三塔工艺类似，回收塔也需要侧线采出一股杂醇油以保证产品质量。杂醇油可以认为是含水量大于1000ppm的醇类有机相。中国专利200610013269.9公开了一种“甲醇双效精馏节能节水系统及工艺”，该工艺基于广泛采用的Lurgi四塔精馏工艺，利用蒸汽冷凝水的热量，重新设计了换热网络，从而达到了节能的目的，该工艺的甲醇/蒸汽单耗约为1.0。

中国专利201010563457.5公开了一种“大型甲醇多效精馏节能装置及甲醇多效精馏节能工艺”，该工艺所用的主要设备包括预精馏塔、第二精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔五个塔，其中第二精馏塔、加压塔和常压塔塔顶分别采出精甲醇产品，回收塔塔顶塔底分别采出杂醇油和净化废水。第二精馏塔与预精馏塔构成双效精馏，加压塔和常压塔构成双效精馏，甲醇/蒸汽单耗约为0.85。中国专利200910022575.2公开了“一种甲醇多效精馏工艺”，该工艺在四塔精馏工艺的基础上新增一个精馏塔，构成了五塔精馏工艺。其中设计高-中-低三塔形成多效精馏，并且回收塔与预分塔构成双效精馏，最终甲醇/蒸汽单耗约为0.7。中国专利201710342561.3公开了“一种热泵和多效耦合的甲醇精馏方法”，该工艺包括脱轻塔、常压塔I、常压塔II、加压塔和回收塔五个塔，其中常压塔I采用热泵精馏技术，将其塔顶的蒸汽压缩后供给塔底再沸器，加压塔与常压塔II构成双效精馏，脱轻塔与回收塔构成双效精馏。但是由于压缩机投入成本高，尽管在能耗上有所降低，总体经济效益仍缺乏评估。