降低甲醇精馏蒸汽消耗的途径
梅赞仁
(江苏省泰州化肥厂225300)
目前国内甲醇生产装置，尤其一些小型甲醇生产装置，普遍存在甲醇精馏蒸汽消耗偏高的现象，一般每生产1t精甲醇至少需消耗2.5t蒸汽(0.35MPa)，甚至超过3.0t。甲醇精馏消耗的蒸汽费用占甲醇精馏费用(水、电、汽)的80%以上，因此，研究降低甲醇精馏蒸汽消耗有一定现实意义。在保证精甲醇产品质量的前提下，可以从以下几个方面努力降低甲醇精馏的蒸汽消耗。
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1优化甲醇精馏工艺条件和操作
1.1要求前工序提供优质的粗甲醇原料
粗甲醇原料中的杂质含量高，不仅增加甲醇精馏的困难，而且增加了甲醇精馏的蒸汽、水等各项消耗。因为粗甲醇中的杂质含量增多后，精馏操作温度要相应提高，萃取水量、回流量、初馏物的采出量和一些重组份及主塔底残液等的排放量也要相应加大，这些都会造成甲醇精馏蒸汽消耗的增加。
1.2尽量提高粗甲醇进料温度
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进精馏预塔粗甲醇的预热是用甲醇精馏塔加热蒸汽的冷凝水间接加热的，所以粗甲醇进料温度的高低，直接影响甲醇精馏蒸汽的消耗。由计算得知：粗甲醇进料温度每升高10℃，则每处理1t粗甲醇少耗热量35744.4 k J，折0.35MPa蒸汽16k g。
1.3尽量减少萃取水用量
在甲醇精馏操作中，控制预精馏塔后甲醇液密度(ρ20)指标在0.835～0.865g/mL，该指标的高低由萃取水的加入量来调节。根据计算，预精馏塔后甲醇液密度(ρ20)每降低0.01 g/mL，处理每吨粗甲醇就少加萃取水40k g，设萃取水进塔温度为50℃，主精馏塔底残液排出温度为110℃，则少耗热量10049k J，折0.35MPa蒸汽约5k g。因此，在粗甲醇质量稳定、杂质含量不高的情况下，应注意调节萃取水量，维持预精馏塔后甲醇液密度在指标下限，有利于降低甲醇精馏蒸汽消耗。1.4适当减小甲醇回流量gary结婚
甲醇精馏操作中，通常控制回流比(回流液量/粗甲醇进料量)指标为：预精馏塔0.5～1.0，主精馏塔1.5～2.2。回流比的高低代表甲醇液回流量的大小，它对甲醇精馏蒸汽消耗影响较大。根据计算，预精馏塔的回流比每降低0.2，则每处理1t粗甲醇少耗热量211839k J，折0.35MPa蒸汽100k g；主精馏塔的回流比每降低0.2，则每处理1t粗甲醇少耗热量213084k J，折0.35MPa蒸汽101 k g。显然，在保证精甲醇质量的前提下，适当降低回流比，对降低甲醇精馏蒸汽消耗作用很大。
1.5稳定各层塔温和整个精馏系统物料与热量的平衡
濮存昕简历甲醇精馏操作中最忌精馏塔塔温不稳。各层温度分布不合理和系统物料与热量的失衡，不仅给操作带来麻烦，恶化生产，还将影响精甲醇产量、质量和加大蒸汽、水、电等的消耗。因此，甲醇精馏生产中精心操作、稳定工况是降低蒸汽等各项消耗的基本保证。
1.6控制好精馏塔塔顶温度周杰伦 我家没邻居
甲醇精馏塔塔顶温度的高低对蒸汽和冷却水等的消耗都有直接影响，经计算，预精馏塔塔顶温度每升高5℃，则每处理1t粗甲醇多耗热量13535k J，折0.35MPa蒸汽6.4k g；主精馏塔塔顶温度每升高5℃，则每处理1t粗甲醇多耗热量为27070k J，折
0.35MPa蒸汽12.8k g。甲醇精馏生产中通常控制精馏塔塔顶温度为：预精馏塔塔顶62～67℃；主精馏塔塔顶64～69℃。为降低甲醇精馏蒸汽消耗，在不影响精甲醇质量的前提下，应维持精馏塔塔顶温度在指标下限。1.7控制好精馏塔塔底温度
甲醇精馏塔塔底温度对塔顶温度、各层塔板温度都有一定影响，而这些温度的变化对精甲醇质量和蒸汽、水等的消耗均有较大的影响，主塔塔底温度的升高还会增加甲醇残液排出带走的热量，若主塔塔底温度每升高5℃，则每处理1t粗甲醇多耗热量10180 k J，折0.35MPa蒸汽约5k g。甲醇精馏操作中一般控制精馏塔底温度为：预精馏塔底温度76～82℃；主精馏塔塔底温度104～110℃。在保证精甲醇质量的前提下，应尽量控制塔底温度在下限。
1.8注意高级烷烃等杂质在精馏塔中的累积和处理
在粗甲醇原料中除含有甲醇、水主要成份外，还含有几十种微量有机杂质。通过化学和物理的方法，绝大部分杂质可以分别在预精馏塔和主精馏塔中分离除去，但有少量高级烷烃等杂质，因其沸点(67℃以上)比甲醇沸点(64.7℃)高，密度(ρ20)较甲醇低(大都在0.65～0.75g/mL之间)，难以在预精馏塔和主精馏塔中除去，往往累积在预精馏塔的上部，如不注意预防和有效处理，会给甲醇精馏操作带来困难，使甲醇精馏蒸汽等消耗升高。
1.9严格管理甲醇精馏原料和成品
甲醇精馏开车和停车阶段的物料必须严格分开，尤其是回收的废甲醇、停车放料及采出的初馏物、精馏残液等，其成份较杂，含有较多的甲醇油(含高级烷烃等杂质)、杂醇油等。如果开车的循环液与这些料液混合，则料液中的油份杂质可能会超过正常含量的几倍到几十倍，这样不仅增加了甲醇精馏的难度，同时甲醇精馏蒸汽等消耗均会大幅度上升。2加强管理和设备维修保养，减少开停车甲醇精馏工艺属传热、传质过程，循环量大，系统预热到操作状态要消耗大量的蒸汽。同样，当系统停车后由热态转向冷态又要散失大量热量。显然，如果系统开停车频繁，将会大大增加甲醇精馏蒸汽等消耗，所以加强管理和设备维修保养，减少开停车是降低甲醇精馏蒸汽等消耗的重要方面。
3加强设备、管道保温，降低热量损失甲醇精馏温度不算高，最高塔底温度110℃左右，因而在设备、
管道保温方面，往往容易被一些单位所忽视，有的在选用保温材料、保温结构、施工质量上马虎，有的忽略甲醇回流液收集槽、蒸汽冷凝水收集槽等的保温，这样增加了系统的散热损失，加大蒸汽消耗。根据计算，预精馏塔热损每降低2%，则每处理1t粗甲醇少耗热量16083k J，折0.35MPa蒸汽约8k g；主精馏塔热损每降低2%，则处理1t粗甲醇少耗热量28307k J，折0.35MPa蒸汽13.4k g。所以搞好设备、管道保温，降低热损是降低甲醇精馏蒸汽消耗不可忽视的一个方面。
4改进设计，采用新型换热设备，提高粗甲醇进料温度
甲醇精馏装置中的粗甲醇进料预热器，大都采用甲醇精馏塔再沸器加热蒸汽的冷凝水来预热粗甲醇原料，一般采用管壳式换热器，而且换热面积又设计得偏小，预热后的粗甲醇液温度较低，通常在40℃以下，冬季仅有20℃左右，蒸汽余热未充分利用，这势必增加蒸汽用量。所以，改进设计，采用板式等新型换热器，提高粗甲醇进料温度是减少甲精馏蒸汽消耗的途径之一。
5改进甲醇精馏塔设计，采用新型高效填料，提高精馏效率
甲醇精馏塔一般选用板式塔，板效率低，为保证精甲醇产品质量，精馏塔内要装50～
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在设计中，我们将蒸发段与省煤段设计成锅炉同一部件的2个部分。具体做法是：在下锅筒内设置隔
板，将低温区数排对流管隔开来形成冷水区。从这一区域进水，加大尾部的传热温差，使得这一段受热面实际上起到省煤器的作用。经过运行试验表明，这一结构可使排烟温度下降20～30℃。
2.2轻型炉墙及外护板密封结构
对于如何保证吹风气余热锅炉正压密闭，我们曾设计过几种方案：第一种是膜式水冷壁结构，该结构能够保证烟气不泄漏，但制造工艺复杂，质量难以保证，且检修麻烦；第二种是双层钢板网耐热混凝土敷管炉墙结构，该结构密封性好，比较牢固，存在问题是一旦需要检修水管，坚硬的混凝土墙拆除起来相当困难。几经改进，我们设计出了迷宫式轻型炉墙外加凸型护板全焊接密封结构(如图2)，即紧贴锅炉最外一排对流管砌筑以四边带榫槽的耐火砖墙。墙外浇注密实的蛭石混凝土保温层，保温层外用凸型外护板与槽钢钢架全焊接，整体密封性好。经运行实践表明，在烟气正压1500Pa时，锅炉未曾发生泄漏。
2.3自清灰结构
Q18、Q26、Q36系列吹风气余热锅炉中，为解决排灰问题，在锅炉底部设计了8～10个排灰接口，内部砌筑成斜坡状，排灰口下部接入水封池。这样，利用吹风气间隙送入而形成的脉动气流，使得锅炉受热面具有良好的自清灰作用。若烟尘中有少量颗粒，自清灰效果会更好。同时，水封还能起到安全防爆的作用
。
图2轻型炉墙
1.榫槽砖
2.保温混凝土
3.钢架八卦新闻图片
4.凸型护板
3吹风气余热锅炉的运行效果
我厂开发的吹风气余热锅炉具有结构新颖、设计合理、密封性能好、烟气流动阻力小、余热利用率高、安全可靠等特点，具有显著的节能效果，且快装出厂施工安装方便。据调查数据表明：仅吹风气回收一项，以吨氨节约120k g标煤计，经济效益相当可观；另外，避免了吹风气中所含CO 等有害气体和烟尘直接排入大气，减少了对环境的污染。
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60块或70～80块塔板，有的甚至更多。这种低效率的精馏设备必然是高能耗的，因为要保证甲醇精馏
效果，必然要维持较高的精馏塔温度和较大的精馏回流比，势必加大循环处理量、萃取水用量等，所有这些都会造成甲醇精馏蒸汽等消耗偏高。因此，从目前国内工业上已使用的高效填料，可以有选择地使用到甲醇精馏塔中来，本厂在类似于甲醇精馏的醋酸丁酯精馏塔中曾采用孔板波纹填料，使用效果较好。
6提高有关人员技术素质和操作水平上述降低甲醇精馏蒸汽消耗的几个方面，都要靠有素质的工人和管理人员不断实践、不断总结提高才会收到应有的效果，产生经济效益。所以，加强技术教育、操作练兵，不断提高甲醇生产工人的技术素质和操作水平，是提高甲醇精馏生产水平、降低甲醇精馏蒸汽等消耗最重要的途径。