摘要：随着当代能源问题的日益突出，在我国化学行业的发展过程中，节能问题愈发受到人们的关注与重视。文章从多个角度与层面就甲醇精馏过程节能降耗进行分析，对于国家能源安全和环境保护具有重要意义。
关键词：甲醇精馏技术；应用分析；节能减排
引言
甲醇精馏装置在甲醇生产中占据重要的地位，利用先进且高效节能的精镏装置，对降低甲醇生产成本和节能减排，节能降耗都起到很重要的作用。我厂甲醇精馏装置所采用的是五塔精馏技术，本文讨论了五塔精馏的工艺特点，并从甲醇精馏原料、回流比等对精馏操作的影响进行了分析，发现五塔精馏具有消耗低、环保效益好、操作简易且系统稳定、工艺指标易于调整、产品质量优良等优点。
1甲醇精馏过程节能降耗背景分析
随着我国社会经济与科学技术的不断进步与完善，对化工厂产品的需要量与日俱增，相应的化工业生产过程也朝着自动化方向发展，甲醇精馏过程节能降耗受到社会各级与相关学者的重视与研究。甲醇精馏随着我国社会经济与科学技术的不断发展与完善，甲醇应用范围越来越广泛，并逐渐应用到化工工程中。甲醇精馏过程节能降耗具有较强的理论性与综合性，甲醇精馏其能耗占据整个甲醇生产的20%左右，甲醇精馏工序的节能工艺与方法有很多，采用何种方法节能降耗，提高企业的生产效益与经济效益是本文探究的重点。因此，对甲醇精馏过程节能降耗应用进行分析具有深远的现实意义。目前，甲醇精馏工艺有三塔流程和两塔流程，三塔流程与两塔流程相比较，其节能降耗是两塔流程的60%到70%，但是其投资总价是两塔流程的15%倍左右，而且产品纯度较高，这就说明了三塔流程和两塔流程各有各的优势与弊端。我国化学生产行业的飞速发展过程中消耗大量的能源资源，因此，在现代化工生产工程中必须应用绿色节能技术，重视节能环保问题。由于三塔流程在节能降耗方面具有一定的优势，因此，国外的大部分国家采用三塔流程，改变传统化工生产发展模式，满足当前社会和人们的生活需要。现阶段，我国也逐渐建立先进装置，使用三塔流程。
2甲醇精馏工艺种类
甲醇精馏工艺多种多样,其中比较典型的流程主要有以下几种:单塔流程、双塔流程等。在这些工艺当中,单塔精馏流程是指在整个工艺中只需要通过一个塔就能完成对纯度不高的粗甲醇进行精馏工作;双塔流程顾名思义就是两个塔,分别是主精馏塔与预精馏塔,工艺中粗甲醇首先通过预精馏塔,把氢气、二氧化碳等进行处理,然后在塔顶将气体取出,这时的气体主要由少量甲醇、水蒸气以及氢组分和不凝性气体等组成,然后对气体进行冷凝,大量的甲醇和水能够回流到塔中。这些工艺还包括三塔流程与四塔流程,其中三塔流程有一个与双塔流程不同的地方,就是三塔流程中有两个主精馏塔,其中一个负责加压操作,一个负责常压操作。因此三塔流程的工作质量以及生产能力相对于双塔流程都有一定的进步,但是生产成本也比较高。从甲醇精馏工艺的工作质量来看,行业大多数选择三塔双效精馏工艺进行甲醇提纯。把粗甲醇放到预精馏塔中,在塔的顶端将氢质部分与不凝气体一同进行处理,把剩余的有机物回到加压塔,在进行蒸汽凝结后回流到塔顶,此时剩余的物质就是我们要提取的甲醇。这项工艺,在甲醇进入加压塔后,塔顶产生的气体回流到常压塔的底部提供热源,这就是双效精馏产生的原因。
3甲醇精馏工艺现状
经过对甲醇精馏工艺的研究，我们可以发现影响其成果的主要原因有以下几个方面:第一,物料平衡环节。在生产甲醇的整个工艺当中,物料平衡要根据进料的数量对甲醇采取量进行设定,保障塔内的物料达到平衡状态,这是精馏工艺完成操作的一个前提条件。如果塔内入料过多,就会使得塔内的塔压差升高,轻组分下沉,导致了甲醇的初馏点比正常值要低,缺少有效组分;如果塔内的入料过少,就会使得塔内的塔压差降低,塔温也会随之提升,轻组分上升,导致提纯的甲醇纯度不够。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,热量平衡环节,主要是通过对蒸汽量的调节来进行热量控制。在塔内蒸汽成分过多就能够让塔内的温度变高,因此重组分物质也会增加,导致水和乙醇的含量增加,会影响到提取甲醇的质量,甚至可能出现返液的现象发生。第三,汽液平衡环节。主要从产品的品质以及损失两方面体现出来。塔内的汽液平衡实现手段主要是对塔与塔板汽液之间的接触进行控制。想要实现汽液平衡,必须保证物料平衡才可以,只有在物料平衡的状态下,才能够保证汽液的充分接触。热量平衡是物料平衡及汽液平衡的前提,同时热量平衡也依附这两者,三者相互关联,缺一不可。
4节能精馏新工艺
4.1现有三塔双效精馏工艺
三塔双效精馏工艺的流程在实际的应用过程中，需要对加压塔中的精甲醇进行预热，将塔顶上的精甲醇进行取出，确保塔底能够含有大量的甲醇和高沸物物料，以便实现对塔底物料的加压。一旦塔底有精甲醇物质，需要将塔底含有的废水进行排除，形成双效精馏，为了达到节能减排的重要作用，需要对产生的水蒸气进行消除。通过对三塔双效精馏工艺进行分析可知，需要将常压塔使用时产生的蒸汽作为热源，通常塔底的压力相对对塔顶的压力要大，需要充分发挥水蒸气的热源作用，改善利用不合理现象，对水蒸气的现有流程进行合理的改进，充分利用热源的作用，以达到节能的目的。
4.2改进的三塔双效精馏新工艺
改进的三塔双效精馏新工艺是在原有的三塔双效精馏新工艺的基础上实现的，主要是结合塔顶和塔底的温度来决定，改进后的三塔双效精馏新工艺，在实际的使用过程中，实现了加压塔和常压塔精甲醇比例的改变，需要将无用的水蒸气作为热源来使用，需要将预塔纳入到双效精馏的范围内，以便实现对热量的集中节约。为了确保该项流程的合理运行，需要对换热器的能量进行合理的匹配，选择合适的传热温差，对传热的流程进行改进，确保传热流程的合理性和合法性，确保实验开展的可行性。
4.3四塔双效精馏新工艺
要想使预塔能够实现对二次蒸汽的使用，需要采取新增加压塔的形式来实现，能够给预塔提供蒸汽，确保加压塔和常压塔流程保持不变。但是在通常的使用中，预塔塔底的温度会明显低于塔顶的温度，为了改善这一情况，需要通过增加压塔压力的形式，来改善该种现象。对于塔顶中精甲醇产生的废水，不需要在经过常压塔处理来实现，在压力和温度保持不变的前提下，需要加强对压塔压力的处理。通过向压塔中提供热源的形式，能够确保塔底的废水得到合理的使用，减轻塔底的压力，确保塔顶和塔底都能有合适的温差。
结束语
甲醇是化工原料中的重要组成部分，可用于生产甲基叔丁醚、烯烃、甲酸甲酯来使用，在化学领域展现出了较强的应用效果。甲醇作为一种清洁燃料，其自身的功能得到了人们的广泛关注。合成甲醇在生产过程中，需要加强对精馏提纯工作的重视，强化精馏提纯的工作环节，提升甲醇产品的质量。为了降低精馏工序的能耗量，在实际的工作中，大多使用三塔双效精馏工艺，需要对工艺流程进行优化，确保工艺流程的合理性和合法性，对现有工艺和新工艺进行稳态的模拟和对比，确保新工艺实施的可行性，进一步提升工业的应用效果。
参考文献
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论文作者:刘荣
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签：精馏论文; 甲醇论文; 流程论文; 工艺论文; 节能降耗论文; 塔顶论文; 物料论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;