甲醇多效精餾
    發布時間: 2023-07-07 17:03    
甲醇多效精餾

多效精餾——改進背景

常見的粗甲醇精制工藝

三塔甲醇精餾(順流雙效精餾)工藝:即粗甲醇順序通過預精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔進行精餾分離,在加壓塔塔頂和常壓塔塔頂分別獲得精甲醇產品。
甲醇精餾過程能耗約1.2t/t精甲醇產品,隨著甲醇精制規模的擴大,總能量消耗也顯著增加。

多效精餾——問題描述

問題一:多效精餾——問題描述

問題二:精甲醇收率低,且精醇中乙醇含量高
問題三:系統的處理能力達到極限,特別是夏季,無法穩定控制

多效精餾——改進關鍵

高品質熱流體的充分利用—— 側線采出與進料相對位置調整—— 塔內件結構調整—— 增強多效與熱泵的應用程度

多效精餾——成果及效益

專利一:一種三塔三效的粗甲醇精制工藝系統  ZL201820870873.1
專利二:一種改進型三塔三效的粗甲醇精制工藝系統ZL201921144708.9
專利三:一種四塔四效的粗甲醇精制工藝系統ZL201921066971.0

專利四:一種四塔順逆混流四效的粗甲醇精制工藝系ZL202220640682.2

專利五:一種四塔熱泵熱耦合甲醇精餾方法及精餾裝ZL202221536512.6

預期效果:

未來5年,將給甲醇行業帶來的經濟效益,每年節省的電費、蒸汽消耗、循環水費用等達數十億元;可削減行業內需改造裝置的二氧化碳排放15-20%。


        


多效精餾——專利一之“三塔三效精餾”

工藝改進:三塔三效工藝:通過增加加壓塔的處理負荷,并把一部分加壓塔塔頂的蒸汽用于給預精餾塔的再沸器提供熱源;一臺加壓精餾塔帶總流程前后兩臺精餾設備,形成熱耦合精餾塔,進而達到節能減排的目的。
蒸汽單耗≤0.9(最低到0.8)t/t精醇。

多效精餾——專利一之“三塔三效精餾”流程  蒸汽單耗≤0.9(最低到0.8)


多效精餾——專利二之“改進型三塔三效精餾”

多效精餾——專利二之“改進型三塔三效精餾”流程

多效精餾——專利三之“四塔四效精餾”工藝改進

四塔四效精餾:增加一臺次加壓塔,該塔可以放到加壓塔前或加壓塔后,新增次加壓塔的操作壓力控制在0.3Mpa左右,塔頂溫度90℃以上用來給預塔再沸器加熱。適用于擴產較大的場合。
蒸汽單耗≤0.8(最低到0.65)t/t精醇。

多效精餾——專利三之“四塔四效精餾”流程 蒸汽單耗≤0.8(最低到0.65)


多效精餾——專利四之“四塔順逆混流四效精餾” 工藝改進


四塔順逆混流四效精餾:增加一臺真空塔,絕壓70kpa左右,利用常壓塔塔頂蒸汽給預塔及真空塔再沸器作為熱源,常壓塔至預塔再沸器的管線增加熱泵,將常壓塔頂低品位熱源提高,供預塔再沸器使用。
蒸汽單耗≤0.7(最低到0.65)t/t精醇。


多效精餾——專利四之“四塔順逆混流四效精餾”流程 蒸汽單耗≤0.7(最低到0.65)

多效精餾——專利五之“四塔四效熱泵精餾”

四塔四效熱泵精餾:預精餾塔、負壓精餾塔、加壓精餾塔、雜醇回收塔四塔熱泵耦合;負壓精餾塔塔頂蒸汽經過壓縮機一增壓升溫之后為負壓精餾塔再沸器供熱,雜醇回收塔塔頂的部分蒸汽通過壓縮機增壓升溫后為雜醇回收塔再沸器供熱。
蒸汽單耗≤0.4(最低到0.25)t/t精醇。


多效精餾——專利五之“四塔四效熱泵精餾”流程 蒸汽單耗≤0.4(最低到0.25)


多效精餾——能耗對比


三塔雙效

三塔三效

改進型三塔三效

四塔四效

四塔四效順逆混流

四塔四效熱泵

發明者

設計院現有經典三塔

天津奧展興達化工技術有限公司

天津奧展興達化工技術有限公司

天津奧展興達化工技術有限公司

天津多塔節能裝備科技有限公司

天津奧展興達化工技術有限公司

專利號

ZL201820870873.1

ZL201921144708.9

ZL201921066971.0

ZL202220640682.2 

ZL202221536512.6 

節能原理

加壓塔塔頂甲醇汽作為常壓塔再沸器的熱源

加壓塔塔頂蒸汽同時為預塔再沸器和常壓塔再沸器提供熱源

第一加壓塔頂蒸汽為第二加壓塔再沸器提供熱源,第二加壓塔給預塔再沸器提供熱源(可以選擇三種方式)

加壓塔頂蒸汽為次加壓塔及常壓塔再沸器提供熱源,次加壓塔頂蒸汽為預塔再沸器提供熱源

常壓塔塔頂蒸汽給預塔及真空塔再沸器作為熱源,加壓塔頂甲醇汽給常壓塔再沸器提供熱源

真空塔及回收塔頂蒸汽利用熱泵提高品位給自身再沸器提供熱源,加壓塔給預塔再沸器提供熱源

新建及改造投資強度

中低

較低

較低

較高

較高

較高

舊裝置改造難度

較低

較小

較小

較高

較高

較高

操作與控制難度

較低

較低

較低

較低

較低

較低

噸精甲醇蒸汽消耗 /噸

1.2-1.4

≤0.9(最低到0.8)

≤0.75

≤0.8(最低到0.65)

≤0.7(最低到0.65)

≤0.4(最低到0.25)


多效精餾-案例1  新疆廣匯新能源120萬噸甲醇裝置

  新疆廣匯新能源有限公司120萬噸甲醇精餾項目,賽鼎工程公司設計,采用三塔兩效精餾技術。
A/B系列(預塔DN3400/加壓塔DN3800/常壓塔DN4900)原塔內為導向梯形浮閥,改造后均采用我公司三塔三效工藝包技術、核心塔內件(DVST),并由我公司承建EPC總包,目前該項目已竣工驗收完成。

精甲醇蒸汽單耗從原來的1.4t,降至0.9t以下,產品中乙醇含量從100ppm,降至20ppm,電耗和循環水消耗同步下降,每年為企業創造經濟效益約9000萬元。


多效精餾-案例2  赤峰博元15萬噸甲醇裝置

2020年10月對該公司15萬噸甲醇精餾裝置按三塔三效工藝改造,首先進行了第一部分-塔內件改造,將原來的F1浮閥塔盤更換為DVST高效立體傳質塔盤。改造完成后,有明顯節能效果。2021年進行第二部分—熱耦合的改造,改造完成后,蒸汽單耗大幅度降低,得到業主的充分認可。

第一步塔內件改造完成后,單噸精甲醇蒸汽單耗從原來的1.2t降至0.95t以下,已經達到合同要求,第二步熱耦合改造完成后,蒸汽單耗降至0.85t以下,產品中乙醇含量從100ppm,降至20ppm。每年為企業創造經濟效益約1000萬元。

  


多效精餾-案例3  云南解化25萬噸甲醇精餾裝置

2021年10月,該公司16萬噸甲醇精餾裝置擴產至25萬噸,首先進行了塔內件改造,同年按三塔三效工藝進行了熱耦合改造,我們的服務及產品質量得到業主的充分認可。

精甲醇蒸汽單耗從原來的1.4t,降至0.9t以下,產品中乙醇含量從200ppm,降至50ppm,每年為企業創造經濟效益約2000萬元。


多效精餾-案例4  陜西奧維乾元30萬噸甲醇裝置

2020年10月對該公司30萬噸甲醇精餾裝置按三塔三效工藝改造。
改造方案:內件不更換,僅進行熱耦合部分改造。

精甲醇蒸汽單耗從原來的1.4t,降至0.9以下,產品中乙醇含量小于100ppm,經濟效益顯著。