CN101560141A - 甲醇精馏去除轻油杂质的系统及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及甲醇精馏去除轻油杂质的系统及操作方法，系统包括预精馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第一油水分离罐、第二油水分离罐；第一冷凝器后设置第二油水分离罐，第二冷凝器后设置第一油水分离罐，萃取水分别在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。第一冷凝器的冷凝液中加水的量为预精馏塔进料粗甲醇的5％～10％，所述第二冷凝器的冷凝液中加水的量为预精馏塔进料粗甲醇的1％～5％。采用本发明的系统的操作条件，将萃取水从预精馏塔上部加入改为在冷凝器后油水分离罐前加入，能在不损失甲醇的情况下将塔顶蒸汽中包含的不溶于水的轻油杂质彻底分离出去。本发明适用于煤和焦炉气作原料制甲醇的装置。
Description
技术领域
本发明涉及甲醇精馏去除轻油杂质的系统及操作方法，属于化工分离技术领域。
背景技术
从20世纪50年代开始，天然气逐步成为制造甲醇的主要原料，因为它简化了流程，便于输送，降低了成本，目前世界甲醇总产量中约有70％左右是以天然气为原料的。但是，随着能源的紧张，煤气化技术发展迅速，在工业上的应用也得到长足进展。从长远的战略观点来看，世界煤的储藏量远远超过天然气和石油，我国情况更是如此，将来以煤制取甲醇的原料路线终将占主导地位。
天然气、煤、焦炉气等制甲醇，在甲醇合成反应后，粗甲醇会含有比甲醇沸点低的微量轻组分有机物(如甲烷、二甲醚、甲乙醚、甲酸甲酯等)，还会有微量的C5～C10等烷烃与甲醇生成比甲醇沸点略低的共沸物。尤其是用焦炉气制甲醇，粗甲醇中组分非常复杂；另外煤制甲醇在催化剂后期，由于催化剂老化，副反应增加，也会产生更多的上述杂质。
甲醇精馏工段的预精馏塔主要用于分离上述轻油杂质，图1为现有预精馏塔顶回流示意图，其工艺如下：在预精馏塔(1)上部加入萃取水；预精馏塔塔顶蒸汽进第一冷凝器(2)，其冷凝液进回流罐(5)，不凝气进入第二冷凝器(3)；第二冷凝器的不凝气送作燃料，冷凝液进普通卧式罐(4)粗略分层后水层返回回流罐，油层不定期从卧式罐上部采出。如此操作，在经过第二冷凝器后，C5～C10烷烃与甲醇生成的共沸物不容易分离，会将C5～C10烷烃一直带到常压精馏塔的提馏段和废水中。在甲醇合成反应的催化剂初期，反应所产生的杂质较少，此时产品质量问题不大，但是当到了甲醇合成反应后期，催化剂老化，反应产生较多杂质时，如果预精馏塔对这些杂质去除不彻底，将会直接影响到甲醇产品的质量。此种情况下，如果要彻底去除轻油杂质，则第二冷凝器的冷凝液不能返回回流罐，从而损失掉其中的甲醇。
发明内容
本发明旨在提出一种新工艺，在甲醇精馏工段的预精馏塔实现彻底去除轻油杂质的同时尽量减少甲醇的损失。
本发明的甲醇精馏去除轻油杂质的系统，包括预精馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第一油水分离罐、第二油水分离罐；第一冷凝器后设置第二油水分离罐，第二冷凝器后设置第一油水分离罐，萃取水分别在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。
油水分离罐为现有常用设备，在工艺改造中替换即可。
本发明的甲醇精馏去除轻油杂质的系统的操作工艺，第一冷凝器的冷凝液中加水的量为预精馏塔进料粗甲醇的5％～10％，第二冷凝器的冷凝液中加水的量为预精馏塔进料粗甲醇的1％～5％。
在其他条件与现有技术相同的情况下，采用本发明的系统和操作条件，将萃取水从预精馏塔上部加入改为在冷凝器后油水分离罐前加入，能在不损失甲醇的情况下将粗甲醇中包含的不溶于水的轻油杂质彻底分离出去。
本发明适用于煤和焦炉气作原料制甲醇的装置。
附图说明
图1：现有预精馏塔顶回流示意图。
图2：本发明的预精馏塔顶回流示意图。
图3：油水分离罐示意图。
其中：1-预精馏塔；2-第一冷凝器；3-第二冷凝器；4-普通卧式罐；5-回流罐；6-第一油水分离罐；7-第二油水分离罐；8-稳流构件；9-聚结填料；10-挡板。
具体实施方式
本发明的甲醇精馏去除轻油杂质的系统包括预精馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第一油水分离罐、第二油水分离罐；第一冷凝器后设置第二油水分离罐，第二冷凝器后设置第一油水分离罐，萃取水分别在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。
为了叙述清楚，本实施例采用的设备及条件详细说明如下：
所述油水分离罐为不锈钢或者碳钢圆柱体，内依次设置有稳流构件(8)、聚结填料(9)和挡板(10)。
所述的稳流构件(8)为布满圆孔的圆形筛板，圆孔直径为3mm～20mm。
所述的聚结填料(9)采用板波纹填料，比表面积为150m2/m3～350m2/m3。
所述挡板(10)为L型不锈钢板或碳钢板，与油水分离罐内壁相焊接。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
应用本发明在甲醇预精馏塔去除轻油杂质，具体工艺如下：
预精馏塔(1)塔顶温度控制在70～75℃；第一冷凝器(2)温度控制在58～60℃，其冷凝液进第二油水分离罐(7)前加水萃取，加水的量为预精馏塔(1)进料粗甲醇的5％～10％，不凝气进入第二冷凝器(3)；第二冷凝器(3)温度控制在39～41℃，其不凝气送作燃料，冷凝液进入第一油水分离罐(6)前加水萃取，加水的量为预精馏塔(1)进料粗甲醇的1％～5％；第一油水分离罐(6)的水层带着甲醇回到第二油水分离罐(7)，油层从上部不定期采出；第二油水分离罐的水层带着甲醇回流至塔内，油层则从上部采出。
以20万吨/年甲醇精馏装置为例，预精馏塔进料粗甲醇中包含的C5～C10烷烃及甲酸甲酯等轻油杂质，从预精馏塔第一冷凝器将带走进料粗甲醇中0.1％以上的甲醇，以本发明对现有甲醇预精馏塔塔顶回流方式进行改造，则每年至少多生产200吨的精甲醇，以当前甲醇价格保守估计，每年增加收益在40万元以上。更重要的是，去除轻油杂质后，甲醇产品的质量得到保证，能达到美国联邦AA级标准。
本发明提出的甲醇精馏去除轻油杂质的系统及操作方法，已通过实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的装置和制作方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (2)
1.一种甲醇精馏去除轻油杂质的系统，包括预精馏塔、第一冷凝器、第二冷凝器、第一油水分离罐、第二油水分离罐；其特征是第一冷凝器后设置第二油水分离罐，第二冷凝器后设置第一油水分离罐，萃取水分别在第一冷凝器的冷凝液及第二冷凝器的冷凝液中加入。
2.权利要求1的甲醇精馏去除轻油杂质的系统的操作方法，其特征是第一冷凝器的冷凝液中加水的量为预精馏塔进料粗甲醇的5％～10％，所述第二冷凝器的冷凝液中加水的量为预精馏塔进料粗甲醇的1％～5％。
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