CN103539634B - 一种利用mto甲醇产品获得精甲醇产品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法，主要是指在生产MTO级甲醇产品的三塔精馏工艺中，再增加一个精甲醇精馏塔，从而获得精甲醇产品，满足下游产品对精甲醇的需求。具体方法是：将MTO甲醇加压塔塔顶出来的MTO级甲醇产品分出一部分，送入一个精甲醇精馏塔，通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇产品，而精甲醇精馏塔塔釜液返回到MTO甲醇常压塔。通过以上步骤，在增加很少设备的情况下获得精甲醇产品且不影响原MTO级甲醇产品生产，达到节省投资的目的。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及甲醇的制备及提纯技术领域。
背景技术
随着甲醇制烯烃（MTO）工艺的发展，国内的MTO甲醇装置增多。由于MTO甲醇浓度较低（其体积浓度一般低于95%），故当需要精甲醇时，MTO甲醇装置无法满足，需要对MTO甲醇进行提纯，而如果新建一套精甲醇装置，会造成占地和设备投资，还需要增加配套的公用工程。而且在成品的MTO甲醇的基础上进行精馏来获得精甲醇，需要对MTO甲醇进行加压泵送后和重新从常温开始加热，能耗巨大，成本太高。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用MTO甲醇装置，副产精甲醇的工艺新方法，
将MTO甲醇精馏装置与精甲醇精馏装置融合，不需要另上一套精甲醇装置就可以生产精甲醇。只在MTO甲醇精馏工艺中增加几台关键设备，从而达到既能生产MTO甲醇也能生产精甲醇的目的，同时充分利用物料的压差和余热，降低装置能耗，使整个装置占地小、设备投资低，装置能耗低，流程简单，操作稳定。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法，将MTO甲醇加压塔塔顶出来的MTO甲醇产品分出一部分，送入一个精甲醇精馏塔,通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇产品，而精甲醇精馏塔塔釜液返回到MTO甲醇常压塔；具体工艺步骤为：
1）将粗甲醇送入预精馏塔进行预精馏；
2）预精馏塔塔顶的不凝气排出或送去燃料管网，塔釜液送入加压精馏塔加压精馏；
3）加压精馏塔塔顶采出的甲醇，一部分作为MTO级甲醇产品，另一部分送入精甲醇精馏塔进一步精馏；
4）从精甲醇精馏塔塔顶采出精甲醇产品，加压精馏塔和精甲醇精馏塔塔釜液送入常压精馏塔再次精馏，从常压精馏塔顶采出MTO级甲醇产品，常压精馏塔塔釜液作为废水排出。
上述方法中，MTO甲醇精馏采用常见的甲醇三塔精馏工艺，三塔回流比可根据生产要求做出相应调整。
上述方法步骤3）中所述的送入精甲醇精馏塔的MTO级甲醇占加压精馏塔塔顶采出甲醇总量的比例范围为0-100%。
作为可选方式，上述方法中进入精甲醇精馏塔的MTO甲醇从加压精馏塔塔顶采出，并通过管道直接进入精甲醇精馏塔，充分利用从加压精馏塔塔顶采出的MTO甲醇原有的压力与精甲醇精馏塔内部压力的梯度差作为驱动力，而不需要泵送，大大降低能耗。
作为可选方式，上述方法中精甲醇精馏塔塔釜液利用其本身具有的压力与所述常压精馏塔内部压力之差作为驱动力，通过管道直接返回到MTO甲醇常压塔，不需要泵送，降低能耗。
作为可选方式，上述方法中所述步骤3）中加压精馏塔塔顶采出的甲醇送入精甲醇精馏塔的比例可以根据需要灵活控制，最多时可将加压精馏塔塔顶采出的甲醇全部送入精甲醇精馏塔。
本发明还提供了一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备，在现有的MTO甲醇三塔精馏设备的基础上增加一套精甲醇精馏系统。所述设备具体包括：预精馏塔1、加压精馏塔2、精甲醇精馏塔3、常压精馏塔4，所述预精馏塔1中部的原料入口通过管道与粗甲醇供应系统相连，所述预精馏塔1的塔顶出口通过管道与废气处理系统或燃料管网相连，其塔釜出口通过管道和加压泵6与所述加压精馏塔2中部的原料入口相连，所述加压精馏塔2的塔顶出口通过主管道和分管道分别与精甲醇精馏塔3中部的原料入口和MTO级甲醇产品收集系统相连，且在分管道上均设置有调节阀5，所述加压精馏塔2的塔釜出口通过管道与所述常压精馏塔4中部的原料入口相连，所述精甲醇精馏塔3的塔顶出口通过管道与精甲醇产品收集系统相连，所述精甲醇精馏塔3的塔釜出口也通过管道与所述常压精馏塔4中部的原料入口相连，所述常压精馏塔4的塔顶出口也通过管道与MTO级甲醇产品收集系统相连，其塔釜出口也过管道与废水处理系统相连。
作为可选方式，在上述设备中加压塔2的塔顶出口与精甲醇精馏塔3中部的原料入口之间仅通过密闭管道和调节阀6相连，不设置加压泵。
作为可选方式，在上述设备中所述精甲醇精馏塔3的塔釜出口与所述常压精馏塔4中部的原料入口之间仅通过密闭管道相连，不设置加压泵。
作为可选方式，所述连接管道都具有密闭和保温功能，从而有利于更充分地利用物料的压差和余热，降低能耗，节省成本。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本发明的有益效果：
1、本工艺具备同时生产MTO级甲醇和精甲醇的能力，并且可以根据下游工艺要求方便地进行产品转换。
2、相对于其它生产MTO级甲醇和精甲醇的装置来说，工艺设备明显减少，装置投资减少，占地减少，装置能耗降低。
3、本发明中，精甲醇精馏塔进料及釜液返回MTO甲醇常压精馏塔都是通过管道直接输送，节省机泵，降低生产能耗，无三废产生。
附图说明
图1是本发明方法中的粗甲醇制备MTO级甲醇和精甲醇的流程示意图。
图2是本发明所述的利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备的示意图。
附图标记：其中，1是预精馏塔，2是加压精馏塔，3是精甲醇精馏塔，4是常压精馏塔，5是调节阀，6是加压泵。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。
MTO级甲醇精馏采用三塔工艺，粗甲醇首先进入预精馏塔，塔顶分离出不凝气体送往燃料气管网，塔底釜液用泵送入加压精馏塔，在加压精馏塔顶分离出MTO级甲醇产品，塔底釜液进入常压精馏塔，在常压精馏塔顶分离出MTO级甲醇产品，常压精馏塔釜液送出界外。生产MTO甲醇的装置，其操作参数和设备规格都会相应变化。
需要生产精甲醇时，将MTO甲醇加压精馏塔塔顶出来的MTO甲醇产品分出一部分，送入精甲醇精馏塔，通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇产品，而精甲醇精馏塔塔釜液返回到MTO甲醇常压精馏塔。精甲醇生产过程利用加压精馏塔与精甲醇精馏塔以及精甲醇精馏塔与常压精馏塔之间的压差进行送料，塔顶合理利用位差进行回流，因此进料和回流均不需要借助机泵进行输送，节约了设备投资和动力消耗。而且本装置没有为精甲醇单独设置三塔精馏，大大减少了设备投资和能量消耗，并且减少了占地面积。
实施例1
如图2所示：一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备，在现有的MTO甲醇三塔精馏设备的基础上增加一套精甲醇精馏系统。所述设备具体包括：预精馏塔1、加压精馏塔2、精甲醇精馏塔3、常压精馏塔4，所述预精馏塔1中部的原料入口通过管道与粗甲醇供应系统相连，所述预精馏塔1的塔顶出口通过管道与废气处理系统或燃料管网相连，其塔釜出口通过管道和加压泵6与所述加压精馏塔2中部的原料入口相连，所述加压精馏塔2的塔顶出口通过主管道和分管道分别与精甲醇精馏塔3中部的原料入口和MTO级甲醇产品收集系统相连，且在分管道上均设置有调节阀5，所述加压精馏塔2的塔釜出口通过管道与所述常压精馏塔4中部的原料入口相连，所述精甲醇精馏塔3的塔顶出口通过管道与精甲醇产品收集系统相连，所述精甲醇精馏塔3的塔釜出口也通过管道与所述常压精馏塔4中部的原料入口相连，所述常压精馏塔4的塔顶出口也通过管道与MTO级甲醇产品收集系统相连，其塔釜出口也过管道与废水处理系统相连。作为可选方式，在各连接管道上还可根据实际需要设置泵送系统，以保证物料的顺利流动。
作为可选方式，所述连接管道都具有密闭和保温功能，从而有利于更充分地利用物料的压差和余热，降低能耗，节省成本。
工艺流程如图1所示，粗甲醇进入预精馏塔1进行预精馏，预精馏塔塔顶排出不凝性气体或送去燃料管网，预精馏塔塔釜液通过加压泵6送入加压精馏塔2进行加压精馏，调整调节阀5使加压精馏塔2塔顶收集的甲醇一部分进入MTO级甲醇产品收集系统，另一部分进入精甲醇精馏塔3进行进一步精馏，精甲醇精馏塔塔顶采集的精甲醇送入精甲醇产品收集系统，加压精馏塔2塔釜液和精甲醇精馏塔塔釜液一起送入常压精馏塔4进行常压精馏，在其塔顶采集MTO级甲醇送入MTO级甲醇产品收集系统，其塔釜液送去废液处理系统。
实施例2
本实施例为年产30万吨MTO级甲醇、副产2.4万吨精甲醇的流程（见图1），所用设备如图2所示。
粗甲醇流量～45900kg/h进入MTO级甲醇三塔精馏系统，在预精馏塔塔顶排出不凝性气体，在加压精馏塔顶和常压精馏塔顶采出MTO级甲醇，其中加压精馏塔顶采出MTO级甲醇18887 kg/h，常压精馏塔顶采出MTO级甲醇19953 kg/h，常压精馏塔釜液经泵送去污水处理系统。装置共生产MTO级甲醇38.840t/h。
MTO级甲醇含量为95%，达不到精甲醇GB338-2011的标准，当装置需要生产精甲醇时，需要增加一个精甲醇塔系统。将加压塔塔顶出来的MTO甲醇产品分出一部分约500 kg/h，送入精甲醇精馏塔。精甲醇精馏塔操作压力约0.3MPa，塔顶采出精甲醇300 kg/h，精甲醇精馏塔釜釜液200 kg/h通过管道进入常压精馏塔。精甲醇的产量可以根据生产需要进行适当调整。
作为可选方式，将加压精馏塔塔顶出来的MTO甲醇产品全部，送入精甲醇精馏塔。精甲醇塔操作压力约0.3MPa，塔顶采出精甲醇（浓度在99.9%以上）约17940 kg/h，精甲醇塔釜釜液947 kg/h通过管道进入常压精馏塔。
以上所述仅为本发明的优选实施例，对本发明而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本发明的保护范围。
与传统的三塔精馏制备精甲醇相比，本方法减少了精甲醇制备系统中的预精馏塔和常压精馏塔设备，对应的精馏塔回流泵和进料泵取消，设备间管道连接材料减少，动力及公用工程消耗和装置占地面积也得到节省。成本节省百分比见表1。
表1 本方法与三塔精馏方法相比各项成本减少百分比
| 分项 | 静设备 | 机泵 | 动力及公用工程消耗 | 占地面积 | 管材 |
| 成本减少比值 | ～70% | 100% | ～80% | ～65% | ～70% |
注： 1静设备包括精馏塔塔体和塔内件、换热器、回流罐等；
2机泵包括预塔回流泵2台，加压塔进料泵2台，常压塔回流泵2台；
3动力及公用工程消耗主要包括蒸汽、电力、循环水消耗等；
4管材包括设备间连接管道，管道附件，阀门，仪表等。
Claims (5)
1.一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法，其特征在于，将MTO甲醇加压精馏塔塔顶出来的MTO甲醇产品分出一部分或全部送入一个精甲醇精馏塔，通过精馏在精甲醇精馏塔顶得到精甲醇产品，而精甲醇精馏塔塔釜液返回到MTO甲醇常压塔；具体工艺步骤为：
1）将粗甲醇送入预精馏塔进行预精馏；
2）预精馏塔塔顶的不凝气排出或送去燃料管网，塔釜液送入加压精馏塔加压精馏；
3）加压精馏塔塔顶采出的MTO甲醇全部送入精甲醇精馏塔进一步精馏，或一部分作为MTO级甲醇产品，另一部分送入精甲醇精馏塔进一步精馏；
4）从精甲醇精馏塔塔顶采出精甲醇产品，加压精馏塔和精甲醇精馏塔塔釜液送入常压精馏塔再次精馏，从常压精馏塔顶采出MTO级甲醇产品，常压精馏塔塔釜液作为废水排出。
2.根据权利要求1所述的利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法，其特征在于，进入精甲醇精馏塔的MTO甲醇从加压精馏塔塔顶采出，并通过管道直接进入精甲醇精馏塔，充分利用从加压精馏塔塔顶采出的MTO甲醇原有的压力。
3.根据权利要求1所述的利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的方法，其特征在于，精甲醇精馏塔塔釜液利用其本身具有的压力通过管道直接返回到MTO甲醇常压精馏塔。
4.一种利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备，其特征在于，包括：预精馏塔（1）、加压精馏塔（2）、精甲醇精馏塔（3）、常压精馏塔（4），所述预精馏塔（1）中部的原料入口通过管道与粗甲醇供应系统相连，所述预精馏塔（1）的塔顶出口通过管道与废气处理系统或燃料管网相连，其塔釜出口与通过管道和加压泵（6）与所述加压精馏塔（2）中部的原料入口相连，所述加压精馏塔（2）的塔顶出口通过主管道和分管道分别与精甲醇精馏塔（3）中部的原料入口和MTO级甲醇产品收集系统相连，且在分管道上均设置有调节阀（5），所述加压精馏塔（2）的塔釜出口通过管道与所述常压精馏塔（4）中部的原料入口相连，所述精甲醇精馏塔（3）的塔顶出口通过管道与精甲醇产品收集系统相连，所述精甲醇精馏塔（3）的塔釜出口也通过管道与所述常压精馏塔（4）中部的原料入口相连，所述常压精馏塔（4）的塔顶出口也通过管道与MTO级甲醇产品收集系统相连，其塔釜出口通过管道与废水处理系统相连，所述加压精馏塔（2）的塔顶出口与精甲醇精馏塔（3）中部的原料入口之间仅通过密闭管道和调节阀（5）相连，不设置加压泵，所述精甲醇精馏塔（3）的塔釜出口与所述常压精馏塔（4）中部的原料入口之间仅通过密闭管道相连，不设置加压泵。
5.根据权利要求4所述利用MTO甲醇产品获得精甲醇产品的设备，其特征在于，所述连接管道具有密闭和保温功能。
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