CN106542965A - 低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低碳混合醇的分离技术领域,具体涉及低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法。包括以下步骤:将低碳混合醇泵入精馏塔,从塔顶采出甲醇蒸汽并送入换热器,塔釜产物经减压、降温后进入闪蒸罐进行第一次气液分离,分离出的液相一部分进入换热器与甲醇蒸汽换热后再进入另一个闪蒸罐进行第二次气液分离;两次气液分离得到的气相均进入压缩机,经过增加升温后进入精馏塔;经过换热后的甲醇蒸汽进入塔顶冷凝器冷凝得到甲醇。本发明的方法只需少量电能和循环水,不需要补充新鲜蒸汽,能耗大幅度降低;分离出的甲醇产品纯度高;设备投资较省,并且使用的设备装置技术成熟、工艺条件控制简单,可以更加广泛地应用在各种甲醇精馏的处理场合。
Description
技术领域
本发明涉及低碳混合醇的分离技术领域,具体涉及低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法。
背景技术
低碳混合醇是指由C1~C6醇类的混合物,主要由合成气在催化剂的作用下合成并脱水后形成的。低碳混合醇具有较高的辛烷值,与汽油有良好的掺杂性,可以作为发动机燃料或者汽油添加剂。低碳混合醇的粗产品中甲醇含量占到15%以上,将甲醇分离出来,可以进一步提高混合醇的辛烷值。辛烷值是表示汽化器式发动机燃料的抗爆性能好坏的一项重要指标,汽油的辛烷值越高,抗爆性就越好,发动机就可以用更高的压缩比,而提高发动机的压缩比则意味着汽车的动力/经济性能将显著提升。同时,分离出来的甲醇是许多有机产品的基本原料和重要溶剂,被广泛应用于有机合成、燃料、医药、涂料和国防等工业。因此,对低碳混合醇中的甲醇进行分离,具有较好的经济意义。
目前专利CN201510033228.5《低碳混合醇分离系统和分离方法》中提出一种采用单塔分离低碳混合醇中甲醇的工艺。由于低碳混合醇中不同碳链的醇类组分之间存在较多的共沸物,而且采用新鲜蒸汽作为塔釜热源,所以能耗较高:吨混合醇的蒸汽消耗量在6.8~10.3吨左右,循环水消耗在350~580吨左右。在能源和水资源日益枯竭的今天,开发更加节能的低碳混合醇中甲醇的分离新技术,具有经济和环保的双重价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的低碳混合醇甲醇分离技术能耗高的上述缺陷,提供一种基于蒸汽压缩的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,该方法通过利用蒸汽压缩技术,采用现有技术中的成熟装置,实现了低品味潜热的回收利用,可以在满足处理效果的前提下,使系统能耗进一步降低。
本发明是采用以下的技术方案实现的:
一种低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,该方法包括以下步骤:将低碳混合醇泵入精馏塔,从塔顶采出甲醇蒸汽并送入换热器,釜底产物经减压、降温后进入闪蒸罐进行第一次气液分离,分离出的液相一部分进入换热器与甲醇蒸汽换热后再进入另一个闪蒸罐进行第二次气液分离;两次气液分离得到的气相均进入压缩机,经过增加升温后进入精馏塔;经过换热后的甲醇蒸汽进入塔顶冷凝器冷凝得到甲醇。
进一步的,该方法还包括第一次气液分离得到的液相的剩余部分第二次气液分离得到的液相混合后作为塔釜产物采出。
进一步的,该方法还包括塔顶冷凝器中的其他产品返塔回流。
进一步的,所述低碳混合醇在泵入精馏塔之前进行脱水。
进一步的,所述精馏塔的操作压力为0.04~0.12MPa,塔顶温度42.6~90.6℃,塔底温度55.1~95.4℃;所述釜底产物经节流阀减压至0.011~0.034MPa,温度降至30.4~103.1℃;进入换热器的液相经换热后温度升至33.6~113.7℃;压缩机内气体的压力升至0.045~0.125MPa,温度升至122.2~160.5℃;所述甲醇蒸汽经过换热后进入塔顶冷凝器温度降至39.6~87.6℃。
进一步的,所述精馏塔的操作压力为0.05~0.1MPa,塔顶温度45~85℃,塔底温度60~90℃。
进一步的,所述釜底产物经节流阀减压至0.015~0.03MPa,温度降至40~90℃。
进一步的,进入换热器的液相经换热后温度升至40~100℃。
进一步的,两次气液分离得到的经过压缩机压缩后压力升至0.06~0.11MPa,温度升至130~150℃。
进一步的,所述甲醇蒸汽经过换热后进入塔顶冷凝器温度降至45~80℃。
与现有技术相比,本发明公开的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法只需少量电能和循环水,可充分利用塔顶采出蒸汽的潜热,不需要补充新鲜蒸汽,能耗大幅度降低;分离出的甲醇产品纯度高;设备投资较省,并且使用的设备装置技术成熟、工艺条件控制简单,可以更加广泛地应用在各种甲醇精馏的处理场合。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例选取低碳混合醇,处理量为10吨/小时,含甲醇15.75%(质量分率)。该低碳混合醇先经脱水塔脱出部分水后,然后泵入甲醇精馏塔中,控制甲醇精馏塔的操作压力为0.04MPa塔顶温度为49.7℃,塔底温度为55.1℃。釜底产物经节流阀压力降至0.011MPa,温度降至30.4℃后,进入闪蒸罐100进行汽液分离,从闪蒸罐100顶部出来的气相进入压缩机增压升温,压力升至0.045MPa,温度升至122.2℃;从闪蒸罐100底部出来的液相一部分进入换热器与甲醇精馏塔塔顶的甲醇蒸汽进行换热,温度升至33.6℃后,进入闪蒸罐101再次汽液分离。塔顶甲醇蒸汽与一部分自闪蒸罐100底部出来的液相产物换热后进入塔顶冷凝器冷凝,温度降至39.6℃,然后一部分返塔回流,一部分作为产品采出。闪蒸罐101顶部气相进入压缩机,闪蒸罐101底部液相作为塔釜产物采出与闪蒸罐100的一部分液相产物混合后,经换热后泵入后续分离操作装置。
采用如上技术,甲醇产品纯度可达99.5%,符合要求。
处理吨混合醇由原来需要6.8吨低压蒸汽,降至无需新鲜蒸汽的消耗;原来需要消耗循环水330吨,降至只需要消耗51吨;同时,只需要约460度的电耗。
实施例2
本实施例选取低碳混合醇,处理量为15吨/小时,含甲醇15.40%(质量分率)。该低碳混合醇先经脱水塔脱出部分水后,然后泵入甲醇精馏塔中,控制甲醇精馏塔的操作压力为0.08MPa,塔顶温度为,65℃,塔底温度为75℃。釜底产物经节流阀压力降至0.025MPa,温度降至65℃后,进入闪蒸罐100进行汽液分离,从闪蒸罐100顶部出来的气相进入压缩机增压升温,压力升至0.075MPa,温度升至140℃;从闪蒸罐100底部出来的液相一部分进入换热器与甲醇精馏塔塔顶的甲醇蒸汽进行换热,温度升至70℃后,进入闪蒸罐101再次汽液分离。塔顶甲醇蒸汽与一部分自闪蒸罐100底部出来的液相产物换热后进入塔顶冷凝器冷凝,温度降至65℃,一部分返塔回流,一部分作为产品采出。闪蒸罐101顶部气相进入压缩机,闪蒸罐101底部液相作为塔釜产物采出与闪蒸罐100的一部分液相产物混合后,经换热后泵入后续分离操作装置。
采用如上技术,甲醇产品纯度可达99.7%,符合要求。
处理吨混合醇由原来需要8.2吨低压蒸汽,降至无需新鲜蒸汽的消耗;原来需要消耗循环水350吨,降至只需要消耗55吨;同时,只需要约458度的电耗。
实施例3
本实施例选取低碳混合醇,处理量为20吨/小时,含甲醇15.28%(质量分率)。先将低碳混合醇经脱水塔脱水后泵入甲醇精馏塔中,分别控制甲醇精馏塔的操作压力为0.12MPa,塔顶温度90.6℃,塔底温度95.4℃。釜底产物经节流阀减压至0.034MPa,温度降至103.1℃后,进入闪蒸罐100进行汽液分离,从闪蒸罐100顶部出来的汽相进入压缩机增压升温,压力升至0.125MPa,温度升至160.5℃;从闪蒸罐100底部出来的液相一部分进入换热器与甲醇精馏塔塔顶的甲醇蒸汽进行换热,温度升至113.7℃后,进入闪蒸罐101再次汽液分离。塔顶甲醇蒸汽与一部分自闪蒸罐100底部出来的液相产物换热后进入塔顶冷凝器冷凝,温度降至87.6℃,然后一部分返塔回流,一部分作为产品采出。闪蒸罐101顶部汽相进入压缩机,闪蒸罐101底部液相作为塔釜产物采出与闪蒸罐100的一部分液相产物混合后,经换热后泵入后续分离操作装置。
采用如上技术,甲醇产品纯度可达99.6%,符合要求。
处理吨混合醇由原来需要7.5吨低压蒸汽,降至无需新鲜蒸汽的消耗;原来需要消耗循环水400吨,降至只需要消耗60吨;同时,只需要约470度的电耗。
将本发明的方法与现有技术的处理方法能耗和甲醇纯度进行比较,如表1所示。
表1
本发明的方法能够显著降低能耗,分离出的甲醇纯度达到95%以上。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:将低碳混合醇泵入精馏塔,从塔顶采出甲醇蒸汽并送入换热器,釜底产物经减压、降温后进入闪蒸罐进行第一次气液分离,分离出的液相一部分进入换热器与甲醇蒸汽换热后再进入另一个闪蒸罐进行第二次气液分离;
两次气液分离得到的气相均进入压缩机,经增压升温后进入精馏塔;
经过换热后的甲醇蒸汽进入塔顶冷凝器冷凝得到甲醇。
2.根据权利要求1所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,该方法还包括第一次气液分离得到的液相的剩余部分与第二次气液分离得到的液相混合后作为塔釜产物采出。
3.根据权利要求1所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,该方法还包括塔顶冷凝器中的其他产品返塔回流。
4.根据权利要求1所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,所述低碳混合醇在泵入精馏塔之前进行脱水。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,所述精馏塔的操作压力为0.04~0.12MPa,塔顶温度42.6~90.6℃,塔底温度55.1~95.4℃;所述釜底产物经节流阀减压至0.011~0.034MPa,温度降至30.4~103.1℃;进入换热器的液相经换热后温度升至33.6~113.7℃;压缩机内气体的压力升至0.045~0.125MPa,温度升至122.2~160.5℃;所述甲醇蒸汽经过换热后进入塔顶冷凝器温度降至39.6~87.6℃。
6.根据权利要求5所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,所述精馏塔的操作压力为0.05~0.1MPa,塔顶温度45~85℃,塔底温度60~90℃。
7.根据权利要求6所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,所述釜底产物经节流阀减压至0.015~0.03MPa,温度降至40~90℃。
8.根据权利要求7所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,进入换热器的液相经换热后温度升至40~100℃。
9.根据权利要求8所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,两次气液分离得到的气相经过压缩机压缩后压力升至0.06~0.11MPa,温度升至130~150℃。
10.根据权利要求9所述的低碳混合醇塔釜闪蒸分离甲醇的方法,其特征在于,所述甲醇蒸汽经过换热后进入塔顶冷凝器温度降至45~80℃。
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