CN210419809U - 煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统，包括依次设置的常压精馏塔和加压精馏塔，加压精馏塔釜废水出口依次与加压精馏塔进料预热器、常压精馏塔原料二级预热器相连接，加压精馏塔塔顶出口气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器连接后通入加压精馏塔回流罐，另一路经加压精馏塔冷凝器、回流罐，分别与原料一级预热器、加压精馏塔回流口相连接，系统还包括高压精馏塔，利用常压精馏塔、加压精馏塔或常压精馏塔、加压精馏塔、高压精馏塔之间的热量耦合，以及系统内的物料余热，极大地降低操作能耗，同时能满足操作控制指标和系统稳定性，具有显著的实用性及经济性。
Description
技术领域
本实用新型属于大规模工业化精馏分离系统，具体涉及一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统。
背景技术
煤制乙二醇技术路线，以煤制成合成气，再以合成气中的一氧化碳CO和氢气H2为原料制取乙二醇，这也是当今世界普遍关注的一项技术。目前我国开发的煤制乙二醇路线系通过CO气相偶联合成草酸二甲酯DMO，草酸二甲酯再加氢制取乙二醇。在合成草酸二甲酯的过程中，亚硝酸甲酯与CO在催化剂上进行气相催化偶联反应，生成草酸二甲酯，同时存在副反应生成的碳酸二甲酯DMC，或者另外引出部分亚硝酸甲酯与CO在另一反应器中进行催化反应，联产碳酸二甲酯，最终反应后的气体经过冷凝冷却、气提后得到含有少量轻组分、甲醇、碳酸二甲酯和水的混合液。无论是为了得到碳酸二甲酯产品还是将这部分混合液用于偶联工段都需要将水与之分离，以得到碳酸二甲酯产品或避免草酸二甲酯水解，因此过程实施的关键在于甲醇、碳酸二甲酯与水之间的分离，同时保证水中的甲醇、碳酸二甲酯含量控制在一定范围内，以便排放处理或循环使用。
现有技术多采用单塔精馏或双塔精馏分离甲醇、碳酸二甲酯与水，分离过程既没有对双塔或多塔压差进行有效利用，提高分离效率，也没有对系统的热量进行有效的利用，操作能耗大。
发明内容
本实用新型是针对现有技术的不足，提供一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统，通过常压精馏塔、加压精馏塔或常压精馏塔、加压精馏塔、高压精馏塔之间的热量耦合，利用系统内物料的余热进行物料间的换热网络优化，克服现有技术能量损耗大，不能对系统的热量进行有效利用的缺点。既能节省大量能耗，又能控制指标，系统操作稳定，经济效益显著。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统，包括依次设置的常压精馏塔和加压精馏塔，常压精馏塔连接有常压精馏再沸器、常压精馏冷凝器及顺接的回流罐；加压精馏塔连接有加压精馏再沸器、回流罐及顺接的加压精馏冷凝器，其特征是：所述加压精馏塔塔釜废水出口与加压精馏塔进料预热器、常压精馏塔原料二级预热器依次连接，所述加压精馏塔塔顶出口气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器连接后连入加压精馏塔回流罐，另一路直接连入加压精馏塔回流罐，所述加压精馏塔回流罐分别与原料一级预热器、加压精馏塔回流口相连接。
一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统，包括依次设置的常压精馏塔、加压精馏塔和高压精馏塔，常压精馏塔连接有常压精馏再沸器、常压精馏冷凝器及顺接的回流罐；加压精馏塔连接有加压精馏再沸器、回流罐及顺接的加压精馏冷凝器；高压精馏塔连接有高压精馏再沸器、回流罐及顺接的高压精馏冷凝器；其特征是：所述高压精馏塔塔顶出口气相分两路，一路与加压精馏塔再沸器连接后连入高压精馏塔回流罐，另一路直接连入高压精馏塔回流罐，所述高压精馏塔回流罐分别与原料三级预热器、高压精馏塔回流口相连接；所述高压精馏塔塔釜废水出口依次与高压精馏塔进料预热器、加压精馏塔进料预热器、常压精馏塔原料一级预热器相连接；所述加压精馏塔塔顶出口气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器连接后连入加压精馏塔回流罐，另一路直接连入加压精馏塔回流罐，所述加压精馏塔回流罐分别与原料二级预热器、加压精馏塔回流口相连接。
优选地，所述的常压精馏塔、加压精馏塔、高压精馏塔采用高效、高通量的规整填料。
优选地，所述的常压精馏塔、加压精馏塔、高压精馏塔采用高效、高通量的规整填料与固阀塔盘结合。
本实用新型的有益效果是：
利用系统内物料的余热进行物料间的换热网络优化，降低操作能耗，常压精馏塔、加压精馏塔的双塔耦合可降低操作能耗40％以上，常压精馏塔、加压精馏塔和高压精馏塔的三塔耦合可降低操作能耗55％。
附图说明
图1是现有技术提供的煤制乙二醇酯化精馏系统通常采用的单塔分离系统，其中：
T101-精馏塔，E101-精馏塔再沸器，E102-精馏塔一级冷凝器，E103-精馏塔二级冷凝器，E104-甲醇混合液冷却器，E105-废水冷却器，E106-原料预热器，V101-精馏塔回流罐，P101-P102-泵；
图2是现有技术提供的煤制乙二醇酯化精馏双塔耦合系统，其中：
T201-常压精馏塔，T202-加压精馏塔，E201-常压精馏塔再沸器，E202-常压精馏塔一级冷凝器、E203-常压精馏塔二级冷凝器，E204-加压精馏塔冷凝器，E205-加压精馏塔再沸器，E206-甲醇混合液冷却器，E207-废水冷却器，V201-常压精馏塔回流罐，V202-加压精馏塔回流罐，P201-P204-泵；
图3是本实用新型提供的煤制乙二醇酯化精馏双塔耦合优化网络的节能系统，其中；
T301-常压精馏塔，T302-加压精馏塔，E301-原料一级预热器，E302-原料二级预热器，E303-常压精馏塔再沸器，E304-常压精馏塔冷凝器，E305-常压精馏塔二级冷凝器，E306-加压精馏塔进料预热器，E307-加压精馏塔再沸器，E308-加压精馏塔冷凝器，P301-泵，E309-废水冷却器，V301-常压精馏塔回流罐，V302-加压精馏塔回流罐，N301-加压精馏塔塔顶出口，N302-加压精馏塔回流口，N303-加压精馏塔塔釜废水出口；
图4是本实用新型提供的煤制乙二醇酯化精馏三塔耦合优化网络的节能系统，其中：
T401-常压精馏塔，T402-加压精馏塔，T403-高压精馏塔，E401-原料一级预热器，E402-原料二级预热器，E403-原料三级预热器，E404-常压精馏塔冷凝器，E405-常压精馏塔二级冷凝器，E406-常压精馏塔再沸器，E407-加压精馏塔进料预热器，E408-加压精馏塔冷凝器，E409-加压精馏塔再沸器，E410-高压精馏塔进料预热器，E411-高压精馏塔冷凝器，E412-高压精馏塔再沸器，P401-P402-泵，V401-常压精馏塔回流罐，V402-加压精馏塔回流罐，V403-高压精馏塔回流罐，N401-加压精馏塔塔顶出口，N402-加压精馏塔回流口，N403-高压精馏塔塔顶出口，N404-高压精馏塔回流口，N405-高压精馏塔塔釜废水出口；
具体实施方式
实施例1
图3是本实用新型提供的一种煤制乙二醇过程中酯化精馏双塔耦合优化网络的节能系统，包括依次设置的常压精馏塔T301和加压精馏塔T302，常压精馏塔T301连接有常压精馏再沸器E303、常压精馏冷凝器E304及顺接的回流罐V301,常压精馏塔回流罐V301还连接有常压精馏塔二级冷凝器E305；加压精馏塔T302连接有加压精馏再沸器E307、回流罐V302及顺接的加压精馏冷凝器E308，所述加压精馏塔塔釜废水出口N303与加压精馏塔进料预热器E306、常压精馏塔原料二级预热器E302依次连接；所述加压精馏塔塔顶出口N301气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器E303连接后连入加压精馏塔回流罐V302，另一路直接连入回流罐V302，所述回流罐V302分别与原料一级预热器E301、加压精馏塔回流口N302相连接。
与图2提供的系统相比，增加了原料一级预热器E301、二级预热器E302和加压精馏塔进料预热器E306，将物料间的余热加以利用，进行换热网络优化，进一步降低操作能耗。
常压、加压精馏塔的操作条件为：常压精馏塔的塔顶操作压力为0.02MPaG，塔顶温度69.1℃，塔釜温度75.9℃；加压精馏塔的塔顶操作压力为0.2MPaG，塔顶温度95.6℃，塔釜温度104.9℃。
原料为亚硝酸甲酯MN汽提塔的釜液，其中，甲醇含量45～60wt％，碳酸二甲酯含量20～30wt％，水含量10％～30％。原料先用加压精馏塔T302塔顶采出的物料进行一级预热，再与加压精馏塔T302塔塔釜的废水进行二级预热后进入常压精馏塔T301，塔顶回收部分甲醇、碳酸二甲酯后，釜液再经泵P301送入加压精馏塔T302，塔顶回收剩余的甲醇、碳酸二甲酯，塔釜为处理合格的废水。
加压精馏塔T302的塔顶物料蒸汽给常压精馏塔T301的再沸器E303供热，同时被常压精馏塔T301的物料冷凝，若有未冷凝部分则经加压精馏塔冷凝器E308进一步冷凝后进入回流罐V302。
废水在出界区前，先将加压精馏塔T302的进料预热E306，然后再将常压精馏塔T301的进料二级预热，最后再用循环水经废水冷却器E309冷却到指定温度。
实施例2
本实用新型提供的一种煤制乙二醇过程中酯化精馏双塔耦合优化网络的节能系统，如附图3，包括依次设置的常压精馏塔T301和加压精馏塔T302，常压精馏塔T301连接有常压精馏再沸器E303、常压精馏冷凝器E304及顺接的回流罐V301,常压精馏塔回流罐V301还连接有常压精馏塔二级冷凝器E305；加压精馏塔T302连接有加压精馏再沸器E307、回流罐V302及顺接的加压精馏冷凝器E308，所述加压精馏塔塔釜废水出口N303与加压精馏塔进料预热器E306、常压精馏塔原料二级预热器E302依次连接，所述加压精馏塔塔顶出口N301气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器E303连接后连入加压精馏塔回流罐V302，另一路直接连入回流罐V302，所述回流罐V302分别与原料一级预热器E301、加压精馏塔回流口N302相连接。
与图2提供的系统相比，增加了原料一级预热器E301、二级预热器E302和加压精馏塔进料预热器E306，将物料间的余热加以利用，进行换热网络优化，进一步降低操作能耗。
常压、加压精馏塔的操作条件为：常压精馏塔的塔顶操作压力为0.01MPaG，塔顶温度69.1℃，塔釜温度75.9℃；加压精馏塔的塔顶操作压力为0.2MPaG，塔顶温度95.6℃，塔釜温度104.9℃。
原料为亚硝酸甲酯MN汽提塔的釜液，其中，甲醇含量45～60wt％，碳酸二甲酯含量20～30wt％，水含量10％～30％。原料先用加压精馏塔T302塔顶采出的物料进行一级预热，再与加压精馏塔T302塔釜的废水进行二级预热后进入常压精馏塔T301，塔顶回收部分甲醇、碳酸二甲酯后，釜液再经泵P301送入加压精馏塔T302，塔顶回收剩余的甲醇、碳酸二甲酯，塔釜为处理合格的废水。
加压精馏塔T302的塔顶物料蒸汽给常压精馏塔T301的再沸器E303供热，同时被常压精馏塔T301的物料冷凝，若有未冷凝部分则经加压精馏塔冷凝器E308进一步冷凝后进入回流罐V302。
废水在出界区前，先将加压精馏塔T302的进料预热E306，然后再将常压精馏塔T301的进料二级预热，最后再用循环水经废水冷却器E309冷却到指定温度。
实施例3
本实用新型提供的一种煤制乙二醇过程中酯化精馏双塔耦合优化网络的节能系统，如附图3，包括依次设置的常压精馏塔T301和加压精馏塔T302，常压精馏塔T301连接有常压精馏再沸器E303、常压精馏冷凝器E304及顺接的回流罐V301,常压精馏塔回流罐V301还连接有常压精馏塔二级冷凝器E305；加压精馏塔T302连接有加压精馏再沸器E307、回流罐V302及顺接的加压精馏冷凝器E308，所述加压精馏塔塔釜废水出口N303与加压精馏塔进料预热器E306、常压精馏塔原料二级预热器E302依次连接，所述加压精馏塔塔顶出口N301气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器E303连接后连入加压精馏塔回流罐V302，另一路直接连入回流罐V302，所述回流罐V302分别与原料一级预热器E301、加压精馏塔回流口N302相连接。
与图2提供的系统相比，增加了原料一级预热器E301、二级预热器E302和加压精馏塔进料预热器E306，将物料间的余热加以利用，进行换热网络优化，进一步降低操作能耗。
常压、加压精馏塔的操作条件为：常压精馏塔的塔顶操作压力为0.06MPaG，塔顶温度69.1℃，塔釜温度75.9℃；加压精馏塔的塔顶操作压力为0.28MPaG，塔顶温度95.6℃，塔釜温度104.9℃。
原料为亚硝酸甲酯MN汽提塔的釜液，其中，甲醇含量45～60wt％，碳酸二甲酯含量20～30wt％，水含量10％～30％。原料先用加压精馏塔T302塔顶采出的物料进行一级预热，再与加压精馏塔T302塔釜的废水进行二级预热后进入常压精馏塔T301，塔顶回收部分甲醇、碳酸二甲酯后，釜液再经泵P301送入加压精馏塔T302，塔顶回收剩余的甲醇、碳酸二甲酯，塔釜为处理合格的废水。
加压精馏塔T302的塔顶物料蒸汽给常压精馏塔T301的再沸器E303供热，同时被常压精馏塔T301的物料冷凝，若有未冷凝部分则经加压精馏塔冷凝器E308进一步冷凝后进入回流罐V302。
废水在出界区前，先将加压精馏塔T302的进料预热E306，然后再将常压精馏塔T301的进料二级预热，最后再用循环水经废水冷却器E309冷却到指定温度。
实施例4
图4是一种煤制乙二醇过程中酯化精馏三塔耦合优化网络的节能系统，包括依次设置的常压精馏塔T401、加压精馏塔T402和高压精馏塔T403，常压精馏塔T401连接有常压精馏再沸器E406、常压精馏一级冷凝器E404及顺接的回流罐V401,常压精馏塔回流罐V401还连接有常压精馏塔二级冷凝器E405；加压精馏塔T402连接有加压精馏再沸器E409、回流罐V402及顺接的加压精馏冷凝器E408，高压精馏塔T403连接有高压精馏再沸器E412、回流罐V403、及顺接的高压精馏冷凝器E411；所述高压精馏塔塔顶出口N403气相分两路，一路与加压精馏塔再沸器E409连接后连入高压精馏塔回流罐V403，另一路直接连入高压精馏塔回流罐V403，所述高压精馏塔回流罐V403分别与原料三级预热器E403、高压精馏塔回流口N404相连接；所述高压精馏塔塔釜废水出口N405依次与高压精馏塔进料预热器E410、加压精馏塔进料预热器E407、常压精馏塔原料一级预热器E401相连接；所述加压精馏塔塔顶出口N401气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器E406连接后连入加压精馏塔回流罐V402，另一路直接连入加压精馏塔回流罐V402，所述加压精馏塔回流罐V402分别与原料二级预热器E402、加压精馏塔回流口N402相连接。
与图2提供的系统相比，增加了一台高压精馏塔T403及相应物料间热利用的换热器，将常压精馏塔T401、加压精馏塔T402和高压精馏塔T403形成三塔双效热耦合系统，进一步降低操作能耗，适用于大规模装置。
常压、加压、高压精馏塔的操作条件为：常压精馏塔的塔顶操作压力为0.02MPaG，塔顶温度69.1℃，塔釜温度75.9℃；加压精馏塔的塔顶操作压力为0.2MPaG，塔顶温度95.6℃，塔釜温度104.9℃；高压精馏塔的塔顶操作压力为0.5MPaG，塔顶温度119.2℃，塔釜温度160.7℃。
原料为亚硝酸甲酯MN汽提塔的釜液，其中，甲醇含量45～60wt％，碳酸二甲酯含量20～30wt％，水含量10％～30％。原料先经高压精馏塔T403的塔釜废水进行一级预热，再经加压精馏塔T402的塔顶采出物料进行二级预热，最后经高压精馏塔T403的塔顶采出物料进行三级预热后进入常压精馏塔T401，塔顶回收一部分甲醇、碳酸二甲酯，不凝气出装置，塔釜液经泵P401增压后送至加压精馏塔T402，塔顶再次回收一部分甲醇、碳酸二甲酯，塔釜液经泵P402送至高压精馏塔T403，塔顶回收剩余的甲醇、碳酸二甲酯，塔釜为达标的废水。
系统的换热网络为：
(1)加压精馏塔T402的塔顶物料蒸汽给常压精馏塔T401的塔釜再沸器供热，高压精馏塔T403的塔顶物料蒸汽给加压精馏塔T402的塔釜再沸器供热，同时被冷凝，省去常压精馏塔、加压精馏塔的新鲜蒸汽消耗。
(2)高压精馏塔T403的塔釜高温废水分别给高压精馏塔的进料、加压精馏塔的进料、常压精馏塔的进料预热，释放热量后经循环冷却水冷至一定温度送出界区；
(3)加压精馏塔T402的塔顶采出物料给常压精馏塔T401的进料进行二级预热；
(4)高压精馏塔T403的塔顶采出物料给常压精馏塔T401的进料进行三级预热。
图4提供的整个系统中只有高压精馏塔T403的塔釜再沸器消耗热源(新鲜水蒸汽、导热油等)，因此节约能耗。
实施例5
图4是一种煤制乙二醇过程中酯化精馏三塔耦合优化网络的节能系统，包括依次设置的常压精馏塔T401、加压精馏塔T402和高压精馏塔T403，常压精馏塔T401连接有常压精馏再沸器E406、常压精馏一级冷凝器E404及顺接的回流罐V401,常压精馏塔回流罐V401还连接有常压精馏塔二级冷凝器E405；加压精馏塔T402连接有加压精馏再沸器E409、回流罐V402及顺接的加压精馏冷凝器E408，高压精馏塔T403连接有高压精馏再沸器E412、回流罐V403、及顺接的高压精馏冷凝器E411；所述高压精馏塔塔顶出口N403气相分两路，一路与加压精馏塔再沸器E409连接后连入高压精馏塔回流罐V403，另一路直接连入高压精馏塔回流罐V403，所述高压精馏塔回流罐V403分别与原料三级预热器E403、高压精馏塔回流口N404相连接；所述高压精馏塔塔釜废水出口N405依次与高压精馏塔进料预热器E410、加压精馏塔进料预热器E407、常压精馏塔原料一级预热器E401相连接；所述加压精馏塔塔顶出口N401气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器E406连接后连入加压精馏塔回流罐V402，另一路直接连入加压精馏塔回流罐V402，所述加压精馏塔回流罐V402分别与原料二级预热器E402、加压精馏塔回流口N402相连接。
与图2提供的系统相比，增加了一台高压精馏塔T403及相应物料间热利用的换热器，将常压精馏塔T401、加压精馏塔T402和高压精馏塔T403形成三塔双效热耦合系统，进一步降低操作能耗，适用于大规模装置。
常压、加压、高压精馏塔的操作条件为：常压精馏塔的塔顶操作压力为0.02MPaG，塔顶温度69.1℃，塔釜温度75.9℃；加压精馏塔的塔顶操作压力为0.2MPaG，塔顶温度95.6℃，塔釜温度104.9℃；高压精馏塔的塔顶操作压力为0.4MPaG，塔顶温度119.2℃，塔釜温度160.7℃。
原料为亚硝酸甲酯MN汽提塔的釜液，其中，甲醇含量45～60wt％，碳酸二甲酯含量20～30wt％，水含量10％～30％。原料先经高压精馏塔T403的塔釜废水进行一级预热，再经加压精馏塔T402的塔顶采出物料进行二级预热，最后经高压精馏塔T403的塔顶采出物料进行三级预热后进入常压精馏塔T401，塔顶回收一部分甲醇、碳酸二甲酯，不凝气出装置，塔釜液经泵P401增压后送至加压精馏塔T402，塔顶再次回收一部分甲醇、碳酸二甲酯，塔釜液经泵P402送至高压精馏塔T403，塔顶回收剩余的甲醇、碳酸二甲酯，塔釜为达标的废水。
系统的换热网络为：
(1)加压精馏塔T402的塔顶物料蒸汽给常压精馏塔T401的塔釜再沸器供热，高压精馏塔T403的塔顶物料蒸汽给加压精馏塔T402的塔釜再沸器供热，同时被冷凝，省去常压精馏塔、加压精馏塔的新鲜蒸汽消耗。
(2)高压精馏塔T403的塔釜高温废水分别给高压精馏塔的进料、加压精馏塔的进料、常压精馏塔的进料预热，释放热量后经循环冷却水冷至一定温度送出界区；
(3)加压精馏塔T402的塔顶采出物料给常压精馏塔T401的进料进行二级预热；
(4)高压精馏塔T403的塔顶采出物料给常压精馏塔T401的进料进行三级预热。
图4提供的整个系统中只有高压精馏塔T403的塔釜再沸器消耗热源(新鲜水蒸汽、导热油等)，因此节约能耗。
实施例6
图4是一种煤制乙二醇过程中酯化精馏三塔耦合优化网络的节能系统，包括依次设置的常压精馏塔T401、加压精馏塔T402和高压精馏塔T403，常压精馏塔T401连接有常压精馏再沸器E406、常压精馏一级冷凝器E404及顺接的回流罐V401,常压精馏塔回流罐V401还连接有常压精馏塔二级冷凝器E405；加压精馏塔T402连接有加压精馏再沸器E409、回流罐V402及顺接的加压精馏冷凝器E408，高压精馏塔T403连接有高压精馏再沸器E412、回流罐V403、及顺接的高压精馏冷凝器E411；所述高压精馏塔塔顶出口N403气相分两路，一路与加压精馏塔再沸器E409连接后连入高压精馏塔回流罐V403，另一路直接连入高压精馏塔回流罐V403，所述高压精馏塔回流罐V403分别与原料三级预热器E403、高压精馏塔回流口N404相连接；所述高压精馏塔塔釜废水出口N405依次与高压精馏塔进料预热器E410、加压精馏塔进料预热器E407、常压精馏塔原料一级预热器E401相连接；所述加压精馏塔塔顶出口N401气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器E406连接后连入加压精馏塔回流罐V402，另一路直接连入加压精馏塔回流罐V402，所述加压精馏塔回流罐V402分别与原料二级预热器E402、加压精馏塔回流口N402相连接。
与图2提供的系统相比，增加了一台高压精馏塔T403及相应物料间热利用的换热器，将常压精馏塔T401、加压精馏塔T402和高压精馏塔T403形成三塔双效热耦合系统，进一步降低操作能耗，适用于大规模装置。
常压、加压、高压精馏塔的操作条件为：常压精馏塔的塔顶操作压力为0.02MPaG，塔顶温度69.1℃，塔釜温度75.9℃；加压精馏塔的塔顶操作压力为0.2MPaG，塔顶温度95.6℃，塔釜温度104.9℃；高压精馏塔的塔顶操作压力为0.8MPaG，塔顶温度119.2℃，塔釜温度160.7℃。
原料为亚硝酸甲酯MN汽提塔的釜液，其中，甲醇含量45～60wt％，碳酸二甲酯含量20～30wt％，水含量10％～30％。原料先经高压精馏塔T403的塔釜废水进行一级预热，再经加压精馏塔T402的塔顶采出物料进行二级预热，最后经高压精馏塔T403的塔顶采出物料进行三级预热后进入常压精馏塔T401，塔顶回收一部分甲醇、碳酸二甲酯，不凝气出装置，塔釜液经泵P401增压后送至加压精馏塔T402，塔顶再次回收一部分甲醇、碳酸二甲酯，塔釜液经泵P402送至高压精馏塔T403，塔顶回收剩余的甲醇、碳酸二甲酯，塔釜为达标的废水。
系统的换热网络为：
(1)加压精馏塔T402的塔顶物料蒸汽给常压精馏塔T401的塔釜再沸器供热，高压精馏塔T403的塔顶物料蒸汽给加压精馏塔T402的塔釜再沸器供热，同时被冷凝，省去常压精馏塔、加压精馏塔的新鲜蒸汽消耗。
(2)高压精馏塔T403的塔釜高温废水分别给高压精馏塔的进料、加压精馏塔的进料、常压精馏塔的进料预热，释放热量后经循环冷却水冷至一定温度送出界区；
(3)加压精馏塔T402的塔顶采出物料给常压精馏塔T401的进料进行二级预热；
(4)高压精馏塔T403的塔顶采出物料给常压精馏塔T401的进料进行三级预热。
图4提供的整个系统中只有高压精馏塔T403的塔釜再沸器消耗热源(新鲜水蒸汽、导热油等)，因此节约能耗。
实施例7
以50万吨/年煤制乙二醇装置为例，酯化精馏系统的原料处理量约为150m3/h，年操作8000小时计，按本实用新型提供的采用双塔耦合或三塔耦合的工艺方法与常规采用的单塔精馏工艺进行了操作能耗对比，如下：
由上述对比结果可以看出，流程的节能优化顺序为图4>图3>图2>图1。
按每吨蒸汽150元计算，每吨循环水0.2元计算，
图3每年可节省蒸汽费用：27.30万吨/年×150元/吨＝4095万元/年；
每年节省循环水费用：1768.6万吨/年×0.2元/吨＝353.72万元/年；
图4每年可节省蒸汽费用：34.67万吨/年×150元/吨＝5200.5万元/年；
每年节省循环水费用：2269.36万吨/年×0.2元/吨＝453.87万元/年。
本实用新型提供了一种煤制乙二醇过程中酯化精馏系统，具有极其显著的经济效益，可根据装置规模大小采用图3双塔耦合优化网络节能系统或图4所示三塔耦合优化网络节能系统。结合实施例加以具体说明，相关领域的人员完全可以根据本实用新型提供的方法进行适当改动或变更与组合，来实现该技术。需要特别说明的是，所有这些通过对本实用新型提供的系统进行相类似的改动或变更与重新组合，都被视为在本实用新型的保护范围和内容中。
Claims (4)
1.一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统，包括依次设置的常压精馏塔和加压精馏塔，常压精馏塔连接有常压精馏再沸器、常压精馏冷凝器及顺接的回流罐；加压精馏塔连接有加压精馏再沸器、回流罐及顺接的加压精馏冷凝器，其特征是：所述加压精馏塔的塔釜废水出口与加压精馏塔进料预热器、常压精馏塔原料二级预热器依次连接，所述加压精馏塔的塔顶出口气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器连接后连入加压精馏塔回流罐，另一路直接连入加压精馏塔回流罐，所述加压精馏塔回流罐分别与原料一级预热器、加压精馏塔回流口相连接。
2.一种煤制乙二醇过程中酯化精馏热集成系统，包括依次设置的常压精馏塔、加压精馏塔和高压精馏塔，常压精馏塔连接有常压精馏再沸器、常压精馏冷凝器及顺接的回流罐；加压精馏塔连接有加压精馏再沸器、回流罐及顺接的加压精馏冷凝器；高压精馏塔连接有高压精馏再沸器、回流罐及顺接的高压精馏冷凝器；其特征是：所述高压精馏塔的塔顶出口气相分两路，一路与加压精馏塔再沸器连接后连入高压精馏塔回流罐，另一路直接连入高压精馏塔回流罐，所述高压精馏塔回流罐分别与原料三级预热器、高压精馏塔回流口相连接；所述高压精馏塔的塔釜废水出口依次与高压精馏塔进料预热器、加压精馏塔进料预热器、常压精馏塔原料一级预热器相连接；所述加压精馏塔的塔顶出口气相分两路，一路与常压精馏塔再沸器连接后连入加压精馏塔回流罐，另一路直接连入加压精馏塔回流罐，所述加压精馏塔回流罐分别与原料二级预热器、加压精馏塔回流口相连接。
3.根据权利要求2所述的热集成系统，其特征是所述的常压精馏塔、加压精馏塔、高压精馏塔采用高效、高通量的规整填料。
4.根据权利要求2所述的热集成系统，其特征是所述的常压精馏塔、加压精馏塔、高压精馏塔采用高效、高通量的规整填料与固阀塔盘结合。
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