甲醇精馏的方法

1、甲醇精馏的典型工艺流程 甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏， 双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔)(1) 单塔流程描述采用铜系催化剂低压法合成甲醇 , 由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量 大大减少 , 而且二甲醚的含量几十倍地降低 , 因此在取消化学净化的同时 , 可 将预精馏及甲醇 -水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行 ,即单塔流程 , 就能获得一般工业上所需要的精甲醇。 单塔流程更适用于合成甲基燃料的分 离, 很容易获得燃料级甲醇。单塔流程 ( 见图为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。 粗甲醇塔中部 加料口送入 , 轻组分由塔顶排出 , 高沸点的重组分在进料板以下若塔板处

2、引 出, 水从塔底排出 , 产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。(2) 双塔流程描述双塔工艺是由脱醚塔 , 甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在 100万吨/ 年以下, 仅仅能提供简单的过程 , 所以设备和投资较低。传统的工艺流程，是最早用于 30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的 精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏 脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高 锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏 (预精馏塔和主精馏塔 )。其高压法锌铬 催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作

3、。为了提高预精馏 塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷 凝后的大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组 分（ 初馏分）及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏 塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得 到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图）（3）三塔流程描述 三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与 二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。 三塔流程（见图）的主要特点是， 加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精 馏，因此热量交换在

4、加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约 30%40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底 含水甲醇由泵送加压塔。 加压塔操作压力为 57bar（G） ，塔顶甲醇蒸气全凝后， 部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含 水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分 与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。（4）四塔流程描述 四塔流程（见图）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收 塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后 （ 主要为不凝气、二甲醚 等） ，塔底甲醇及高沸点组分

5、加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相 进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压 塔塔底提供热源， 同时对加压塔塔顶气相冷凝。 冷凝后的精甲醇进入回流罐， 一部分作为加压塔回流， 一部分作为精甲醇产品出装置， 加压塔塔底的甲醇、 高沸组分、水等进入常压塔，常压塔顶馏出精甲醇产品，在进料板下方设置 侧线抽出， 抽出物主要为甲醇、 水和高沸点组分， 进入甲回收塔再回收甲醇， 塔底废水进入生化系统处理，回收塔设有侧线抽出，主要抽出物为高沸点醇 类，以保证回收塔塔顶精甲醇质量和塔底废水中总醇含量要求，塔底废水送 生化处理。工艺流程的选择采用四塔工艺流程，预塔的主要目的是除去

6、粗甲醇中溶解的气体 (如 CO2、 CO、H2 等)及低沸点组分 (如二甲醚、甲酸甲酯 ) ，加压塔及常压塔的目的是 除去水及高沸点杂质 ( 如异丁基油 ) ，同时获得高纯度的优质甲醇产品。另 外，为减少废水排放，增设甲醇回收塔，进一步回收甲醇，减少废水中的甲 醇含量。其主要特点如下，(1) 利用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作常压塔塔底再沸器热源， 从而减少蒸汽消耗和冷却水消耗，形成双效精馏，总的能耗比二塔流程降低 10% 20%(2) 预塔加萃取水，有效的脱除粗甲醇中溶解的气体 CO2 CO H2和丙 酮、烷烃等轻馏分杂质，使甲醇充分溶解在甲醇水溶液中，从而减少甲醇在 预塔塔顶的损失。(3) 由于预

7、塔塔底的温度远低于加压塔的进料口处的温度，加压塔进料属于冷进料，而加压塔釜液温度又高于常压塔进料口处的温度，常压塔进料 属于过热进料状态。无论是冷进料还是热进料对精馏塔分离都是不利的，需 损失一定高度的的填料用于换热。设计的一台加压塔进料/ 釜液换热器，尽量降低进料和进料口处的温差，从而提高了加压塔和常压塔的分离效率。(4) 在常压精馏塔提馏段杂醇油浓缩区设采出口，及时地将难分离的低 沸点共沸物 - 杂醇油采出，从而有效地降低了常压塔的分离难度，减小了操作回流比，达到了节能、提高收率的目的另外杂醇油采出后，能有效降低常压塔塔底废水中甲醇的含量。（5）增设的甲醇回收塔，操作弹性大，操作 灵活，可回收甲醇，减少废水