文档介绍：第一章岗位任务
将合成工序送来的粗甲醇通过精馏工序操作,生产出符合国家质量标准的精甲醇产品。
第二章岗位生产的工作原理
在合成甲醇的同时伴随有许多副反应,从而生成许多副产品。由于这些副产物的存在,使甲醇纯度下降,影响其质量。另外CO2与H2合成甲醇时也有水的生成,需要将水分离掉,得到符合质量标准的精甲醇。现将粗甲醇中有代表性的组分的分子量与沸点列于下表:
组分
分子量
沸点(℃)
二甲醚

-
甲酸甲酯

甲醇

乙醇

异丙醇

正丙醇

仲丁醇

水

异丁醇

正丁醇

由表可知:粗甲醇中杂质可以分为两大类:一类包括二甲醚、甲酸甲脂等,它们的沸点低于甲醇沸点,另一类包括乙醇、水、丙醇等,它们的沸点高于甲醇沸点。因精馏过程能耗较大,且热能利用率很低,在能源极其宝贵的今天,粗甲醇的精馏也向着节能方向发展。本岗位正是利用这两类物质沸点的差异,同时更合理地利用热量,特采用三塔精馏工艺。
在第一塔中,由于低沸点杂质(包括溶于粗甲醇中的惰性气体)的沸点远低于甲醇的沸点,而且不易形成共沸物,只要有足够的塔高,控制好冷凝器的温度、回流量就能达到分离目的。
第二和第三塔分别设置为加压精馏和常压精馏,其目的主要是节约蒸汽,即利用加压塔顶甲醇蒸汽的冷凝热做为常压塔再沸器的热源。
粗甲醇经过预塔精馏后,主要是甲醇和水以及一些微量的轻组分,重组分和杂质。因此,加压精馏可看成二元组分精馏,即塔顶为精甲醇,塔底为含醇浓度高的甲醇水溶液。加压塔顶精甲醇蒸汽在为常压塔提供热量后一部分作为自身回流,另一部分作为精甲醇产品采出,以减轻常压塔的生产负荷。
在常压塔中,高沸点杂质中的乙醇与甲醇的沸点比较接近,二者性质也相近,易形成共沸物,所以分离较难。为了保证精甲醇质量,采用从塔中、下部杂醇富集区,采出杂醇含量较高的溶液,从而降低上部溶液杂醇含量,使精甲醇的杂醇含量达到质量要求。其它高沸点杂质因沸点与甲醇相差较大,且不形成共沸物,所以很容易分离,从塔底除去。
精馏过程是一个传热、传质的过程,在操作中其稳定性显得特别重要,各参数之间保持相对稳定,才能保证甲醇质量的稳定。
把液体混合物进行多次部分气化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
、压力降、空塔速度、回流比对生产的影响:
1)维持正常的塔釜温度,可以避免轻组分流失,提高甲醇的回收率;也可减少残液的污染作用。如果塔釜温度降低,往往是由于轻组分带至残液中,或是热负荷骤减,也有可能是塔下部重组分过多所造成。这时需要判明情况进行调节,如调节回流,增加甲醇采出,增加重组分采出等,必要时需减少入料量。
精馏塔塔顶温度是决定甲醇产品质量的重要条件。实质上是在操作压力下纯甲醇的沸点温度,常压精馏塔一般控制顶温度66-67℃。如塔压稳定的前提下,塔顶温度升高,则说明塔顶重组分增加,使甲醇的沸程和高锰酸钾超标。
2)所谓的压力降,就是平常所说的塔釜和塔顶的压力差。对于固定的塔来说,塔顶压力一般由塔顶液封槽液柱高度决定,而塔中下部压力升高,如塔内负荷及上升气速增大,塔底液面升高等,即使塔压降增大,会对塔的操作稳定性和塔内温度带来较大影响。
a引起温度和组成间对应关系的混乱。操作中常以温度作为衡量产品质量的间接标准,但这只有在正常恒定塔压的前提下才是正确的。当塔压升高时,混合物的沸点也随之升高引起全塔的温度发生改变,温度和产品质量的对应关系也将发生改变。
b压力降增大,组分间的相对挥发度降低,分离效率下降。
c影响气液相平衡。压力降升高。则气相中重组分减少,相应地提高了气相中轻组分浓度;使液相量增加,气相量减少。总的结果是:塔顶馏分中轻组分浓度增加,但数量却相对减少;釜液中轻组分浓度增加,釜液量增加。
3)空塔速度是指单位时间内精馏塔上升蒸汽的体积与塔截面积的比,即塔内上升蒸汽在单位时间内流动的距离。
空塔速度过低时,不利于气体穿过孔道,甚至托不住上层塔板的液体,塔板上的液体可以经升气孔倒流至下层塔板,这种现象称为液体泄漏。泄漏严重时,会降低精馏塔的分离效果。
4)回流比对精馏塔的操作影响很大,直接关系着塔内各层物料浓度的改变和温度的分布,最终反映在塔的分离效率上,是重要的操作参数之一。最适宜的回流比的确定应该在最经济的设备费用和操作费用下确定回流比。
-。其调节的依据是根据他的负荷和精甲醇的质量,当塔的负荷较轻时,这时塔板比较富裕,可以取较低