本發(fā)明屬于甲醇精餾提純，尤其涉及一種甲醇精餾系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)：

1、目前合成氣直接合成甲醇獲得的甲醇產(chǎn)品中甲醇含量一般在96％以下，該種規(guī)格的甲醇無法滿足大多數(shù)化工產(chǎn)品的原料需求；進(jìn)而甲醇精餾是目前獲得精甲醇的最常用方式，其基本原理為通過精餾的方式分離出粗甲醇當(dāng)中除甲醇外的大部分雜質(zhì)，從而獲得滿足使用需求的精甲醇產(chǎn)品。

2、目前甲醇精制廣泛采用的三塔甲醇精餾(順流雙效精餾)工藝，即粗甲醇順序通過預(yù)精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔進(jìn)行精餾分離，在加壓塔塔頂出料和常壓塔塔頂出料分別獲得甲醇產(chǎn)品。分離順序為由預(yù)精餾塔脫除粗甲醇中的輕組分，塔釜的預(yù)后粗甲醇進(jìn)入加壓精餾塔，利用加壓塔塔頂甲醇蒸汽的冷凝潛熱作為常壓塔再沸熱源，實現(xiàn)順流雙效精餾，雜醇從常壓塔側(cè)線采出，廢水從常壓塔塔底排出。這種方法是常見的粗甲醇精制過程，甲醇精餾過程能耗約為417-3223.7mj/噸精甲醇產(chǎn)品，生產(chǎn)能耗較高，隨著甲醇精制規(guī)模的擴(kuò)大，總能量消耗也顯著增加；如何實現(xiàn)在節(jié)約能耗的前提下提高精制甲醇的得率則成為了亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種甲醇精餾系統(tǒng)以及方法，用于解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種甲醇精餾系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括粗甲醇管道，粗甲醇管道與預(yù)精餾塔的進(jìn)口相連，預(yù)精餾塔的塔釜液出口與加壓精餾塔的進(jìn)口相連，加壓精餾塔的塔釜液出口與低壓精餾塔的進(jìn)口相連，低壓精餾塔的塔釜液出口與負(fù)壓精餾塔的進(jìn)口相連，負(fù)壓精餾塔的塔中側(cè)線管道與回收精餾塔相連；所述加壓精餾塔的氣相出口、低壓精餾塔的氣相出口、負(fù)壓精餾塔的氣相出口以及回收精餾塔的氣相出口分別與精甲醇產(chǎn)品管道相連。

4、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用甲醇精餾為正物系的特點，整個流程采用減壓操作，其不僅能夠有利于甲醇與水、乙醇等物質(zhì)的分離，還能夠進(jìn)一步降低分離需要的能量；進(jìn)一步地，本發(fā)明利用預(yù)精餾塔、加壓精餾塔、低壓精餾塔、負(fù)壓精餾塔和回收精餾塔進(jìn)行五塔精餾，以達(dá)到提高精制甲醇得率的特點。

5、優(yōu)選的，所述粗甲醇管道通過第一粗醇預(yù)熱器的第一通道和第二粗醇預(yù)熱器的第一通道與預(yù)精餾塔的進(jìn)口相連；所述預(yù)精餾塔的氣相出口通過預(yù)塔塔頂冷凝器的第一通道與不凝氣分離罐相連，不凝氣分離罐的氣相出口與萃取槽的氣相進(jìn)口相連，不凝氣分離罐的液相出口和萃取槽的液相出口分別預(yù)塔回流罐的進(jìn)口相連，預(yù)塔回流罐的出口通過預(yù)塔回流泵與預(yù)精餾塔的回流口相連；預(yù)精餾塔的塔釜液出口與加壓精餾塔的進(jìn)口之間設(shè)有四通，四通的第三端通過第一預(yù)塔再沸器的第一通道與預(yù)精餾塔下部的進(jìn)口相連，四通的第四端通過第二預(yù)塔再沸器的第一通道與預(yù)精餾塔下部的進(jìn)口相連。

6、優(yōu)選的，所述預(yù)塔塔頂冷凝器的第二通道進(jìn)口與第一循環(huán)進(jìn)水通道相連，預(yù)塔塔頂冷凝器的第二通道出口與循環(huán)水出水管道相連，萃取槽的萃取水進(jìn)口與萃取水管道相連，萃取槽的氣相出口與第一不凝氣管道相連；四通的第二端通過加壓塔進(jìn)料泵和加壓塔進(jìn)料預(yù)熱器的第一通道與加壓精餾塔的進(jìn)口相連。

7、優(yōu)選的，所述加壓精餾塔的氣相出口分別與低壓塔再沸器的第二通道和第一預(yù)塔再沸器的第二通道相連，低壓塔再沸器的第二通道和第一預(yù)塔再沸器的第二通道的出口分別與加壓塔回流罐相連，加壓塔回流罐的出口通過加壓塔回流泵分別與加壓精餾塔的回流口和第二粗醇預(yù)熱器的第二通道相連，第二粗醇預(yù)熱器的第二通道出口與精甲醇產(chǎn)品管道相連。

8、優(yōu)選的，所述加壓精餾塔的塔釜液出口通過第一三通和加壓塔進(jìn)料預(yù)熱器的第二通道與低壓精餾塔的進(jìn)口相連，第一三通的第三端通過加壓塔再沸器的第一通道與加壓精餾塔下部相連通；蒸汽管網(wǎng)通過加壓塔再沸器的第二通道與凝液管道相連，凝液管道通過第二預(yù)塔再沸器的第二通道與凝液儲罐相連。

9、優(yōu)選的，所述低壓精餾塔的氣相出口通過負(fù)壓塔再沸器的第二通道和低壓塔回流罐與低壓塔回流泵相連，低壓塔回流泵的出口分別與低壓精餾塔的回流口以及精甲醇產(chǎn)品管道相連，低壓精餾塔的塔釜液出口通過第二三通、負(fù)壓塔進(jìn)料泵和負(fù)壓塔進(jìn)料冷卻器的第一通道與負(fù)壓精餾塔相連；第二三通的第三端通過低壓塔再沸器的第一通道與低壓精餾塔下部的進(jìn)口相連通；第二循環(huán)進(jìn)水管道通過負(fù)壓塔進(jìn)料冷卻器的第二通道與循環(huán)水出水管道相連。

10、優(yōu)選的，所述負(fù)壓精餾塔的氣相出口通過負(fù)壓塔冷卻器的第一通道與負(fù)壓塔回流槽相連，負(fù)壓塔回流槽的氣相出口與真空泵分離罐相連，真空泵分離罐的氣相出口通過負(fù)壓塔真空泵與第二不凝氣管道相連；真空泵分離罐的液相出口通過真空泵分離罐冷凝器的第一通道回流至負(fù)壓塔回流槽內(nèi)，負(fù)壓塔回流槽的液相出口通過負(fù)壓塔回流泵分別與負(fù)壓精餾塔的回流口和精甲醇產(chǎn)品管道相連；負(fù)壓精餾塔的塔釜液出口通過第三三通和負(fù)壓塔釜液泵與廢水管道相連；第三三通的第三端通過負(fù)壓塔再沸器的第一通道與負(fù)壓精餾塔的下部相連通；負(fù)壓精餾塔中部的塔中側(cè)線管道通過負(fù)壓塔側(cè)線采出加壓泵與回收精餾塔的進(jìn)口相連。

11、優(yōu)選的，所述回收精餾塔的氣相出口通過回收塔冷凝器第一通道與回收塔回流罐相連，回收塔回流罐的出口通過回收塔回流泵分別與回收精餾塔的回流口和精甲醇產(chǎn)品管道相連；回收精餾塔的塔釜液出口通過第四三通和回收塔釜液泵與廢水管道相連；第四三通的第三端通過回收塔再沸器的第一通道與回收精餾塔下部相連通；蒸汽管網(wǎng)通過回收塔再沸器的第二通道與第二預(yù)塔再沸器的第二通道進(jìn)口相連；回收精餾塔中部的塔中側(cè)線管道與雜醇管道相連。

12、本發(fā)明還包括第三循環(huán)進(jìn)水通道，第三循環(huán)進(jìn)水通道分別與負(fù)壓塔冷卻器的第二通道、真空泵分離罐冷凝器的第二通道和回收塔冷凝器第二通道相連，負(fù)壓塔冷卻器的第二通道出口、真空泵分離罐冷凝器的第二通道出口和回收塔冷凝器第二通道出口分別與循環(huán)水出水管道相連。

13、本發(fā)明還提供了一種甲醇精餾系統(tǒng)的方法，該方法包括如下步驟：

14、步驟1：粗甲醇管道內(nèi)的粗甲醇依次經(jīng)過第一粗醇預(yù)熱器的第一通道和第二粗醇預(yù)熱器的第一通道進(jìn)行換熱，換熱至70～75℃后進(jìn)入預(yù)精餾塔內(nèi)進(jìn)行精餾；所述粗甲醇管道內(nèi)的粗甲醇壓力：0.400mpag，溫度為常溫，組分為：ch3oh：92～97％、h2o：3～7％、c2h5oh：0.03～0.08％、co:0.05～0.1％、co2:0.05～0.15％、ch3o?ch3：0.03～0.08％；

15、步驟2：預(yù)精餾塔中的粗醇通過第一預(yù)塔再沸器和第二預(yù)塔再沸器提供熱源實現(xiàn)精餾；所述第一預(yù)塔再沸器的熱源為來自加壓精餾塔的氣相，該氣相為甲醇蒸汽，壓力0.60mpag，溫度為121～125℃；所述第二預(yù)塔再沸器的熱源為來自加壓塔再沸器第二通道和回收塔再沸器第二通道的蒸汽凝液，蒸汽凝液壓力為0.1mpa(g),溫度為180℃；

16、步驟3：預(yù)精餾塔的氣相出口中的氣相通過預(yù)塔塔頂冷凝器的第一通道與循環(huán)水進(jìn)行換熱，冷凝氣相中的甲醇后進(jìn)入不凝氣分離罐中，不凝氣分離罐中的不凝氣體和萃取水管道中的萃取水進(jìn)入萃取槽進(jìn)行萃取，萃取后的氣相進(jìn)入第一不凝氣管道中進(jìn)行處理；不凝氣分離罐中的液相和萃取槽中的液相作為預(yù)精餾塔的回流液進(jìn)入預(yù)塔回流罐內(nèi)，最后通過預(yù)塔回流泵送入預(yù)精餾塔內(nèi)；所述預(yù)精餾塔氣相出口中的氣相壓力為：0.030mpag，溫度為72.0～80.0℃，組分為：ch3oh：82～87％、h2o：7～13％、c2h5oh：0.0005～0.002％、co:0.1～0.3％、co2:2～4％、ch3och3：0.05～0.1％；進(jìn)入不凝氣分離罐內(nèi)的不凝氣壓力為：0.030mpag，溫度為40～50℃，組分為：ch3oh：20～30％、h2o：0.1～1％、c2h5oh：0.0005～0.001％、co:3～5％、co2:60～70％、ch3och3：1～3％；萃取槽中的液相壓力為：0.030mpag，溫度為63～70℃，組分為：ch3oh：85～88％、h2o：10～14％、c2h5oh：0.0005～0.0015％、co:0.002～0.004％、co2:0.2～0.4％、ch3och3：0.005～0.01％；

17、步驟4：預(yù)精餾塔內(nèi)的塔釜液通過加壓塔進(jìn)料泵加壓以及加壓塔進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入加壓精餾塔中；所述預(yù)精餾塔內(nèi)的塔釜液壓力0.046mpag，溫度為75～80℃，組分為：ch3oh：85～90％、h2o：10～15％、c2h5oh：0.03～0.08％；通過加壓塔進(jìn)料泵加壓至0.410mpag，通過加壓塔進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后的塔釜液溫度為90～110℃；

18、步驟5：加壓精餾塔通過加壓塔再沸器提供熱源進(jìn)行精餾，加壓塔再沸器的熱源來自蒸汽管網(wǎng)中的蒸汽，蒸汽的壓力為1.0mpag，溫度為180～190℃，組分為：h2o：100％；

19、加壓精餾塔氣相出口的氣相分別進(jìn)入低壓塔再沸器為低壓精餾塔提供精餾熱源，以及第一預(yù)塔再沸器為預(yù)精餾塔提供熱源，冷卻后進(jìn)入加壓塔回流罐內(nèi)，在加壓塔回流泵的作用下使一部分作為回流液進(jìn)入加壓精餾塔內(nèi)，另一部分作為精甲醇送入精甲醇產(chǎn)品管道中；所述加壓精餾塔氣相出口的氣相壓力0.60mpag，溫度為121～125℃，組分為：ch3oh：99.9％；

20、加壓精餾塔塔釜液出口的塔釜液一部分通過加壓塔再沸器換熱后回流至加壓精餾塔內(nèi)，另一部分通過加壓塔進(jìn)料預(yù)熱器降溫至75～78℃后進(jìn)入低壓精餾塔內(nèi)進(jìn)行精餾；

21、步驟6：低壓精餾塔精餾過程中產(chǎn)生的氣相通過負(fù)壓塔再沸器冷凝后進(jìn)入低壓塔回流罐內(nèi)，低壓塔回流泵對低壓塔回流罐內(nèi)的液相加壓后一部分作為回流液進(jìn)入低壓精餾塔內(nèi)，另一部分作為精甲醇送入精甲醇產(chǎn)品管道中；

22、所述低壓精餾塔精餾過程中產(chǎn)生的氣相壓力為0.025～0.03mpag，溫度為70～75℃，組分為：ch3oh：99.9％；氣相通過負(fù)壓塔再沸器后降溫至68～70℃，且氣相分率0；通過低壓塔回流泵加壓后壓力為0.80～0.90mpag；同時負(fù)壓塔再沸器為負(fù)壓精餾塔提供熱源；

23、所述低壓精餾塔的塔釜液一部分通過低壓塔再沸器加熱后回流至低壓精餾塔中，另一部分通過負(fù)壓塔進(jìn)料泵升壓至0.40～0.50mpag后，經(jīng)過負(fù)壓塔進(jìn)料冷卻器降溫至58～60℃后，進(jìn)入負(fù)壓精餾塔中進(jìn)行精餾；

24、步驟7：負(fù)壓精餾塔精餾過程中產(chǎn)生的氣相在負(fù)壓塔真空泵的作用下進(jìn)入負(fù)壓塔冷卻器進(jìn)行冷卻，冷凝后進(jìn)入負(fù)壓塔回流槽內(nèi)氣液分離，氣相進(jìn)入真空泵分離罐中進(jìn)一步進(jìn)行氣液分離，真空泵分離罐內(nèi)的氣相通過負(fù)壓塔真空泵進(jìn)入第二不凝氣管道中進(jìn)行處理；真空泵分離罐中的液相進(jìn)入負(fù)壓塔回流槽中，負(fù)壓塔回流槽的液相通過負(fù)壓塔回流泵加壓后一部分作為回流液進(jìn)入負(fù)壓精餾塔內(nèi)，另一部分作為精甲醇送入精甲醇產(chǎn)品管道中；負(fù)壓精餾塔精餾過程中產(chǎn)生的氣相壓力為-0.055～-0.035mpag，溫度為45～50℃，組分為：ch3oh：97～99.0％；進(jìn)入第二不凝氣管道中的氣相組分為：ch3oh：66.7％，空氣：33％；負(fù)壓精餾塔精餾過程中產(chǎn)生的液相一部分通過負(fù)壓塔再沸器加熱后回流至負(fù)壓精餾塔內(nèi)，另一部分負(fù)壓塔釜液泵加壓后輸送至廢水管道中進(jìn)行后續(xù)處理；負(fù)壓精餾塔中富集乙醇及雜醇的甲醇溶液通過帶負(fù)壓塔側(cè)線采出加壓泵的塔中側(cè)線管道輸送至回收精餾塔內(nèi)；

25、步驟8：回收精餾塔以回收塔再沸器的熱源實現(xiàn)精餾；回收精餾塔精餾過程中的塔釜液一部分進(jìn)入回收塔再沸器中與來自蒸汽管網(wǎng)中的蒸汽進(jìn)行換熱，換熱后的塔釜液進(jìn)入回收精餾塔中進(jìn)行精餾；通過回收塔再沸器換熱后的蒸汽凝液進(jìn)入第二預(yù)塔再沸器中為預(yù)精餾塔提供熱源；另一部分塔釜液通過回收塔釜液泵加壓后進(jìn)入廢水管道中進(jìn)行后續(xù)處理；所述進(jìn)入廢水管道中的塔釜液組分為：ch3oh：0.001％，h2o：99.99％；回收精餾塔的中下部富集雜醇，該部分雜醇通過塔中側(cè)線管道與雜醇管道送往后續(xù)雜醇中間槽工段中；回收精餾塔的塔頂氣相進(jìn)入回收塔冷凝器中進(jìn)行冷凝，冷凝液通過重力回流回收塔回流罐內(nèi)，通過回收塔回流泵升壓后一部分作為回流液進(jìn)入回收精餾塔內(nèi)，另一部分作為精甲醇送入精甲醇產(chǎn)品管道中；所述回收精餾塔的塔頂氣相壓力0.01mpag，溫度為65～70℃，組分為：ch3oh：99.9％；回收塔回流泵加壓后的壓力為0.65mpag。

26、按照上述技術(shù)方案制成的一種甲醇精餾系統(tǒng)以及方法，本發(fā)明使用五塔精餾，在精餾的過程中能夠使熱量進(jìn)行分級充分利用，以達(dá)到盡可能的減少總體能量消耗的目的，與此同時由于甲醇精餾為正物系，因此減壓操作有利于甲醇與水、乙醇等物質(zhì)的分離，能夠進(jìn)一步降低分離需要的能量；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對粗甲醇的充分精制以達(dá)到提高精制甲醇得率的特點。