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摘要：当前常见的甲醇精馏工艺主要有双塔精馏、三塔精馏及四塔精馏工艺，工艺中最常采用的塔器是预塔、常压塔及加压塔，不同精馏工艺及塔器的使用直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度，也关系到整个操作过程的成本和效益。本文针对甲醇精馏工艺流程及生产特点，提出了生产工艺中回流比管理、杂醇油采出控制、汽提塔调节等方面的优化设计措施，并针对塔器配置及不同塔器调控提出了优化设计建议。
关键词：甲醇精馏 工艺 塔器 优化设计
中图分类号：Q946.82+6.1文献标识码： A 文章编号：
一、甲醇精馏工艺及优化设计
（一）常用甲醇精馏工艺分析
1、双塔精馏工艺
双塔精馏生产工艺是一种较为传统的甲醇精馏方式，此种生产工艺主要由预精馏塔与精馏塔两种塔器结构完成，预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作，经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到精馏塔中，由精馏塔去除其中的水分，可见预精馏塔与精馏塔在生产工艺中的工作分别是去除轻组分和重组分的区别。
2、三塔精馏工艺
三塔精馏工艺在实际生产中与双塔精馏工艺一样采用预精馏塔器，但将双塔精馏工艺中的精馏塔换为加压塔与常压塔，将精馏塔的生产工作细化、分担，预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作，经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到加压塔与常压塔中进行水分分离处理。
3、四塔精馏工艺
四塔精馏工艺在三塔精馏工艺的基础上新增了回收塔处理工艺，实际生产流程也得到了一定的调整。粗甲醇先经加压塔及常压塔初步处理换热，在进入与精馏塔去轻组分处理，最后产生的废水由专门的处理系统进行处理。
（二）甲醇精馏工艺优化
1、优化加压塔与常压塔压力、温度控制
采用1.3MPa的蒸汽调节加压塔内部温度，同时采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度，注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响，巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制，将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间，通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力，进而保证重组分与轻组分的充分处理分离。
2、精馏塔回流比管理
生产过程中的回流量直接影响塔顶传热状况，应将常压塔内部回流量与采出量之间的比例控制于2.3~2.8之间，常压塔内部回流量与采出量之间的比例控制于1.6~2.4之间。另外，回流量比例还应根据催化剂使用量及使用阶段进行调整，一般随催化剂使用阶段的推后而逐渐增加。
3、杂醇油采出控制优化
杂醇油主要由多种高级醇组成，能够有效降低常压塔下部高沸点物质的浓度，利于塔器操作，杂醇油采出操作时，要适当加入萃取水，同时根据工艺生产中精馏负荷程度确定杂醇油的采出量。
4、塔底残液管理优化
塔底残液中过高的甲醇含量的产生是由于生产工艺中温度超出既定范围而产生的。实际操作中，应充分认识到温度问题对于塔底残液中甲醇含量及甲醇浓度的重要影响，严格控制工艺操作过程中的塔顶温度，预防温度超出范围引发轻组分过分下移或重组分过分上浮，并严格控制生产过程中的进料量，给予甲醇转换处理工作足够的时间。
二、甲醇精馏塔器优化设计
（一）塔器配置及优化理论分析
精馏塔最为甲醇精馏生产操作的主要工具设备，其结构设计与操作配置直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度，也关系到整个操作过程的成本和效益，唯有科学合理、与实际生产规模及生产特点相符的塔器设备才能保证甲醇精馏生产质量、能量消耗量及废水、废渣处理效果。依照精馏塔器内件结构特点，主要分为传统精馏生产所用的板式塔与现代化的填料塔两种，还有近年来常见的垂直筛板、浮阀塔等精馏塔器结构。塔器结构的选择和设计主要根据精馏工艺生产规模和生产要求决定，对于精馏生产整体要求不高的工厂，可采用传统的板式塔器，但要在塔器的安装及维修等方面给予更多的关注。
（二）预精馏塔优化设计
明确甲醇精馏过程中预精馏塔处理中的甲醇损耗主要由塔顶凝气问题引发，尽量避免预精馏塔在生产工艺中的塔顶不凝气导致甲醇损耗。塔顶凝气的控制和调节工作主要根据生产过程中的甲醇精馏器具规格及生产要求具体确定，有效提高甲醇处理过程中的回收率。
（三）加压塔优化设计
将精甲醇的分离度保持在55%以上，同时尽量保持塔器内部甲醇的纯度，采用正规填料完成生产工艺，采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度，注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响，巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制，将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之間，通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力。
（四）常压塔优化设计
采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度，注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响，巧妙利用常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制，将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间，杂醇油采出操作时，要适当加入萃取水，同时根据工艺生产中精馏负荷程度确定杂醇油的采出量，有效降低常压塔下部高沸点物质的浓度。
三、总结
本文针对甲醇精馏工艺流程及生产特点，提出了生产工艺中回流比管理、杂醇油采出控制、汽提塔调节等方面的优化设计措施，并针对塔器配置及不同塔器调控提出了优化设计建议。当前常见的甲醇精馏工艺主要有双塔精馏、三塔精馏及四塔精馏工艺，工艺中最常采用的塔器是预塔、常压塔及加压塔，不同精馏工艺及塔器的使用直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度，也关系到整个操作过程的成本和效益。甲醇精馏生产中，应优化加压塔与常压塔压力、温度控制、杂醇油采出控制，注重预精馏塔、常压塔、加压塔的合理配置选择与优化设计，有效提升甲醇精馏的生产效益、降低工艺生产成本。
参考文献：
[1] 石家庄正元塔器设备有限公司.新型垂直筛板塔甲醇三塔精馏工艺技术[J].化肥工业,2009,36(3):9-12.
[2] 褚雅志,秦丽萍,王胜利等.甲醇精馏工艺及其塔器优化设计[J].化工进展,2008,27(10):1659-1662.
[3] 垂直筛板型甲醇三塔精馏技术的开发和应用[C].//2011年中国甲醇产业大会论文集.2011:168-174.
[4] 杜佩衡.立体连续传质塔板及其在精馏中的应用[J].现代化工,2008,28(9):77-81.
[5] 高鑫.新型多级逆流式超重力旋转床精馏性能研究[D].北京化工大学,2010.
关键词：甲醇精馏 工艺 塔器 优化设计
中图分类号：Q946.82+6.1文献标识码： A 文章编号：
一、甲醇精馏工艺及优化设计
（一）常用甲醇精馏工艺分析
1、双塔精馏工艺
双塔精馏生产工艺是一种较为传统的甲醇精馏方式，此种生产工艺主要由预精馏塔与精馏塔两种塔器结构完成，预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作，经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到精馏塔中，由精馏塔去除其中的水分，可见预精馏塔与精馏塔在生产工艺中的工作分别是去除轻组分和重组分的区别。
2、三塔精馏工艺
三塔精馏工艺在实际生产中与双塔精馏工艺一样采用预精馏塔器，但将双塔精馏工艺中的精馏塔换为加压塔与常压塔，将精馏塔的生产工作细化、分担，预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作，经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到加压塔与常压塔中进行水分分离处理。
3、四塔精馏工艺
四塔精馏工艺在三塔精馏工艺的基础上新增了回收塔处理工艺，实际生产流程也得到了一定的调整。粗甲醇先经加压塔及常压塔初步处理换热，在进入与精馏塔去轻组分处理，最后产生的废水由专门的处理系统进行处理。
（二）甲醇精馏工艺优化
1、优化加压塔与常压塔压力、温度控制
采用1.3MPa的蒸汽调节加压塔内部温度，同时采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度，注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响，巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制，将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间，通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力，进而保证重组分与轻组分的充分处理分离。
2、精馏塔回流比管理
生产过程中的回流量直接影响塔顶传热状况，应将常压塔内部回流量与采出量之间的比例控制于2.3~2.8之间，常压塔内部回流量与采出量之间的比例控制于1.6~2.4之间。另外，回流量比例还应根据催化剂使用量及使用阶段进行调整，一般随催化剂使用阶段的推后而逐渐增加。
3、杂醇油采出控制优化
杂醇油主要由多种高级醇组成，能够有效降低常压塔下部高沸点物质的浓度，利于塔器操作，杂醇油采出操作时，要适当加入萃取水，同时根据工艺生产中精馏负荷程度确定杂醇油的采出量。
4、塔底残液管理优化
塔底残液中过高的甲醇含量的产生是由于生产工艺中温度超出既定范围而产生的。实际操作中，应充分认识到温度问题对于塔底残液中甲醇含量及甲醇浓度的重要影响，严格控制工艺操作过程中的塔顶温度，预防温度超出范围引发轻组分过分下移或重组分过分上浮，并严格控制生产过程中的进料量，给予甲醇转换处理工作足够的时间。
二、甲醇精馏塔器优化设计
（一）塔器配置及优化理论分析
精馏塔最为甲醇精馏生产操作的主要工具设备，其结构设计与操作配置直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度，也关系到整个操作过程的成本和效益，唯有科学合理、与实际生产规模及生产特点相符的塔器设备才能保证甲醇精馏生产质量、能量消耗量及废水、废渣处理效果。依照精馏塔器内件结构特点，主要分为传统精馏生产所用的板式塔与现代化的填料塔两种，还有近年来常见的垂直筛板、浮阀塔等精馏塔器结构。塔器结构的选择和设计主要根据精馏工艺生产规模和生产要求决定，对于精馏生产整体要求不高的工厂，可采用传统的板式塔器，但要在塔器的安装及维修等方面给予更多的关注。
（二）预精馏塔优化设计
明确甲醇精馏过程中预精馏塔处理中的甲醇损耗主要由塔顶凝气问题引发，尽量避免预精馏塔在生产工艺中的塔顶不凝气导致甲醇损耗。塔顶凝气的控制和调节工作主要根据生产过程中的甲醇精馏器具规格及生产要求具体确定，有效提高甲醇处理过程中的回收率。
（三）加压塔优化设计
将精甲醇的分离度保持在55%以上，同时尽量保持塔器内部甲醇的纯度，采用正规填料完成生产工艺，采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度，注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响，巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制，将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之間，通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力。
（四）常压塔优化设计
采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度，注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响，巧妙利用常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制，将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间，杂醇油采出操作时，要适当加入萃取水，同时根据工艺生产中精馏负荷程度确定杂醇油的采出量，有效降低常压塔下部高沸点物质的浓度。
三、总结
本文针对甲醇精馏工艺流程及生产特点，提出了生产工艺中回流比管理、杂醇油采出控制、汽提塔调节等方面的优化设计措施，并针对塔器配置及不同塔器调控提出了优化设计建议。当前常见的甲醇精馏工艺主要有双塔精馏、三塔精馏及四塔精馏工艺，工艺中最常采用的塔器是预塔、常压塔及加压塔，不同精馏工艺及塔器的使用直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度，也关系到整个操作过程的成本和效益。甲醇精馏生产中，应优化加压塔与常压塔压力、温度控制、杂醇油采出控制，注重预精馏塔、常压塔、加压塔的合理配置选择与优化设计，有效提升甲醇精馏的生产效益、降低工艺生产成本。
参考文献：
[1] 石家庄正元塔器设备有限公司.新型垂直筛板塔甲醇三塔精馏工艺技术[J].化肥工业,2009,36(3):9-12.
[2] 褚雅志,秦丽萍,王胜利等.甲醇精馏工艺及其塔器优化设计[J].化工进展,2008,27(10):1659-1662.
[3] 垂直筛板型甲醇三塔精馏技术的开发和应用[C].//2011年中国甲醇产业大会论文集.2011:168-174.
[4] 杜佩衡.立体连续传质塔板及其在精馏中的应用[J].现代化工,2008,28(9):77-81.
[5] 高鑫.新型多级逆流式超重力旋转床精馏性能研究[D].北京化工大学,2010.