液体沿着叶片之间的通道从叶轮中心被甩到叶轮外围,以很高的速度注入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,大部分动能转变为静压能。于是液体以较高的压力,从泵出口进入排出管,输送到所需的场所。
当叶轮中心的液体被甩出后,泵壳的吸入口就形成了一定的真空,外面的大量液体经底阀、吸入管进入泵内填补了液体排出后的空间。这样,只要叶轮旋转不停止,液体就源源不断地被吸入与排出。 3. 热虹吸式再沸器工作原理
热虹式再沸器实际上是一个靠液体的热对流来加热冷流体的换热器。当再沸器管程内的液体被加热变成气液混和物时密度变小,从上面进入塔釜,而塔釜底部的液体因密度较大,自动流向再沸器,这样塔釜底→再沸器→塔釜顶;形成一个自然循环,釜内液体不断被加热、汽化。而再沸器内的供热则根据换热面积的大小来改变供热的多少。加大冷凝液排出量,则换热面积增大,供热增多;减少冷凝液排出量,换热面积减小,供热量减少。
4 工艺流程(后附PID图)
从甲醇合成或粗甲醇贮槽V8001A/B经P8001A/B加压后来的0.4MPa左右的粗甲醇加碱后经粗甲醇预热器E8001与蒸汽冷凝液换热到72℃后,进预精馏塔T8001上部,塔釜温度由从加压塔回流槽V8004来预塔再沸器E8004C的精甲醇和从加压塔再沸器E8005AB来预塔再沸器E8004B的蒸汽冷凝液以及低压蒸汽管网来预塔再沸器E8004A的0.5MPa低压蒸汽共同维持在77.6℃、148KPaA。74.9℃、140KPaA的塔顶气在一级空气冷凝器E8002中部分冷凝,冷凝温度控制在69℃,冷凝后的汽液混和物到预塔一级气液分离罐V8009,液体部分通过重力流到预塔回流槽V8003。未冷凝的气体进入二级空气冷凝器E8003冷凝到50 ℃,部分冷凝的汽液混和物到预塔二级气液分离器V8012,液体同V8009出来的液体一起到回流槽V8003。仍未冷凝的气体再到预塔水冷器E8015冷凝到40℃后,液体由重力流到解析器V8015中,同脱盐水混和后,上部液体同V8003出来的烷烃油一起到烷烃油槽V8016,再经杂醇油中间泵P8009销售;下部液体作为萃取水加入V8003。从E8015出来的未冷凝驰放气到驰放气洗涤塔T8005,经脱盐水洗涤后,气体放空去甲醇合成或硫回收燃烧,液体同从V8003出来的回流液经预塔回流泵P8003A\\B打入T8001顶部回流。
从T8001塔底出来的没有低沸点物的甲醇和水等的混和物经加压塔进料泵P8004A/B提压后,再经加压塔进料预热器E8013同常压塔进料换热后进入加压塔T8002,T8002的加热源由加压塔再沸器E8005A/B提供(1.0MPa低压蒸汽),塔釜维持在712KPa、133.9℃。塔顶的700KPa、128.1℃的甲醇气体经常压塔再沸器E8007A/B换热后进入加压塔回流槽V8004,从V8004出来的液体分两部分,一部分精甲醇符合标准后经E8004C和加压塔产品冷却器E8006冷却后去精醇计量槽V8007A/B;另一部分经加压塔回流液冷却器E8016冷却后,经加压塔回流泵P8005A/B进T8002打回流。 从加压塔塔底出来的甲醇、水等的混和物经E8013换热到83.4℃后进入常压塔T8003,T8003的热源为从T8002的塔顶来常压塔再沸器E8007A/B的甲醇气体提供,维持在45KPa、110.2℃,塔顶的甲醇蒸汽经常压塔空冷器E8008冷凝到50℃左右进入常压塔回流槽V8005,再经常压塔回流泵P8006A/B增压
6
后分为三部分:一部分精甲醇符合标准后经常压塔产品冷却器E8017冷却再同加压塔采出一起去精醇计量槽V8007A/B;另一部分进入T8003打回流,还有一部分做为回收塔T8004的回流液进入T8004打回流。塔底废水经常压塔废水冷却器E8009冷却后经常压塔废水泵P8011A/B加压去污水处理或气化。从塔侧采出杂醇油。杂醇油分为两部分:一部分去回收塔给料槽V8011,另一部分同T8004侧线采出的杂醇油混合后进入杂醇油冷却器E8012冷却,冷却后的杂醇油进入杂醇油中间槽V8010,再经杂醇油中间泵P8009加压后去杂醇油储槽V8018贮存再经杂醇油泵P8015销售。
从V8011来的杂醇经P8007A/B加压后进回收塔T8004进一步回收杂醇油中的有效成分,塔釜由0.5MPa低压蒸汽管网来回收塔再沸器E8014的低压蒸汽维持在55KPa、111.9℃,塔顶的35KPa、72℃的甲醇气体去T8003中上部,以回收从杂醇馏分中分离出来的甲醇,回收塔中下部侧线采出杂醇油去V8010,底部废水经回收塔废水冷却器E8011冷却后经P8012A/B加压后去污水处理或气化。
粗甲醇中所加碱液是在配碱液槽V8002中,目的是防止甲醇液体中由于甲酸等酸性物质过多,而导致塔腐蚀损坏设备。它由固碱在脱盐水中充分溶解配制而成,经配碱泵P8013打进碱液槽V8013,再经碱液泵P8002A/B打入粗甲醇管道中的。
整个工序的排放气由排气总管排入排放槽V8006,用脱盐水去掉少量甲醇后,气体去火炬,液体同常压塔废水混合去污水处理或气化。
在精甲醇计量槽V8007A/B中的精甲醇,大部分去甲醇罐区贮存销售,一小部分去甲醇贮槽V8019由甲醇溶剂泵P8016补充低温甲醇洗所需甲醇。
5 技术指标
1. 工艺指标
粗甲醇温度 40℃ 压力 0.45MPa NaOH溶液(Wt%) 1~10%
预热后粗甲醇 72℃ 压力 0.4MPa
预塔塔底温度 77.6℃ 塔底压力 0.048 MPa 预塔塔顶温度 74.9℃ 压力 0.04MPa 预塔一级空冷器后温度 68.8℃ 预塔二级空冷器后温度 50℃ 预塔水冷器后温度 40℃
预塔回流温度 64.8℃ 压力 0.5MPa 预后PH值 8~9
预后比重 835~845Kg/m3
加压塔进料温度 109℃ 压力 0.8MPa 加压塔塔底温度 133.9℃ 压力 0.712MPa 加压塔塔顶温度 128.1℃ 压力 0.7MPa 回流温度 123℃ 压力 1.25MPa 回流比 3.0
加压塔精甲醇温度 50℃ 压力 0.63MPa 常压塔进料温度 83.4℃ 压力 0.4MPa
7
常压塔塔底温度 110.2℃ 压力 0.045MPa 常压塔塔顶温度 67.8℃ 压力 0.015MPa 常压塔空冷器后温度 50℃ 压力 0.015MPa 回流温度 50℃ 压力 0.6MPa 回流比 1.9
常压塔精甲醇和回收塔回流液温度 50℃ 压力 0.6MPa
常压塔废水温度 40℃ 压力 0.4MPa 回收塔进料温度 90.5℃ 压力 0.5MPa
回收塔塔底温度 112.2℃ 压力 0.055MPa 塔顶温度 72℃ 压力 0.035MPa 回流量 3100kg/h
回收塔废水温度 40℃ 压力 0.4MPa
回收塔冷却后杂醇油温度 40℃ 压力0.045MPa 循环水上水压力0.4 MPa 温度28℃ 循环水回水压力0.25 MPa 温度40℃ 仪表空气压力0.5-0.6 MPa 温度常温 氮气压力0.4 MPa 温度常温
脱盐水压力0.7-1.2 MPa 温度常温 2. 技术参数
粗甲醇组成(wt%):MeOH 91.16%,H2O 6.46%, N2 0.02%, CO2 1.96%, CH4 0.01%, Ar 0.01%,以及副产物如:二甲醚: 800 ppm. 甲酸甲酯 400 ppm 异戊烷 40 ppm正戊烷 40 ppm 正已烷 80 ppm 正庚烷 80 ppm 丙酮 80 ppm 乙醇 1200 ppm 异丙醇 600 ppm 正丁醇350 ppm 异丁醇 40 ppm 异戊醇 80 ppm
粗甲醇流量 139126 kg/h, 48℃, 0.5MPa
公用工程规格 循环水:上水温度 ≤28℃,回水温度 ≤40℃,上水压力 0.4MPa,回水压力 0.25 MPa.;电源 低压 380V/220V 50 HZ 仪表用电 DC 24 V AC 220 V;蒸汽 压力 0.5 MPa, 温度 158.2℃.压力 1.0 MPa,温度 183℃;仪表空气 压力0.6 MPa,无油、无尘。
公用工程消耗 粗甲醇 139.126吨/小时(1.10吨/吨精甲醇);脱盐水 8.2吨/小时(0.065吨/吨精甲醇);1.0 MPa蒸汽 122.53吨/小时(0.97吨/吨精甲醇);0.5MPa蒸汽 37.860吨/小时(0.3吨/吨精甲醇); 电 1890度(15度/吨精甲醇);循环水 215吨/小时(1.7吨/吨精甲醇)。
副产品技术参数 杂醇油 1369 kg/h,组成:甲醇 40.61%、乙醇 12.33%、水 36.01%、杂醇11.05%.;温度 40℃、压力 0.015MPa。
三废排放参数 弛放气 3138 kg/h,组成:甲醇 2.43%、水 2.19%、轻馏份 95.38%;温度 40℃,压力 0.012 MPa。常压塔废水 15481 kg/h,组成:甲醇 43ppm、水 100%.温度40℃,压力 0.4 MPa。回收塔废水 1157kg/h,组成:甲醇 0.14%、水 99.82%、杂醇 0.04% 温度 40℃、压力 0.5 MPa。 3. 精甲醇产品质量要求
分析项目 AA GB338——2004 比较 8
优等品 一等品 合格品 色度/Hazen单位(铂—钴色号) 密度 沸程(0℃,101.3kPa,在64.0℃~65.5℃范围内,包括64.6±0.1℃)/ ℃ 高锰酸钾试验/min 水混溶性试验 水分(%) ≤5 ≤5 ≤5 ≤5 ASTM的这项要求较低 此项略有差异 0.7928 1℃(64.6℃±0.1℃在内) 0.791~0.792 0.791~0.793 0.8℃ 1.0℃ 1.5℃ 此项国标要求较为严格 ≥30 不浑浊或不乳白 ≤0.10 ≥50 通过试验(1+3) ≤0.10 ≥30 通过试验(1+9) ≤0.15 ≥20 此项AA要求稍低 国标要求的更加详细 —— GB优等品要求满足AA、ASTM标准要求① 酸度 碱度 羰基化合物 ≤30PPm ≤30PPm —————— ≤15 PPm ≤2 PPm ≤20 PPm ≤30 PPm ≤8 PPm ≤50 PPm ≤50 PPm ≤15 PPm ≤100 PPm GB要求更为严格 GB要求更为严格 AA和ASTM将此项细分 ① ① 国标没有严格规定 国标没有特别说明 国标没有特别说明 国标没有此项规定 国标中把丙酮、丙醛和乙醛归到一起,羰基化合物 蒸发残渣 ≤10 PPm ————— ≤10 PPm 无色透明 特有气味无异味 ≥99.85 ≤10 PPm ≤10 PPm 50 供需双方协商 ≤30 PPm ≤50 PPm —— 硫酸洗涤实验/Hazen单位(铂—钴色号) 乙醇 外观 气味 纯度% 丙酮 ——— ———— ———— ———— ——— ———— ———— ———— — —— —— —— 碳氢化合物 ———— ———— ———— ——
6 设备一览表
1. 塔设备
设备 位号 设备 名称 规 格 材 质 单位 数量 备注 9
T8001 预精馏塔 立式塔 Φ4050×25670㎜ 工作压力:0.04/0.048MPa 工作温度:75/77.6℃ 设计压力: 0.3 MPa 设计温度:100℃ 净重 88665 塔壁厚 16㎜ 填料: 下层24×216=5184±48㎜;中层24×216=5184±48㎜;上层20×216=4320±40㎜ 共三层 16MnR 台 1 T8002 加压精馏塔 立式塔 Φ4100×38570㎜ 工作压力: 0.7/0.712MPa 工作温度:128.1/133.9℃ 设计压力: 1 MPa 设计温度:170℃ 净重 142947㎏ 塔壁厚 20㎜ 填料:下层30×213=6390±60㎜;中层30×213=6390±60㎜;上层29×213=6177±58㎜;浮阀15×500=7500㎜共16层 16MnR 台 1 立式塔, Φ5100×52794㎜ 工作压力:0.015/0.045MPa 工作温度: 68.7/110℃ 设计压力: 0.35 MPa 设计温度:140℃ T8003 常压精馏塔 净重 211330㎏ 塔壁厚 16㎜;18㎜ 填料:1层4473±42㎜;2层4473±42㎜;3层4686±44㎜;4层4686±44㎜;浮阀下层11×500=5500㎜;中层3×500=1500+8×550=4400㎜;上层11×550=6050㎜共36层 立式塔, Φ1200×25100㎜ 16MnR 台 1 工作压力:0.035/0.055MPa T8004 回收塔 工作温度:72/112℃ 设计压力:0.35 MPa 设计温度:135℃ 净重15920㎏ 塔壁厚12㎜ 16MnR 台 1 10