【文章內容簡介】 荷，并目常壓塔利用加壓塔塔頂?shù)恼羝淠裏嶙鳛榧訜嵩矗匀s既節(jié)約蒸汽，又節(jié)省冷卻水。（2）蒸汽消耗：在消耗方面，由于常壓塔加壓塔的蒸汽冷凝熱作為加熱源，所以三塔精餾的蒸汽消耗相比雙塔精餾要低。（3）產(chǎn)品質量：三塔精餾與雙塔精餾在產(chǎn)品質量上最大的不同是三塔精餾制取的精甲醇中乙醇含量低，一般小于50106，而雙塔精餾制取的精甲醇中乙醇含量為400106～500106，%，含有的有機雜質相對較少。（4）設備投資：三塔精餾的流程較雙塔精餾流程要復雜，所以在投資方面，同等規(guī)模三塔精的設備投資要比雙塔精餾高出20%～30%。（5）操作方面：由于雙塔精餾具有流程簡單，運行穩(wěn)定的特點，所以在操作上較三塔精餾要方便簡單。表1 雙塔精餾與三塔精餾的投資與操作費用比較表［13］雙塔精餾三塔精餾生產(chǎn)規(guī)模t/a0505投 資010010013123129操作費用0100100466771能 耗0010010060注：投資、操作費用、能耗為相對數(shù)通過上述比較可知，雖然三塔精餾技術的一次性投入要比雙塔精餾高出20%~30%，但是從能源消耗、精甲醇質量上都要優(yōu)于雙塔精餾，特別是能耗低的優(yōu)點十分突出。隨著三塔精餾生產(chǎn)規(guī)模的擴大，能耗還有進一步下降的空間。而雙塔精餾技術僅在生產(chǎn)規(guī)模低于5萬t/ a時具有一定得優(yōu)勢。本設計中甲醇產(chǎn)量為30萬t/a，遠大于5萬t/a，綜合考慮各項因素，所以設計采用三塔精餾工藝。 四、生產(chǎn)工藝參數(shù)預塔：入塔溫度65℃，塔頂放空溫度40℃，預精餾后甲醇pH值宜控制在8 ；加壓塔：，溫度125℃， ，溫度122℃，常壓塔：，溫度67℃。五、合成工藝流程的選擇及計算（一）甲醇合成工藝流程來自脫碳裝置的新鮮氣（40℃，）與循環(huán)氣一起經(jīng)甲醇合成氣壓縮機（C7001），經(jīng)過入塔氣預熱器（E7001）加熱到225℃，進入甲醇合成塔（R7001）內，甲醇合成氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應：CO + 2H2 = CH3OH + QCO2 + 3H2 = CH3OH + H2O + Q甲醇合成塔（R7001）為列管式等溫反應器，管內裝有XNC98型甲醇合成催化劑，管外為沸騰鍋爐水。反應放出大量的熱，通過列管管壁傳給鍋爐水，產(chǎn)生大量中壓蒸汽（），減壓后送至蒸汽管網(wǎng)。副產(chǎn)蒸汽確保了甲醇合成塔內反應趨于恒定，且反應溫度也可通過副產(chǎn)蒸汽的壓力來調節(jié)。甲醇合成塔（R7001）出來的合成氣（255℃，），經(jīng)入塔氣預熱器（E7001），甲醇水冷器（E7002A，B），進入甲醇分離器（V7002），粗甲醇在此被分離。分離出的粗甲醇進入甲醇膨脹槽（V7003）。甲醇分離器（V7002）分離出的混合氣與新鮮氣按一定比例混合后升壓送至甲醇合成塔（R7001）繼續(xù)進行合成反應。從甲醇分離器（V7002）出來的循環(huán)氣在加壓前排放一部分弛放氣，以保持整個循環(huán)回路惰性氣體恒定。弛放氣減壓后去燃氣發(fā)電系統(tǒng)；甲醇膨脹槽（V7003）頂部排出的膨脹氣去燃料氣系統(tǒng)。合格的鍋爐給水來自變換裝置；循環(huán)冷卻水來自界區(qū)外部。汽包（V7001）排污，經(jīng)排污膨脹槽（V7006）膨脹減壓后就地排放。圖4 合成工藝流程六、物料衡算（一）合成塔中發(fā)生的反應:主反應： CO+2H2=CH3OH ①CO2+3H2=CH3OH +H2O ②副反應： 2CO+4H2=（CH3O）2+H2O ③ CO+3H2=CH4+H2O ④ 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O ⑤ 8CO+17H2=C18H18+8H2O ⑥ CO2+H2=CO+H2O ⑦工業(yè)生產(chǎn)中測得低壓時， m3（標態(tài)）的甲烷， kmol/h 。由于甲醇入塔氣中水含量很少，忽略入塔氣帶入的水。由反應③、 ④ 、 ⑤、 ⑥得出反應 ⑥、⑦生成的水分為： －－－3－8 = kmol/h 由于合成反應中甲醇主要由一氧化碳合成，二氧化碳主要發(fā)生逆變反應生成一氧化碳，且入塔氣中二氧化碳的含量一般不超過5%，所以計算中忽略反應②。則反應⑦ kmol/h， m3/h的水和一氧化碳。1．粗甲醇中的溶解氣體量粗甲醇中氣體溶解量查表5Mpa、40℃時，每一噸粗甲醇中溶解其他組成如下表：表2 1噸粗甲醇中合成氣溶解情況氣體H2COCO2N2ArCH4溶解量（m3/t粗甲醇）則粗甲醇中的溶解氣體量為： H2 = = m3/h kmol/h CO = = CO2 = = N2 = = Ar = = CH4 = = m3/h （二）粗甲醇中甲醇擴散損失 40℃時，液體甲醇中釋放的溶解氣中，每立方米含有37014g的甲醇，假設減壓后液相中除二甲醚外，其他氣體全部釋放出，則甲醇擴散損失 G =（+++++）= = kmol/h = m3/h（三）新鮮氣和弛放氣氣量的確定CO的各項消耗總和 = 新鮮氣中CO的量即：+++++++%G+%G=+%G同理 原料氣中其他各氣體的量=該氣體的各項消耗總和，由此可得新鮮氣體中各氣體流量，如下表：表3 新鮮氣組成組分單位 CO CO2 H2 N2 Ar CH4氣量m3/h + + %G +%G +%G + %G +%G新鮮氣m3/h+ 新鮮氣中惰性氣體（N2 + Ar）%，反應過程中惰性氣體的量保持不變，（N2 + Ar）=+%G，則 +=（+%G）/%解得 G=， m3/h 由弛放氣的組成可得出下表表4 弛放氣組成氣體CH3OHH2COCO2N2ArCH4組成%%