基于蒸汽压缩的低碳混合醇中甲醇的分离方法与流程

本发明涉及低碳混合醇分离技术领域，特别是一种基于蒸汽压缩的低碳混合醇中甲醇的分离方法。

背景技术：

低碳混合醇是指由C1～C6醇类的混合物，主要由合成气在催化剂的作用下合成并脱水后形成的。低碳混合醇具有较高的辛烷值，与汽油有良好的掺杂性，可以作为发动机燃料或者汽油添加剂。低碳混合醇的粗产品中甲醇含量占到15％以上，将甲醇分离出来，可以进一步提高混合醇的辛烷值。辛烷值是表示汽化器式发动机燃料的抗爆性能好坏的一项重要指标，汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好，发动机就可以用更高的压缩比，而提高发动机的压缩比则意味着汽车的动力/经济性能将显著提升。同时，分离出来的甲醇是许多有机产品的基本原料和重要溶剂，被广泛应用于有机合成、燃料、医药、涂料和国防等工业。因此，对低碳混合醇中的甲醇进行分离，具有较好的经济意义。

目前专利CN201510033228.5《低碳混合醇分离系统和分离方法》中提出一种采用单塔分离低碳混合醇中甲醇的工艺。由于低碳混合醇中不同碳链的醇类组分之间存在较多的共沸物，而且采用新鲜蒸汽作为塔釜热源，所以能耗较高：吨混合醇的蒸汽消耗量在6.8～10.3吨左右，循环水消耗在350～580吨左右。在能源和水资源日益枯竭的今天，开发更加节能的低碳混合醇中甲醇的分离新技术，具有经济和环保的双重价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的低碳混合醇甲醇分离技术能耗高的上述缺陷，提供一种基于蒸汽压缩的低碳混合醇中甲醇的分离方法，该方法通过利用蒸汽压缩技术，采用现有技术中的成熟装置，实现了低品味潜热的回收利用，可以在满足处理效果的前提下，使系统能耗进一步降低。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种基于蒸汽压缩的低碳混合醇中甲醇的分离方法，该方法包括：将低碳混合醇泵入精馏塔中，从塔顶采出甲醇蒸汽，甲醇蒸汽分成两股，一股分流至压缩机，经加压升温后进入精馏塔塔底的再沸器用作精馏塔的热源，与部分釜液进行换热后与另一股甲醇蒸汽混合并进入塔顶冷凝器，冷凝后采出甲醇产品。

进一步的，该方法还包括将釜液产物通过泵采出，经换热后作为后续分离进料。

进一步的，该方法还包括将低碳混合醇经过脱水塔脱水。

进一步的，所述精馏塔的操作压力为0.03～0.12MPa，塔顶温度36.6～90.7℃，塔底温度56.9～83.1℃；经分流器的一股甲醇蒸汽被压缩机加压至0.09～0.33MPa，温度提升至101.4～133.9℃；甲醇蒸汽与釜液热交换后温度降至60.9～111.1℃；所述甲醇蒸汽在塔顶冷凝器中冷凝至33.6～87.6℃。

进一步的，所述精馏塔的操作压力控制为0.5～0.8MPa，塔顶温度为50～80℃，塔底温度60～70℃。

进一步的，分流至压缩机的甲醇蒸汽被压缩机加压至0.12～0.20MPa，温度提升至110～125℃。

进一步的，经压缩机压缩的甲醇蒸汽与部分釜液换热后，温度控制在80～100℃。

进一步的，经换热后的甲醇与另一股甲醇蒸汽混合后进入塔顶冷凝器冷凝，温度控制在55～75℃。

本发明的基于蒸汽压缩的低碳混合醇中甲醇的分离方法，充分利用塔顶采出甲醇蒸汽的潜热，不需要补充新鲜蒸汽，大幅度节省能耗；甲醇产品纯度高达95％以上，品质好；设备投资较省，并且使用的设备装置技术成熟，工艺条件控制简单，可以更加广泛地应用在各种甲醇精馏的处理场合。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

本实施例选取低碳混合醇，处理量为10吨/小时，含甲醇15.75％(质量分率)。处理方法如图1所示，低碳混合醇先经脱水塔脱除部分水后，经换热泵入甲醇精馏塔中，控制甲醇精馏塔的操作压力为0.04MPa塔顶温度为49.7℃，塔底温度为70.1℃。甲醇蒸汽自塔顶蒸出后经分流器，一部分进入蒸汽压缩机。甲醇蒸汽被蒸汽压缩机加压至0.12MPa，温度升高至130.9℃后，进入甲醇精馏塔塔底的再沸器，用作甲醇精馏塔的热源，与塔釜部分釜液进行换热，甲醇蒸汽温度降低至69.1℃，与另一股甲醇蒸汽混合后冷凝至42.7℃，一部分返塔回流，一部分作为产品采出。同时，甲醇精馏塔釜液产物通过泵采出，经换热后作为后续分离进料。

采用如上技术，甲醇产品纯度可达99.6％，符合要求。

处理吨混合醇由原来需要6.3吨低压蒸汽，降至无需新鲜蒸汽的消耗；原来需要消耗循环水330吨，降至只需要消耗32吨；同时，只需要约460度的电耗。

实施例2

本实施例选取低碳混合醇，处理量为10吨/小时，含甲醇15.75％(质量分率)。该低碳混合醇先经脱水塔脱除部分水后，然后经换热泵入甲醇精馏塔中，控制甲醇精馏塔的操作压力为0.03MPa塔顶温度为36.6℃，塔底温度为56.9℃。甲醇蒸汽自塔顶蒸出后经分流器，一部分进入蒸汽压缩机。甲醇蒸汽被蒸汽压缩机加压至0.09MPa，温度升高至101.4℃后，进入甲醇精馏塔塔底的再沸器，用作甲醇精馏塔的热源，与塔釜部分釜液进行换热，甲醇蒸汽温度降低至60.9℃，与另一股甲醇蒸汽混合后冷凝至33.6℃，一部分返塔回流，一部分作为产品采出。同时，甲醇精馏塔釜液产物通过泵采出，经换热后作为后续分离进料。

采用如上技术，甲醇产品纯度可达99.5％，符合要求。

处理吨混合醇由原来需要6.3吨低压蒸汽，降至无需新鲜蒸汽的消耗；原来需要消耗循环水330吨，降至只需要消耗33吨；同时，只需要约460度的电耗。

实施例3

本实施例选取低碳混合醇，处理量为15吨/小时，含甲醇15.20％(质量分率)。该低碳混合醇先经脱水塔脱除部分水后，然后经换热泵入甲醇精馏塔中，控制甲醇精馏塔的操作压力为0.12MPa塔顶温度为90.7℃，塔底温度为83.1℃。甲醇蒸汽自塔顶蒸出后经分流器，一部分进入蒸汽压缩机。甲醇蒸汽被蒸汽压缩机加压至0.33MPa，温度升高至133.9℃后，进入甲醇精馏塔塔底的再沸器，用作甲醇精馏塔的热源，与塔釜部分釜液进行换热，甲醇蒸汽温度降低至111.1℃，与另一股甲醇蒸汽混合后冷凝至87.6℃，一部分返塔回流，一部分作为产品采出。同时，甲醇精馏塔釜液产物通过泵采出，经换热后作为后续分离进料。

采用如上技术，甲醇产品纯度可达99.7％以上，符合要求。

处理吨混合醇由原来需要6.2吨低压蒸汽，降至无需新鲜蒸汽的消耗；原来需要消耗循环水330吨，降至只需要消耗30吨；同时，只需要约455度的电耗。

将本发明的方法与现有技术的处理方法能耗和甲醇纯度进行比较，如表1所示。

表1

本发明的方法不需要消耗新鲜蒸汽，只需要使用少量的水和电能就可以分离出纯度95％以上的甲醇，具有显著的经济效益和社会效益。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。