一种甲醇精馏塔的制作方法

文档序号:12081761阅读:423来源:国知局

本实用新型涉及一种化工生产设备,尤其是一种甲醇精馏塔。



背景技术:

目前,甲醇钠生产方法有二种:钠法与碱法,钠法又包含金属钠法和钠基钠法。其中,钠基法不能用于工业化生产,没有工业价值;金属钠法生产成本过高,且存在一定的安全隐患,导致其不能大规模地生产甲醇钠;碱法虽然原材料采购方便,安全隐患较低,但反应速度慢导致单套装置产能低,且反应生成的水必须使用无水甲醇及时除去反应才能继续进行,蒸汽消耗较高,能耗大。

中国发明专利CN 103288593 B公开了一种机械蒸气再压缩甲醇钠生产装置及方法,其利用氢氧化钠与甲醇蒸汽反应,为传统工艺,且工业化程度未知;通过回收利用甲醇钠合成塔顶部出口气相出口物料的相变潜热,并用于为甲醇钠合成塔和甲醇精馏塔提供气提蒸气来达到节能的效果,其节能具体数据并未在公开文件中体现。

高温高压下合成甲醇钠,相对于传统生产甲醇钠工艺中,微热和常压的反应条件而言,由于反应条件发生改变,产品质量和收率也发生改变,由于原料甲碱液处于过饱和状态,反应会向生成产物甲醇钠的方向倾斜,促进反应继续,反应的收率会提高;且由于氢氧化钠的转化率提高,产品甲醇钠中的游离碱含量下降,产品质量提升。现有技术中的甲醇精馏塔为常温常压反应条件,不适用于高温高压条件下合成甲醇钠工艺中甲醇精馏的条件。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的问题是克服现有技术存在的不足,提供一种适用于高温高压下生产甲醇钠工艺的甲醇精馏塔。

高温高压条件下制备甲醇钠工艺系统中,由于反应条件发生改变,所需的核心设备反应合成塔和甲醇精馏塔需进行重新设计,其中,甲醇精馏塔的进料和出料皆不同于传统条件。传统条件下,甲醇精馏塔的甲醇进料含水量(质量含量,下同)小于2%,但在高温高压条件下,反应合成塔出口的甲醇含水量远高于2%,使用传统的甲醇精馏塔不能满足设计要求。

根据模拟计算,高温高压条件下制备甲醇钠工艺系统中,反应合成塔出口甲醇蒸汽的带水量达到3.7~3.9%(质量分数),而反应需要的无水甲醇蒸汽量减少约50%(质量分数),也就是说,在这种条件下,甲醇精馏塔必须能处理含水量为3.7~3.9%(质量分数)的甲醇液,且其无水甲醇蒸汽产量下降到传统甲醇精馏塔的一半。

本实用新型根据高温高压下合成甲醇钠所需的精馏条件进行设计,同时考虑节能效果,其设计回流比≤1.0,可有效降低能耗;进料位置位于第30#-31#塔板之间,所设计的甲醇精馏塔满足生产需求。

本实用新型所述的甲醇精馏塔,将塔体与塔顶冷凝器集成连接,设备投资减少,工程实施便利。

具体方案如下:

一种甲醇精馏塔,所述的甲醇精馏塔为板式塔,包括底座、塔体、塔底再沸器和塔顶冷凝器,所述的底座和塔体直接相连,且皆为圆柱体,二者的内径为1.4m-1.5m,在所述塔体的顶部设有气相出口,上部设有液相进口,下部设有气相入口,底部设有液相出口,所述的塔底再沸器通过管道与设在塔体上的液相出口相连,所述的塔顶冷凝器与塔体竖直连接,塔顶冷凝器的管程气相进口与塔体连通;所述的甲醇精馏塔含有34块塔板,从下向上依次为1#-34#塔板,其中1#-30#塔板为提馏段,31#-34#塔板为精馏段。

进一步的,所述的甲醇精馏塔的塔高为30-32m。

进一步的,所述的甲醇精馏塔的体积为50-52m3

进一步的,所述的塔底再沸器的内径为1.3m,壁厚为12mm,换热管外径为25mm。

进一步的,所述的塔顶冷凝器内径为0.9m,壁厚为10mm,换热管外径为25mm。

有益效果:本实用新型所述的甲醇精馏塔适用于高温高压条件下制备甲醇钠工艺系统中的甲醇精馏,其设计实现了较小的回流比,可有效降低能耗,且该甲醇精馏塔与塔顶冷凝器集成连接,设备投资减少,工程实施便利。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的甲醇精馏塔示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案作进一步阐述,本实施方式可具有不同的形式并且不应被理解为限于在此阐述的说明。文中相同的附图标记始终代表相同的元件,相似的附图标记代表相似的元件。

实施例1:

一种甲醇精馏塔,如图1所示,该甲醇精馏塔为板式塔,包括塔体100、底座200、塔底再沸器101和塔顶冷凝器102,所述的底座200和塔体100直接相连,且皆为圆柱体,二者的内径为1.45m,在所述塔体100的顶部设有气相出口103,上部设有液相进口104,下部设有气相入口105,底部设有液相出口106,所述的塔底再沸器101通过管道与设在塔体100上的液相出口106相连,所述的塔顶冷凝器102与塔体100竖直连接,塔顶冷凝器102的管程气相进口与塔体100连通;所述的甲醇精馏塔含有34块塔板,从下向上依次为1#-34#塔板。

该甲醇精馏塔的进料口设在第30#-31#塔板之间,其进料为含水量(质量含量)3.7~3.9%甲醇蒸汽,经过该甲醇精馏塔精馏后的无水甲醇蒸汽从顶部气相出口送出,供给甲醇钠反应合成塔使用,该无水甲醇蒸汽的流量为12000~16000Nm3/h ,温度为140℃,压力为0.9Mpa。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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