避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法的装置与流程

1.本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法的装置，可用于各种甲醇溶剂回收、甲醇合成装置的精馏工序，生产优等品甲醇产品。


背景技术：

2.甲醇是一种重要的有机化工原料和新型能源燃料，在化工、轻工和清洁能源领域具有广泛的用途。在合成甲醇工业化生产过程中，粗甲醇的精制过程的能耗是影响甲醇生产成本的关键因素之一。随着石油、煤炭、天然气等能源资源的紧缺、环境污染和温室效应等问题的日益严重，甲醇等行业的节能、降耗已成为企业生存和提高竞争力的关键，越来越受到各方面的重视。
3.图1是一种目前广泛采用的四塔(三塔加一塔)甲醇精馏工艺方法，即采用预塔t101、加压塔t102、第一精馏塔t103等三台塔再增加一台回收塔t104，生产国标优等品或美标aa级甲醇产品。由预塔塔顶脱除轻组分，预后粗甲醇10经加压塔和第一精馏塔精馏后，在加压塔塔顶出料24和第一精馏塔塔顶出料 14分别获得甲醇产品，第一精馏塔侧线抽出杂醇42。加压塔塔顶物料气相21给第一精馏塔塔釜加热。第一精馏塔侧线杂醇42和第一精馏塔釜液15进回收塔，由回收塔塔顶得到回收甲醇产品29，回收塔侧线抽出杂醇油30，回收塔塔釜排放废水33。这种方法虽然技术成熟，但是生产能耗较高，并且随着装置规模日益增大，其设备规模显得较为庞大。对日益大型化甲醇生产装置的建设、经济稳定运行不利。
4.中国专利cn 201420664698.2公开了一种“既可产mto级又可产aa级甲醇的灵活型甲醇精馏装置”的工艺方法，其核心内容都是在目前广泛采用的四塔双效精馏过程的基础上，利用加热蒸汽的凝液热量、或是系统内部冷热液体的换热，达到节能的目的。显然这种物料之间的显热传递，对于降低整个精馏系统的操作能耗，作用非常有限。
5.cn 201910655239.5公开了“一种改进型三塔三效的粗甲醇精制工艺方法”，其特征在于：提高了第一精馏塔和第二精馏塔的操作压力，使第一精馏塔、第二精馏塔预精馏塔进行三效热集成操作。将第二精馏塔塔顶气相分出一股为预精馏塔提供热量。相对cn 201420664698.2，此工艺方法具有较高的节能效果。但是，由于系统内预精馏塔塔顶不产出甲醇产品，第二精馏塔为预精馏塔提供的能量属于单效甲醇精馏过程。系统内第一精馏塔、第二精馏塔塔顶都产出甲醇产品，仅第一精馏塔为第二精馏塔提供的能量属于双效甲醇精馏过程，因此，此工艺方法虽然具有一定的改进节能效果，但节能效果并不理想。
6.cn 201711022448.3公开了“一种甲醇三效精馏系统及工艺”、cn 201811025624.3公开了“一种真空热耦合甲醇精馏方法及装置”，它们都对系统内产出甲醇产品的精馏塔采用了三效热集成操作，其中操作压力最低的一效为减压精馏塔。虽然减压精馏塔对于提高分离系统相对挥发度、获得较高甲醇产品纯度有利。但是由于甲醇沸点较低，减压操作会导致塔顶温度很低，塔顶冷凝器换热温差显著减小，不仅冷凝器面积庞大，同时由于真空系统可能造成甲醇的损耗加大。众所周知，这种减压操作过程必然会导致相应塔器规模的显著增大。对于目前日益大型化的甲醇装置，此类工艺会导致塔器及换热设备规模的非常庞大。
同时，此两项专利工艺的预精馏塔都还是采用新鲜蒸汽加热，未与甲醇精馏塔设置热集成操作，节能效果受到了一定的限制。
7.cn200910068170.2采用五台塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法，脱轻塔塔釜粗甲醇先进入常压精馏塔中，常压精馏塔塔釜物料进入低压精馏塔，低压精馏塔塔釜物料进入高压精馏塔中，从常压精馏塔、低压精馏塔、高压精馏塔塔顶分别采出甲醇产品，高压精馏塔塔釜物料进入回收塔；常压精馏塔、低压精馏塔、高压精馏塔三塔之间三效热集成；脱轻塔和回收塔两塔之间双效热集成。按cn200910068170.2提供的采用五台塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法可以显著降低操作能耗，但存在一定的不足，亦即脱除轻组分后的粗甲醇中的乙醇及其它杂醇油全部依次经过常压精馏塔、低压精馏塔和高压精馏塔；并且，随着常压精馏塔、低压精馏塔塔顶甲醇产品的采出，低压精馏塔和高压精馏塔塔内乙醇及其它杂醇油浓度依次升高，造成低压精馏塔和高压精馏塔甲醇精馏难度逐步升高，导致低压精馏塔和高压精馏塔操作能耗偏高。


技术实现要素：

8.本实用新型涉及一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法的装置，可以有效避免乙醇等与甲醇沸点相近的杂质组分进入后续甲醇精馏塔，降低了多效精馏过程中后续甲醇精馏塔的分离难度，可较大幅度降低操作能耗。可用于各种甲醇溶剂回收、甲醇合成装置的精馏工序，生产国标优等品甲醇、美标aa级甲醇产品，或其它规格的甲醇产品。
9.本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法的装置，主要包括以下步骤：
10.1)至少包括脱轻塔t210、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240、末塔t250等五台塔。
11.2)脱轻塔t210塔釜液相分别进入第一精馏塔t220和第二精馏塔t230。
12.3)第一精馏塔t220进料以上侧线采出液相进入第二精馏塔t230，第二精馏塔t230进料以上侧线采出液相进入第三精馏塔t240。
13.4)第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240塔釜液相均进入末塔t250；
14.5)所述五台塔之间采用三效热集成，第一精馏塔t220和末塔t250塔顶气相分别作为第二精馏塔t230 塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相分为两股，分别作为脱轻塔 t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240提供所需热量。
15.6)从第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240、末塔t250等四台塔塔顶分别采出精甲醇产品。
16.采用本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，自第一精馏塔进料上部侧线采出物料进第二精馏塔，第一精馏塔塔釜排出含乙醇/水和杂醇油的稀甲醇；自第二精馏塔进料上部侧线采出物料进第三精馏塔，第二精馏塔塔釜排出含乙醇/水和杂醇油的稀甲醇；第三精馏塔塔釜也排出含乙醇/水和杂醇油的稀甲醇；有效避免了乙醇等与甲醇沸点相近的杂质组分进入第二精馏塔、第三精馏塔，降低了第二精馏塔、第三精馏塔分离难度，可较大幅度降低操作能耗。
17.本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，克服了现有技术
的缺陷，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
18.按本实用新型提供的工艺方法，它是经过下述步骤：
19.粗甲醇原料1分为两股，一股原料2经过进料废水预热器e2504预热后的原料4与另一股原料3经过进料甲醇预热器e2503预热后的原料5混合后为预热后的原料6进入脱轻塔t210。
20.脱轻塔t210塔顶气相7经脱轻塔冷凝器e2102冷凝后的凝液作为脱轻塔回流液9直接返回至脱轻塔 t210塔顶，不凝气8排放；脱轻塔t210塔釜物料10分为两股，一股11进入第一精馏塔t220，另一股 12进入第二精馏塔t230。
21.所述第一精馏塔t220与第二精馏塔t230热集成操作，第一精馏塔t220塔顶气相13进入第二精馏塔再沸器a e2301a壳程，冷凝后的凝液14分为两股，一股作为第一精馏塔回流液15直接返回至第一精馏塔t220塔顶，另一股凝液16作为精甲醇产品采出；第一精馏塔t220进料以上侧线采出物料17进入第二精馏塔t230；第一精馏塔t220塔釜物料18进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
22.所述第二精馏塔t230与脱轻塔t210和第三精馏塔t240热集成操作，第二精馏塔t230塔顶气相19 分为两股，一股20进入脱轻塔再沸器e2101壳程，另一股21进入第三精馏塔再沸器e2401壳程，冷凝后的凝液22和23混合后再分为两股，一股作为第二精馏塔回流液24直接返回至第二精馏塔t230塔顶，另一股凝液25作为精甲醇产品采出；第二精馏塔t230进料以上侧线采出物料26进入第三精馏塔t240；第二精馏塔t230塔釜物料27进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
23.第三精馏塔t240塔顶气相28经第三精馏塔冷凝器e2402冷凝后的凝液29分为两股，一股作为第三精馏塔回流液30直接返回至第三精馏塔t240塔顶，另一股凝液31作为精甲醇产品采出；第三精馏塔t240 塔釜物料32进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
24.第一精馏塔t220塔釜物料18、第二精馏塔t230塔釜物料27和第三精馏塔t240塔釜物料32混合后的物料33进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
25.所述末塔t250与第二精馏塔t230热集成操作，末塔t250塔顶气相34进入第二精馏塔再沸器b e2301b壳程，冷凝后的凝液35分为两股，一股作为末塔回流液36直接返回至末塔t250塔顶，另一股凝液37作为精甲醇产品采出；末塔t250甲醇提馏侧l250进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油41；末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜物料43作为废水采出；末塔t250乙醇精馏侧r250塔釜物料48 作为回收乙醇产品采出。
26.第一精馏塔t220塔顶产品16、第二精馏塔t230塔顶产品25、第三精馏塔t240塔顶产品31和末塔t250塔顶产品37混合后的精甲醇产品38经进料甲醇预热器e2503冷却，冷却后的物料39再经甲醇产品冷却器e2505冷却后得到精甲醇产品40送出装置。
27.从末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜采出的废水43先经进料废水预热器e2504冷却，冷却后的物料44 再经废水冷却器e2506冷却后得到的废水45分为两股，一股作为废水46送出装置，另一股作为萃取水47 返回至脱轻塔t210塔顶。
28.末塔t250甲醇提馏侧l250侧线采出的杂醇油41经杂醇油冷却器e2507冷却后得到杂醇油产品42 送出装置。
29.末塔t250乙醇精馏侧r250塔釜采出的回收乙醇48经乙醇冷却器e2508冷却后得到回收乙醇产品 49送出装置。
30.按本实用新型提供的工艺方法，在所述的五台塔基础上再增加一台第四精馏塔t260形成六塔双三效甲醇精馏装置，第一精馏塔t220、第二精馏塔t230和第三精馏塔t240之间采用三效热集成，脱轻塔t210、第四精馏塔t260和末塔t250之间采用三效热集成。
31.按本实用新型提供的工艺方法，在所述的六塔基础上再增加一台第五精馏塔t270形成七塔四效加三效甲醇精馏装置，第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240和第五精馏塔t270之间采用四效热集成，脱轻塔t210、第四精馏塔t260和末塔t250之间采用三效热集成。
32.按本实用新型提供的工艺方法，末塔t250下部采用隔板塔结构，隔板s250将末塔t250下部分隔为甲醇提馏侧l250和乙醇精馏侧r250；从末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜排出废水43；从末塔t250甲醇提馏侧l250进料口以下侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油41；从末塔t250乙醇精馏侧r250塔釜采出回收乙醇产品49。
33.按本实用新型提供的工艺方法，还可以变形为其它的热集成流程生产甲醇：
34.变形工艺方法一：在所述的五台塔中，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构，末塔t250进料口以上位置采出回收乙醇48，进料口以下位置采出杂醇油41，末塔t250塔釜物料43作为废水采出。
35.变形工艺方法二：在所述的五台塔基础上再增加一台汽提塔t250s，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构；末塔t250侧线液相物料63进入汽提塔t250s塔顶，汽提塔t250s塔顶气相物料64返回末塔t250，汽提塔t250s塔釜采出回收乙醇48。
36.变形工艺方法三：在所述的五台塔基础上再增加一台回收塔t280，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构；回收塔t280可采用第一精馏塔t220或第二精馏塔t230或末塔t250塔顶气相作为热源，或者采用系统内其它热源，或者采用外部热源。
37.变形工艺方法四：在所述的五台塔基础上减少一台第一精馏塔t220，变为四塔三效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230 塔顶气相作为脱轻塔t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240提供所需热量。
38.按本实用新型提供的工艺方法，采用的节能方法选择：
39.1)粗甲醇原料可以与末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜排出废水换热，粗甲醇原料也可以与精甲醇产品换热，粗甲醇原料也可以与第三精馏塔t240或脱轻塔t210塔顶气相换热；
40.2)第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240、第四精馏塔t260、第五精馏塔t270、末塔t250或脱轻塔t210等各塔的进料与加热蒸汽凝液换热。
41.这种蒸汽凝液与各塔进料之间的换热的典型实施方式有：
42.1)蒸汽凝液先与第一精馏塔t220、末塔t250进料换热，预热第一精馏塔t220、末塔t250进料；
43.2)给第一精馏塔t220、末塔t250进料换热后的蒸汽凝液再与脱轻塔t210进料换热，预热脱轻塔 t210进料。
44.所述的蒸汽凝液可以给脱轻塔进料预热、或者给第一精馏塔进料、或者给第二精馏塔进料、或者给第三精馏塔进料、或者给末塔进料预热，蒸汽凝液可以给系统内任一台塔或他们的排列组合进行预热，上述换热方式只是对本实用新型提供的避免乙醇累积的多效
热集成装置进行甲醇精馏的节能工艺方法的补充，而不是对本实用新型精神的任何限定，相关领域的技术人员完全可以根据一般常识进行上述换热过程的排列组合，由此形成的各种演变工艺流程都应被视为在本实用新型的精神、范围和内容中。
45.按本实用新型提供的工艺方法，再增加一台吸收塔t290，脱轻塔t210尾气在吸收塔t290内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。增加吸收塔 t290为通用方法，本实用新型提供的任一方法或其变形方法均可采用此通用方法，以提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。采用此通用方法时，萃取水可以一部分47进脱轻塔t210塔顶；另一部分 72进吸收塔t290塔顶；萃取水也可以全部进吸收塔t290塔顶。
46.按本实用新型提供的工艺方法，所述第一精馏塔t220塔顶产品16、第二精馏塔t230塔顶产品25、第三精馏塔t240塔顶产品31、末塔t250塔顶产品37还可由各塔上部侧线采出。
47.按本实用新型提供的工艺方法，所述的第一精馏塔再沸器e2201、末塔甲醇提馏侧再沸器e2501、末塔乙醇精馏侧再沸器e2502所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。
48.按本实用新型提供的工艺方法，所述的脱轻塔冷凝器e2102、第三精馏塔冷凝器e2402、甲醇产品冷却器e2505、废水冷却器e2506、杂醇油冷却器e2507、乙醇冷却器e2508可以是空冷器，也可以是水冷器；所用冷却介质可以是循环水、低温水、冷冻水，或者是系统内部的低温物料等其它冷却介质。
49.按本实用新型提供的工艺方法，脱轻塔t210塔釜出料先进入第一精馏塔t220、或先进入第二精馏塔 t230、或先进入第三精馏塔t240、或先进入第四精馏塔t260；或分别进入第一精馏塔t220和第二精馏塔t230；或分别进入第一精馏塔t220和第四精馏塔t260；或分别进入第一精馏塔t220、第二精馏塔t230 和第三精馏塔t240；或分别进入第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240和第四精馏塔t260。
50.按附图2，本实用新型提供的一种典型的避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240之间的热集成方式也可以是第三精馏塔t240塔顶气相给第二精馏塔 t230塔釜再沸器加热；第二精馏塔t230塔顶气相给第一精馏塔t220塔釜再沸器加热。
51.本实用新型提供的采用避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法(五台塔三效热集成、或六塔双三效热集成、或六塔四效加三效热集成、或七塔四效加三效热集成、或五台塔四效热集成、或四塔四效热集成、或四塔三效热集成)装置进行甲醇精馏的工艺方法和装置可用于生产国标优等品甲醇、美标aa级甲醇产品，或其它规格的甲醇产品。
52.按本实用新型提供的工艺方法，各塔典型操作条件为：
53.脱轻塔t210塔顶操作压力范围为30～200kpa。
54.第一精馏塔t220塔顶操作压力范围为300～1500kpa。
55.第二精馏塔t230塔顶操作压力范围为110～950kpa。
56.第三精馏塔t240塔顶操作压力范围为30～200kpa。
57.末塔t250塔顶操作压力范围为300～1500kpa。
58.各塔优选操作条件为：
59.脱轻塔t210塔顶操作压力为80～160kpa，塔顶操作温度为50～85℃，塔釜操作温度为55～90℃；
60.第一精馏塔t220塔顶操作压力为350～960kpa，塔顶操作温度为100～135℃，塔釜操作温度为110～ 160℃；
61.第二精馏塔t230塔顶操作压力为180～500kpa，塔顶操作温度为80～110℃，塔釜操作温度为89～ 125℃。
62.第三精馏塔t240塔顶操作压力为80～180kpa，塔顶操作温度为58～80℃，塔釜操作温度为67～98℃。
63.末塔t250塔顶操作压力为350～960kpa，塔顶操作温度为100～135℃，甲醇提馏侧l250塔釜操作温度为140～175℃；乙醇精馏侧r250塔釜操作温度为110～150℃。
64.按本实用新型提供的工艺方法的装置主要包括脱轻塔t210、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240、末塔t250五台塔以及连接管线。
65.原料粗甲醇供料管线分别与进料甲醇预热器e2503和进料废水预热器e2504冷侧入口相连。
66.进料甲醇预热器e2503和进料废水预热器e2504冷侧出口连接在脱轻塔t210中上部；脱轻塔t210 塔顶与脱轻塔冷凝器e2102连接，脱轻塔冷凝器e2102凝液出口与脱轻塔t210塔顶连接，脱轻塔冷凝器 e2102不凝气出口与不凝气排放管线相连；脱轻塔t210底部分别与脱轻塔再沸器e2101管程入口、第一精馏塔t220和第二精馏塔t230相连，脱轻塔再沸器e2101管程出口连接至脱轻塔t210塔釜。
67.第一精馏塔t220塔顶与第二精馏塔再沸器ae2301a壳程连接，第二精馏塔再沸器ae2301a壳程凝液出口分别与第一精馏塔t220塔顶和进料甲醇预热器e2503热侧入口连接；第一精馏塔t220侧线采出口与第二精馏塔t230相连；第一精馏塔t220底部分别与第一精馏塔再沸器e2201管程入口和末塔t250相连，第一精馏塔再沸器e2201管程出口连接至第一精馏塔t220塔釜。
68.第二精馏塔t230塔顶分别与脱轻塔再沸器e2101壳程和第三精馏塔再沸器e2401壳程连接，脱轻塔再沸器e2101壳程和第三精馏塔再沸器e2401壳程凝液出口分别与第二精馏塔t230塔顶和进料甲醇预热器e2503热侧入口连接；第二精馏塔t230侧线采出口与第三精馏塔t240相连；第二精馏塔t230底部分别与第二精馏塔再沸器ae2301a管程入口、第二精馏塔再沸器b e2301b管程入口和末塔t250相连，第二精馏塔再沸器ae2301a管程出口和第二精馏塔再沸器b e2301b管程出口连接至第二精馏塔t230塔釜。
69.第三精馏塔t240塔顶与第三精馏塔冷凝器e2402连接，第三精馏塔冷凝器e2402凝液出口分别与第三精馏塔t240塔顶和进料甲醇预热器e2503热侧入口连接；第三精馏塔t240底部分别与第三精馏塔再沸器e2401管程入口和末塔t250相连，第三精馏塔再沸器e2401管程出口连接至第三精馏塔t240塔釜。
70.末塔t250塔顶与第二精馏塔再沸器b e2301b壳程连接，第二精馏塔再沸器b e2301b壳程凝液出口分别与末塔t250塔顶和进料甲醇预热器e2503热侧入口连接；末塔t250甲醇提馏侧l250底部分别与末塔甲醇提馏侧再沸器e2501管程入口和进料废水预热器e2504热侧入口相连，末塔甲醇提馏侧再沸器 e2501管程出口连接至末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜；末塔t250甲醇提馏侧l250进料附近的侧线采出管线与杂醇油冷却器e2507热侧
入口连接；末塔t250乙醇精馏侧r250底部分别与末塔乙醇精馏侧再沸器 e2502管程入口和乙醇冷却器e2508热侧入口相连，末塔乙醇精馏侧再沸器e2502管程出口连接至末塔 t250乙醇精馏侧r250塔釜。
71.进料甲醇预热器e2503热侧出口与甲醇产品冷却器e2505热侧入口连接，甲醇产品冷却器e2505热侧出口与甲醇产品采出管线相连。
72.进料废水预热器e2504热侧出口与废水冷却器e2506热侧入口连接，废水冷却器e2506热侧出口分别与脱轻塔t210塔顶和废水排放管线相连；杂醇油冷却器e2507热侧出口与杂醇油产品采出管线连接；乙醇冷却器e2508热侧出口与乙醇产品采出管线连接。
73.为突出本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，省略了流程中的部分换热器。按本实用新型提供的工艺方法，相关专业领域的技术人员，完全可以根据具体装置条件，实施相适宜的系统内部物流换热方法，由此形成的各种演变工艺流程都应被视为在本实用新型的精神、范围和内容中。流程简图中的换热器仅为示意，其具体结构型式不构成对本实用新型的任何限制。
74.采用本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，自第一精馏塔进料上部侧线采出物料进第二精馏塔，第一精馏塔塔釜排出含乙醇/水和杂醇油的稀甲醇；自第二精馏塔进料上部侧线采出物料进第三精馏塔，第二精馏塔塔釜排出含乙醇/水和杂醇油的稀甲醇；第三精馏塔塔釜也排出含乙醇/水和杂醇油的稀甲醇；有效避免了乙醇等与甲醇沸点相近的杂质组分进入第二精馏塔、第三精馏塔，降低了第二精馏塔、第三精馏塔分离难度，可较大幅度降低操作能耗。
75.总之，本实用新型涉及一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法及其各种变形工艺方法，可以有效避免乙醇等与甲醇沸点相近的杂质组分进入后续甲醇精馏塔，降低了多效精馏过程中后续甲醇精馏塔的分离难度，可较大幅度降低操作能耗。可用于各种甲醇溶剂回收、甲醇合成装置的精馏工序，生产国标优等品甲醇、美标aa级甲醇产品，或其它规格的甲醇产品。克服了现有技术的缺陷，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
附图说明
76.图1是已有技术采用的四塔(三塔加一塔)甲醇精馏工艺方法的流程图。
77.图2是本实用新型提供的一种典型的避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法(五台塔三效热集成装置)进行甲醇精馏的工艺流程图。
78.图3是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法一，相对图2提供的流程，增加一台第四精馏塔 t260形成六塔双三效甲醇精馏装置，第一精馏塔t220、第二精馏塔t230和第三精馏塔t240之间采用三效热集成，脱轻塔t210、第四精馏塔t260和末塔t250之间采用三效热集成。
79.图4是图3的一种演变工艺方法，即变形工艺方法二，相对图3提供的流程，增加一台第五精馏塔 t270形成七塔四效加三效甲醇精馏装置，第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240和第五精馏塔t270之间采用四效热集成，脱轻塔t210、第四精馏塔t260和末塔t250之间采用三效热集成。
80.图5是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法三，相对图2提供的流程，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构，末塔t250进料口以上位置采出回收乙醇48，进料口
以下位置采出杂醇油41，末塔t250塔釜物料43作为废水采出。
81.图6是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法四，相对图2提供的流程，增加一台汽提塔t250s，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构；末塔t250侧线液相物料63进入汽提塔t250s塔顶，汽提塔t250s塔顶气相物料64返回末塔t250，汽提塔t250s塔釜采出回收乙醇48。
82.图7是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法五，相对图2提供的流程，增加一台回收塔t280，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构；回收塔t280可采用第一精馏塔t220或第二精馏塔t230 或末塔t250塔顶气相作为热源，或者采用系统内其它热源，或者采用外部热源。
83.图8是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法六，相对图2提供的流程，减少一台第一精馏塔 t220，变为四塔三效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔 t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相作为脱轻塔t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240提供所需热量。
84.图9是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法七，相对图2提供的流程，变为五台塔四效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第一精馏塔t220塔釜加热热源，为第一精馏塔t220提供所需热量；第一精馏塔t220塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相作为脱轻塔t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240 提供所需热量。
85.图10是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法八，相对图2提供的流程，增加一台第五精馏塔 t270形成六塔四效加三效甲醇精馏装置，第五精馏塔t270塔顶气相作为第一精馏塔t220塔釜加热热源，为第一精馏塔t220提供所需热量；第一精馏塔t220和末塔t250塔顶气相均作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相作为脱轻塔t210和第三精馏塔 t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240提供所需热量。
86.图11是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法九，相对图2提供的流程，减少一台第三精馏塔 t240，变为四塔四效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第一精馏塔t220塔釜加热热源，为第一精馏塔 t220提供所需热量；第一精馏塔t220塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230 提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相作为脱轻塔t210塔釜加热热源，为脱轻塔t210提供所需热量。
87.图12是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十，相对图2提供的流程，增加一台吸收塔t290，脱轻塔t210尾气在吸收塔t290内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。
88.如图10提供的演变工艺方法，若末塔t250塔顶气相改为第五精馏塔t270塔釜再沸器加热，则末塔 t250、第五精馏塔t270、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240形成五效热集成操作；若末塔t250和第五精馏塔t270塔顶气相分别为第一精馏塔t220塔釜再沸器加热，则末塔t250和第五精馏塔t270、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240形成四效热集成操作；若末塔t250 塔顶气相直接为脱轻塔t210塔釜再沸器加热，则第五精馏塔t270、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240形成四效热集成操作，末塔t250和脱轻塔t210形成双效热集成操作。
89.按本实用新型提供的工艺方法以及上述变形工艺方法，相关专业领域的技术人员，完全可以根据具体装置条件，实施相适宜的系统内部物流换热方法，由此形成的各种演变工艺流程都应被视为在本实用新型的精神、范围和内容中。
具体实施方式
90.本实用新型的具体实施方案参照附图详细说明如下，但仅作说明而不是限制本实用新型。
91.如无特殊说明，实施例中未注明具体使用的塔件等工艺设备的组成、结构，材料(用于连通各塔件之间的连接管线等)、试剂等，均可从商业途径得到，或本领域的普通技术人员用熟知的方法得到。所涉及的具体实验方法、操作条件，通常按照常规工艺条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
92.应用实施例1：
93.粗甲醇原料典型组成如下：
[0094][0095]
上述原料组成范围不构成对本实用新型的任何限制，本实用新型可用于各种组成的粗甲醇原料的精馏过程。
[0096]
如图2所示，粗甲醇原料1分为两股，一股原料2经过进料废水预热器e2504预热后的原料4与另一股原料3经过进料甲醇预热器e2503预热后的原料5混合后为预热后的原料6进入脱轻塔t210。
[0097]
脱轻塔t210塔顶气相7经脱轻塔冷凝器e2102冷凝后的凝液9作为脱轻塔回流液直接返回至脱轻塔 t210塔顶，不凝气8排放；脱轻塔t210塔釜物料10分为两股，一股11进入第一精馏塔t220，另一股12进入第二精馏塔t230。
[0098]
所述第一精馏塔t220与第二精馏塔t230热集成操作，第一精馏塔t220塔顶气相13进入第二精馏塔再沸器ae2301a壳程，冷凝后的凝液14分为两股，一股作为第一精馏塔回流液15直接返回至第一精馏塔t220塔顶，另一股凝液16作为精甲醇产品采出；第一精馏塔t220进料以上侧线采出物料17进入第二精馏塔t230；第一精馏塔t220塔釜物料18进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
[0099]
所述第二精馏塔t230与脱轻塔t210和第三精馏塔t240热集成操作，第二精馏塔t230塔顶气相19 分为两股，一股20进入脱轻塔再沸器e2101壳程，另一股21进入第三精馏塔再沸器e2401壳程，冷凝后的凝液22和23混合后再分为两股，一股作为第二精馏塔回流液24直接返回至第二精馏塔t230塔顶，另一股凝液25作为精甲醇产品采出；第二精馏塔t230进料以上侧线采出物料26进入第三精馏塔t240；第二精馏塔t230塔釜物料27进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
[0100]
第三精馏塔t240塔顶气相28经第三精馏塔冷凝器e2402冷凝后的凝液29分为两股，一股作为第三精馏塔回流液30直接返回至第三精馏塔t240塔顶，另一股凝液31作为精甲醇产品采出；第三精馏塔t240 塔釜物料32进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
[0101]
第一精馏塔t220塔釜物料18、第二精馏塔t230塔釜物料27和第三精馏塔t240塔釜物料32混合后的物料33进入末塔t250甲醇提馏侧l250。
[0102]
所述末塔t250与第二精馏塔t230热集成操作，末塔t250塔顶气相34进入第二精馏塔再沸器b e2301b壳程，冷凝后的凝液35分为两股，一股作为末塔回流液36直接返回至末塔t250塔顶，另一股凝液37作为精甲醇产品采出；末塔t250甲醇提馏侧l250进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油41；末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜物料43作为废水采出；末塔t250乙醇精馏侧r250塔釜物料48 作为回收乙醇产品采出。
[0103]
第一精馏塔t220塔顶产品16、第二精馏塔t230塔顶产品25、第三精馏塔t240塔顶产品31和末塔 t250塔顶产品37混合后的精甲醇产品38经进料甲醇预热器e2503冷却，冷却后的物料39再经甲醇产品冷却器e2505冷却后得到精甲醇产品40送出装置。
[0104]
从末塔t250甲醇提馏侧l250塔釜采出的废水43先经进料废水预热器e2504冷却，冷却后的物料44 再经废水冷却器e2506冷却后得到的废水45分为两股，一股作为废水46送出装置，另一股作为萃取水47 返回至脱轻塔t210塔顶。
[0105]
末塔t250甲醇提馏侧l250侧线采出的杂醇油41经杂醇油冷却器e2507冷却后得到杂醇油产品42 送出装置。
[0106]
末塔t250乙醇精馏侧r250塔釜采出的回收乙醇48经乙醇冷却器e2508冷却后得到回收乙醇产品 49送出装置。
[0107]
第一精馏塔再沸器e2201、末塔甲醇提馏侧再沸器e2501、末塔乙醇精馏侧再沸器e2502所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。
[0108]
系统加入的新鲜蒸汽的凝液可分别或先后为各塔进料预热。
[0109]
脱轻塔冷凝器e2102、第三精馏塔冷凝器e2402、甲醇产品冷却器e2505、废水冷却器e2506、杂醇油冷却器e2507、乙醇冷却器e2508可以是空冷器，也可以是水冷器；所用冷却
介质可以是循环水、低温水、冷冻水，或者是系统内部的低温物料等其它冷却介质。
[0110]
以下给出了实施例1中各塔的典型操作条件为：
[0111]
脱轻塔t210塔顶操作压力范围为30～200kpa。
[0112]
第一精馏塔t220塔顶操作压力范围为300～1500kpa。
[0113]
第二精馏塔t230塔顶操作压力范围为110～950kpa。
[0114]
第三精馏塔t240塔顶操作压力范围为30～200kpa。
[0115]
末塔t250塔顶操作压力范围为300～1500kpa。
[0116]
以下给出了实施例1中各塔的优选操作条件及操作能耗如下：
[0117]
脱轻塔t210塔顶操作压力为80～160kpa，塔顶操作温度为50～85℃，塔釜操作温度为55～90℃。
[0118]
第一精馏塔t220塔顶操作压力为350～960kpa，塔顶操作温度为100～135℃，塔釜操作温度为110～ 160℃。
[0119]
第二精馏塔t230塔顶操作压力为180～500kpa，塔顶操作温度为80～110℃，塔釜操作温度为89～ 125℃。
[0120]
第三精馏塔t240塔顶操作压力为80～180kpa，塔顶操作温度为58～80℃，塔釜操作温度为67～98℃。
[0121]
末塔t250塔顶操作压力为350～960kpa，塔顶操作温度为100～135℃，甲醇提馏侧l250塔釜操作温度为140～175℃；乙醇精馏侧r250塔釜操作温度为110～150℃。
[0122]
整个甲醇精馏装置仅第一精馏塔再沸器e2201、末塔甲醇提馏侧再沸器e2501、末塔乙醇精馏侧再沸器e2502需要外部加热热源，其余各再沸器和预热器等所需热源均可利用系统内部热源和蒸汽凝液加热。
[0123]
外部加热热源按中压蒸汽考虑，装置规模按年产200万吨美标aa级精甲醇产品(操作时数按8000 小时/年)，按目前广泛采用的四塔甲醇精馏工艺，甲醇精馏过程蒸汽耗量约为1.4吨蒸汽/吨精甲醇产品；采用cn200910068170.2提供的五台塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法，甲醇精馏过程蒸汽耗量约为 0.78吨蒸汽/吨精甲醇产品；采用本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏的工艺方法，装置蒸汽耗量低于0.65吨蒸汽/吨精甲醇产品。
[0124]
本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，相对目前广泛采用的四塔甲醇精馏工艺，节能比例：
[0125]
(1.4-0.65)/1.4
×
100％≈53.5％
[0126]
每年可节省蒸汽约：
[0127]
(1.4-0.65)吨/吨
×
200万吨/年＝150万吨/年。
[0128]
按每吨蒸汽150元计算，每年可节省蒸汽费用：
[0129]
150万吨/年
×
150元/吨＝22500万元/年。
[0130]
本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，相对cn200910068170.2提供的五台塔热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法，节能比例：
[0131]
(0.78-0.65)/0.78
×
100％≈16.6％
[0132]
每年可节省蒸汽约：
[0133]
(0.78-0.65)吨/吨
×
200万吨/年＝26万吨/年。
[0134]
按每吨蒸汽150元计算，每年可节省蒸汽费用：
[0135]
26万吨/年
×
150元/吨＝3900万元/年。
[0136]
本实用新型提供的一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，可以有效避免乙醇等与甲醇沸点相近的杂质组分进入后续甲醇精馏塔，降低了多效精馏过程中后续甲醇精馏塔甲醇精馏塔的分离难度，可较大幅度降低操作能耗。可用于各种甲醇溶剂回收、甲醇合成装置的精馏工序，生产国标优等品甲醇、美标 aa级甲醇产品，或其它规格的甲醇产品。克服了现有技术的缺陷，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
[0137]
应用实施例2：
[0138]
如图3所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，增加一台第四精馏塔t260形成六塔、双三效甲醇精馏装置，第一精馏塔t220、第二精馏塔t230和第三精馏塔t240之间采用三效热集成，脱轻塔t210、第四精馏塔t260和末塔t250之间采用三效热集成。
[0139]
应用实施例3：
[0140]
如图4所示，它是图3的一种演变工艺方法，相对图3提供的流程，增加一台第五精馏塔t270形成七塔、四效加三效甲醇精馏装置，第五精馏塔t270、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230和第三精馏塔 t240之间采用四效热集成，脱轻塔t210、第四精馏塔t260和末塔t250之间采用三效热集成。
[0141]
应用实施例4：
[0142]
如图5所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，末塔t250不采用隔板结构，而采用常规结构，末塔t250进料口附近位置采出回收乙醇48，进料口以下位置采出杂醇油41，末塔t250 塔釜物料43作为废水采出。
[0143]
应用实施例5：
[0144]
如图6所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，增加一台汽提塔t250s，末塔 t250不采用隔板结构，而采用常规结构；末塔t250侧线液相物料63进入汽提塔t250s塔顶，汽提塔t250s 塔顶气相物料64返回末塔t250，汽提塔t250s塔釜采出回收乙醇48。
[0145]
应用实施例6：
[0146]
如图7所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，增加一台回收塔t280，末塔t250 不采用隔板结构，而采用常规结构；回收塔t280可采用第一精馏塔t220或第二精馏塔t230或末塔t250 塔顶气相作为热源，或者采用系统内其它热源，或者采用外部热源。
[0147]
应用实施例7：
[0148]
如图8所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，减少一台第一精馏塔t220，变为四塔三效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相分为两股、分别作为脱轻塔t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240提供所需热量。
[0149]
应用实施例8：
[0150]
如图9所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，变为五台塔四效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第一精馏塔t220塔釜加热热源，为第一精馏塔t220提供所需热量；第一精馏塔t220 塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔
t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相分为两股、分别作为脱轻塔t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240 提供所需热量。
[0151]
应用实施例9：
[0152]
如图10所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，增加一台第五精馏塔t270形成六塔、四效加三效甲醇精馏装置，第五精馏塔t270塔顶气相作为第一精馏塔t220塔釜加热热源，为第一精馏塔t220提供所需热量；第一精馏塔t220和末塔t250塔顶气相均作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相分为两股、分别作为脱轻塔t210和第三精馏塔t240塔釜加热热源，为脱轻塔t210和第三精馏塔t240提供所需热量。
[0153]
应用实施例10：
[0154]
如图11所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，减少一台第三精馏塔t240，变为四塔、四效热集成操作，末塔t250塔顶气相作为第一精馏塔t220塔釜加热热源，为第一精馏塔t220 提供所需热量；第一精馏塔t220塔顶气相作为第二精馏塔t230塔釜加热热源，为第二精馏塔t230提供所需热量；第二精馏塔t230塔顶气相作为脱轻塔t210塔釜加热热源，为脱轻塔t210提供所需热量。
[0155]
应用实施例11：
[0156]
如图12所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2提供的流程，增加一台吸收塔t290，脱轻塔 t210尾气在吸收塔t290内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。
[0157]
本实用新型提供了一种避免乙醇累积的多效甲醇精馏工艺方法，可以有效避免乙醇等与甲醇沸点相近的杂质组分进入后续甲醇精馏塔，降低了多效精馏过程中后续甲醇精馏塔的分离难度，可较大幅度降低操作能耗。整个装置至少包括脱轻塔t210、第一精馏塔t220、第二精馏塔t230、第三精馏塔t240、末塔 t250等五台塔及其配套设备。可用于各种甲醇溶剂回收、甲醇合成装置的精馏工序，生产国标优等品甲醇、美标aa级甲醇产品，或其它规格的甲醇产品。克服了现有技术的缺陷，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
[0158]
结合实施例加以具体说明，相关领域的人员完全可以根据本实用新型提供的方法进行适当改动或变更与组合，来实现该技术。需要特别说明的是，所有这些通过对本实用新型提供的工艺流程进行相类似的改动或变更与重新组合，对本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为在本实用新型的精神、范围和内容中。