基于热耦合技术的甲醇精馏塔节能优化设计研究

杨九如，郭芳，寇学申

（山东鲁新设计工程股份有限公司，山东 济南 250101）

摘  要：针对某石化厂甲醇精馏装置能耗偏高问题，从物理改造与运行参数优化2方面开展了研究。物理改造来用热耦合侧线技术,从精馏塔28板抽取蒸汽相送入粗馏塔17板,利用精馏塔中段热量替代部分粗馏塔再沸器负荷;运行参数优化采用单因素试验和L(3*)正交试验方法，确定最佳组合为精馏塔回流比1.35、粗馏塔回流比1.10、侧线流量13.5%、精馏塔压0.18MPa、粗馏塔压0.15MPa时,再沸器热负荷分配58%。优化后蒸汽消耗降低13.3%,冷却水用量减少15.5%，系统综合能耗降低12.8%，产品质量稳定性显著提高,投资回收期8.8个月。该优化方案适用于多种低碳酵精馏系统,具有显著的节能减排效益。

关键词：热耦合；甲醇精馏;侧线；运行参数;节能优化

0 引言

现有甲醇精馏工艺采用蒸汽(或其他载热介质）作为精馏塔再沸器热源（天然气制甲醇工厂通常部分使用转化气工艺余热作为再沸器热源)实现塔釜液再沸，精馏塔塔顶蒸汽采用水冷（或部分使用空冷）实现冷凝。该工艺成熟稳定,但操作能耗高。热耦合技术通过系统内部热量合理分配，实现能量梯级利用，可在不增加主要设备的情况下达到节能目的，具有投资少、效益高的特点。目前对现有装置的侧线热耦合改造及运行参数协同优化的研究较少。因此，本文针对某甲醇精馏装置，采用热耦合技术进行节能优化设计，重点研究改造后的运行参数优化方法，为同类装置提供技术参考。

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