甲醇水分离采用什么工艺?
甲醇水分离采用什么工艺?康景辉蒸发器小编和大家一起聊聊甲醇水分离采用什么工艺?
一、甲醇水特点及来源
甲醇水来源于某制药厂,基于该厂蒸汽供应不足,康景辉建议采用热泵精馏的工艺来解决甲醇水 分离。
甲醇和水的性质如下:
甲醇沸点64.7℃,水沸点100℃,常压下甲醇的汽化潜热为1104kJ/kg,水的汽化潜热为2257kJ/kg。
由此可知,沸点相差35.3°℃,性质差别较大,导致塔顶冷凝热比塔釜汽化热小,因此需要采用合适的热泵精馏技术,同时构建换热网络,实现塔顶冷凝热和塔釜汽化热的匹配。
二、精馏工艺介绍——MVR精馏技术
精馏能耗占据化工行业生产总能耗的50%以上叫。在精馏操作过程中,全部消耗能量中仅有约5%的能量应用于组分分离,剩余的约95%会被分离组分以及冷却水带走2,精馏过程具有极大的节能潜力。
热泵精馏技术是以热力学第二定律为基础,回收塔顶蒸气潜热,进而提高精馏过程热力学效率的一种高效节能技术。
热泵精馏一般用于同系、沸点相近物质的分离,这种物系相对挥发度小,达到分离要求所需的理论板数和回流比较大,采用常规精馏消耗的蒸汽和循环水较多,采用热泵精馏技术,压缩机压缩比,压缩机功耗低,可以实现明显的经济效益,已经大量应用于丙烯丙烷的分离、塔五混合烷经的分离。
一般只要塔顶和塔底温差小于36℃,可获得较好的经济效果。温差较大,也可以采用分割式热泵精馏技术,在乙醇分割式热泵精馏技术中,上塔温差可控制在10℃以内。
另外,如果工厂蒸汽供应不足或价格偏高,有必要减少蒸汽用量或取消蒸汽再沸器时,冷却水不足、冷却水温偏高、价格偏,。需要采用制冷技术或其他方法解决冷却问题时,这些情况可以考虑使用热泵精馏技术。
MVR是机械蒸气再压缩技术(Mechanical Va-por Recompression)的简称。MVR技术以消耗少量压缩机压缩功为代价,将二次蒸气携带的大量低品位废热提升至高品位重新利用,因此又被称为MVR热泵技术。将MVR热泵技术与传统精馏生产过程相结合,充分回收塔顶蒸气的潜热,减小精馏系统中冷、热公用工程的消耗量。
三、甲醇分离MVR热泵精馏技术
采用热泵精馏处理含甲醇废水,可以解决工厂蒸汽供应不足的问题。由于甲醇和水的沸点和汽化潜热相差较大,需采用分段式MVR热泵精馏技术;
同时构建换热网络,E2、E3换热器由于两侧液体温度交叉严重,因此采用板式换热器,塔釜再沸器采用降膜式再沸器,在温差较小的情况下(换热温差△t为 10℃),实现良好的换热,同时减少压缩机功率。
在能耗和经济性两方面与常规精馏进行对比,结果表明:分段式MVR热泵精馏技术比常规精馏能耗节省约70%,分段式MVR热泵精馏技术一次性投资较高,结合能耗对比结果,短期内能收回成本。