辽宁省重点节能减排技术研究报告(11-20)

11、碱法甲醇钠制备多效热耦合精馏生产技术研究报告

一、所属行业:化工

二、技术名称:碱法甲醇钠制备多效热耦合精馏生产技术

三、拥有技术单位名称:沈阳东瑞精细化工有限公司

四、单位地址:沈阳经济技术开发区沈西四东路20号

五、联系人及联系电话

苏 锋:024-25805775,13019380502

臧小文:024-25805786,13940459073,xiaowen.zang@sdfc-cn.com

六、适用范围

化工领域中碱法甲醇钠制备

七、技术内容

该技术提出一种能够连续、节能降耗生产甲醇钠溶液的生产工艺方法及设备:以甲醇和片碱为原料,通过连续式溶解沉降、反应精馏、多效热耦合技术生产甲醇钠产品。本工艺反应彻底,产品中NaOH含量明显降低(0.05~0.2%以下);生产能耗显著降低,约为现有甲醇钠生产技术能耗的30%,而且实现了完全连续化生产,产品质量稳定。

一种碱法甲醇钠制备的多效热耦合精馏生产装置和工艺方法,该方法由连续式溶解沉降系统、反应精馏塔、多效热耦合精馏系统组成。连续式溶解沉降系统包含溶碱罐及多个沉降罐,以保证溶解沉降系统能够连续出料;溶碱罐上方及内部分别设有U形管冷凝器、U形管冷却器以控制溶碱罐内温度,使得溶碱过程中放热挥发的甲醇能够冷凝直流进入溶碱罐,溶碱罐的循环溶碱时间以片碱全部溶解为溶碱结束;合格甲碱溶液于沉降罐中沉降澄清24小时备用;上述溶碱沉降系统中,每有一沉降罐放空后,就应重新溶好一罐甲碱液打入。沉降澄清后的甲碱溶液由甲碱泵送入二级甲碱进料预热器,经两次换热后进入反应汽提塔顶部。反应汽提塔内部设条阀塔盘,塔顶设除雾器,塔釜采用再沸器适当补充热量以保证塔釜甲醇钠溶液质量;反应汽提塔塔顶气相出料(约含水2%的甲醇蒸气)进入后续多效热耦合精馏工段的低压精馏塔塔釜;反应汽提塔塔釜出料为甲醇钠产品溶液,经产品冷却器冷却后出装置。多效热耦合精馏工段由低压精馏塔、中压精馏塔及高压精馏塔组成;低压精馏塔塔釜进料为来自反应汽提塔的塔顶气相出料,该塔内部设置填料及内件,塔顶设冷凝器,塔顶出料部分冷凝回流,部分气相高纯度甲醇蒸气返回反应精馏塔,塔釜设再沸器,塔釜液体经低压釜液泵升压换热后进入高压塔塔釜;高压塔塔釜进料为来自低压精馏塔塔釜经升压、换热后甲醇溶液,该塔内部设填料及内件,塔顶气相采出作为中压塔再沸器热源,经换热后,气相凝液部分回流,部分作中压塔塔顶进料,塔釜出料自压流入中压精馏塔中部;中压精馏塔塔顶及塔中分别接受来自高压精馏塔两股进料,该塔内部设填料及内件,并设置再沸器,再沸器为热耦合再沸器,热源为加压精馏塔塔顶气相采出,塔顶设置冷凝器,塔顶气相采出部分经冷凝器冷凝回流,部分气相高纯度甲醇蒸气返回反应精馏塔塔釜,中压精馏塔釜液废水为甲碱进料预热器热源,与其换热后出装置。

该项技术优点是,实现了甲碱液溶解沉降系统的连续操作,系统停留时间长,杂质脱除干净,二次污染小;通过反应精馏塔独特内部结构设计与合理操作条件,实现反应精馏塔连续稳态操作,保证了甲醇钠反应过程更为彻底,甲醇钠产品溶液中游离碱NaOH含量大幅降低(0.05~0.2%以下);精馏系统通过热耦合操作及换热网络,既保证了甲醇、水的高效彻底分离(循环甲醇蒸气中甲醇含量高于99.99%,出系统废水含醇量低于0.1%),又大幅降低了精馏系统能耗(该工艺反应、精馏系统能耗值低于1.8t蒸汽/t30%甲醇钠甲醇溶液产品,该能耗约为传统精馏工艺的30%左右),从而极大程度的降低了甲醇钠溶液的生产成本。

八、主要技术指标

1、产品指标要求

(1)甲醇钠甲醇溶液中甲醇钠含量:27.5%~31%(wt);

延伸阅读:

辽宁省重点节能减排技术研究报告(1-10)

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