本實用新型涉及一種化工生產設備,尤其是一種甲醇精餾塔。
背景技術:
目前,甲醇鈉生產方法有二種:鈉法與堿法,鈉法又包含金屬鈉法和鈉基鈉法。其中,鈉基法不能用于工業化生產,沒有工業價值;金屬鈉法生產成本過高,且存在一定的安全隱患,導致其不能大規模地生產甲醇鈉;堿法雖然原材料采購方便,安全隱患較低,但反應速度慢導致單套裝置產能低,且反應生成的水必須使用無水甲醇及時除去反應才能繼續進行,蒸汽消耗較高,能耗大。
中國發明專利CN 103288593 B公開了一種機械蒸氣再壓縮甲醇鈉生產裝置及方法,其利用氫氧化鈉與甲醇蒸汽反應,為傳統工藝,且工業化程度未知;通過回收利用甲醇鈉合成塔頂部出口氣相出口物料的相變潛熱,并用于為甲醇鈉合成塔和甲醇精餾塔提供氣提蒸氣來達到節能的效果,其節能具體數據并未在公開文件中體現。
高溫高壓下合成甲醇鈉,相對于傳統生產甲醇鈉工藝中,微熱和常壓的反應條件而言,由于反應條件發生改變,產品質量和收率也發生改變,由于原料甲堿液處于過飽和狀態,反應會向生成產物甲醇鈉的方向傾斜,促進反應繼續,反應的收率會提高;且由于氫氧化鈉的轉化率提高,產品甲醇鈉中的游離堿含量下降,產品質量提升。現有技術中的甲醇精餾塔為常溫常壓反應條件,不適用于高溫高壓條件下合成甲醇鈉工藝中甲醇精餾的條件。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的問題是克服現有技術存在的不足,提供一種適用于高溫高壓下生產甲醇鈉工藝的甲醇精餾塔。
高溫高壓條件下制備甲醇鈉工藝系統中,由于反應條件發生改變,所需的核心設備反應合成塔和甲醇精餾塔需進行重新設計,其中,甲醇精餾塔的進料和出料皆不同于傳統條件。傳統條件下,甲醇精餾塔的甲醇進料含水量(質量含量,下同)小于2%,但在高溫高壓條件下,反應合成塔出口的甲醇含水量遠高于2%,使用傳統的甲醇精餾塔不能滿足設計要求。
根據模擬計算,高溫高壓條件下制備甲醇鈉工藝系統中,反應合成塔出口甲醇蒸汽的帶水量達到3.7~3.9%(質量分數),而反應需要的無水甲醇蒸汽量減少約50%(質量分數),也就是說,在這種條件下,甲醇精餾塔必須能處理含水量為3.7~3.9%(質量分數)的甲醇液,且其無水甲醇蒸汽產量下降到傳統甲醇精餾塔的一半。
本實用新型根據高溫高壓下合成甲醇鈉所需的精餾條件進行設計,同時考慮節能效果,其設計回流比≤1.0,可有效降低能耗;進料位置位于第30#-31#塔板之間,所設計的甲醇精餾塔滿足生產需求。
本實用新型所述的甲醇精餾塔,將塔體與塔頂冷凝器集成連接,設備投資減少,工程實施便利。
具體方案如下:
一種甲醇精餾塔,所述的甲醇精餾塔為板式塔,包括底座、塔體、塔底再沸器和塔頂冷凝器,所述的底座和塔體直接相連,且皆為圓柱體,二者的內徑為1.4m-1.5m,在所述塔體的頂部設有氣相出口,上部設有液相進口,下部設有氣相入口,底部設有液相出口,所述的塔底再沸器通過管道與設在塔體上的液相出口相連,所述的塔頂冷凝器與塔體豎直連接,塔頂冷凝器的管程氣相進口與塔體連通;所述的甲醇精餾塔含有34塊塔板,從下向上依次為1#-34#塔板,其中1#-30#塔板為提餾段,31#-34#塔板為精餾段。
進一步的,所述的甲醇精餾塔的塔高為30-32m。
進一步的,所述的甲醇精餾塔的體積為50-52m3。
進一步的,所述的塔底再沸器的內徑為1.3m,壁厚為12mm,換熱管外徑為25mm。
進一步的,所述的塔頂冷凝器內徑為0.9m,壁厚為10mm,換熱管外徑為25mm。
有益效果:本實用新型所述的甲醇精餾塔適用于高溫高壓條件下制備甲醇鈉工藝系統中的甲醇精餾,其設計實現了較小的回流比,可有效降低能耗,且該甲醇精餾塔與塔頂冷凝器集成連接,設備投資減少,工程實施便利。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例1提供的甲醇精餾塔示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型技術方案作進一步闡述,本實施方式可具有不同的形式并且不應被理解為限于在此闡述的說明。文中相同的附圖標記始終代表相同的元件,相似的附圖標記代表相似的元件。
實施例1:
一種甲醇精餾塔,如圖1所示,該甲醇精餾塔為板式塔,包括塔體100、底座200、塔底再沸器101和塔頂冷凝器102,所述的底座200和塔體100直接相連,且皆為圓柱體,二者的內徑為1.45m,在所述塔體100的頂部設有氣相出口103,上部設有液相進口104,下部設有氣相入口105,底部設有液相出口106,所述的塔底再沸器101通過管道與設在塔體100上的液相出口106相連,所述的塔頂冷凝器102與塔體100豎直連接,塔頂冷凝器102的管程氣相進口與塔體100連通;所述的甲醇精餾塔含有34塊塔板,從下向上依次為1#-34#塔板。
該甲醇精餾塔的進料口設在第30#-31#塔板之間,其進料為含水量(質量含量)3.7~3.9%甲醇蒸汽,經過該甲醇精餾塔精餾后的無水甲醇蒸汽從頂部氣相出口送出,供給甲醇鈉反應合成塔使用,該無水甲醇蒸汽的流量為12000~16000Nm3/h ,溫度為140℃,壓力為0.9Mpa。
盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。