60萬(wàn)噸甲醇裝置的全流程模擬及能效優(yōu)化.pdf

1、甲醇是非常重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料,能用于生產(chǎn)甲醛、乙酸、二甲醚、甲酸甲脂等多種化工產(chǎn)品,近年來(lái),隨著世界石油資源的日益短缺,發(fā)展使用甲醇作為替代燃料已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的一種熱點(diǎn)。受此影響,國(guó)內(nèi)甲醇裝置數(shù)量越來(lái)越多,規(guī)模也逐漸擴(kuò)大,但與國(guó)外甲醇企業(yè)相比,卻普遍存在生產(chǎn)成本偏高、能耗過(guò)大的問(wèn)題。
　　夾點(diǎn)技術(shù)以熱力學(xué)第二定律為理論基礎(chǔ),將整個(gè)裝置當(dāng)作一個(gè)有機(jī)整體來(lái)進(jìn)行用能分析,從系統(tǒng)的角度尋找過(guò)程中用能不合理之處,在此基礎(chǔ)上提出合理的

2、設(shè)計(jì)和改造方案,目前為止已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。本文以某60萬(wàn)噸甲醇裝置為研究背景,利用夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)裝置進(jìn)行能效優(yōu)化,主要開(kāi)展了如下工作:
　　(1)利用AspenPlus對(duì)氣化、變換、甲醇合成及甲醇精餾單元進(jìn)行了工藝流程模擬,所建模型與工藝吻合良好,可用于后續(xù)工藝優(yōu)化工作;
　　(2)利用Gibbs自由能最小化方法建立了GE水煤漿氣化爐模型,利用模擬模型分析了水煤漿濃度、氧煤比、氣化溫度等對(duì)氣化過(guò)程的影響:在保證氣化爐不

3、超溫的情況下,可以盡量增加水煤漿濃度;綜合考慮有效氣含量及液態(tài)排渣選擇合適的氧煤比;根據(jù)裝置的設(shè)計(jì)負(fù)荷及上下游配套工藝選擇合適的氣化壓力;
　　(3)對(duì)精餾單元進(jìn)行了工藝優(yōu)化,提出了兩種改進(jìn)工藝:工藝1通過(guò)充分回收加壓塔產(chǎn)品及加壓塔塔底物流能量,比傳統(tǒng)工藝降低能耗7.6％;工藝2通過(guò)調(diào)整常壓塔及加壓塔壓力使得常壓塔與預(yù)塔實(shí)現(xiàn)了熱耦合,比傳統(tǒng)工藝降低能耗33.8%;
　　(4)利用夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)整個(gè)甲醇裝置進(jìn)行了用能分析,綜合權(quán)衡

4、節(jié)能效果與改造難度兩個(gè)因素,最終,選擇將變換單元單獨(dú)進(jìn)行公用工程匹配優(yōu)化,甲醇合成及精餾單元作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行能效優(yōu)化。
　　變換單元通過(guò)蒸汽等級(jí)調(diào)整,增加副產(chǎn)2.5MPag中壓蒸汽55.5(t/hr)。
　　甲醇合成及精餾單元能效優(yōu)化有兩套方案:方案1節(jié)約低壓蒸汽34.8%,節(jié)約循環(huán)冷卻水21.1%;方案2:節(jié)約低壓蒸汽30.8%,節(jié)約循環(huán)冷卻水18.7%。
　　夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)于新建裝置,可以優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)及公用工程用量,節(jié)