高海拔地区甲醇四塔精馏过程工况模拟分析
秦 杰, 许新乐
(青海大学化工学院,青海 西宁810016)
[中图分类号]TQ 223.12+1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2015)01-0054-02
甲醇是C1化工的母体,用途广泛。甲醇精馏能耗约占整个甲醇生产总能耗的20%,随着能源价格的不断飙升,甲醇精馏过程的节能降耗势在必行。国外[1]已经系统地研究了几种具有代表性的热集成甲醇三塔双效精馏工艺。现今许多国内甲醇生产厂家采用四塔双效流程,即在德国Lurgi公司研发的三塔双效精馏工艺的基础上,增加1个回收塔改造而得,四塔双效流程较双塔流程可节约30%~40%的能耗[2]。由于高海拔地区的气压低,各种物质的沸点也较低,因此可利用此特点降低流程中各塔的操作温度和操作压力,挖掘甲醇精馏过程尚存的节能潜力。
1 高海拔地区组分物性变化特点
青海省某地区海拔高(约2 800 m),气压低(约为标准大气压的70%)。由克-克方程的积分式lnp2/p1=-△vapHm/RT2(1/T2-1/T1)(p1、p2分别为温度T1、T2下的饱和蒸汽压,△vapHm为液体的摩尔蒸发焓)可知,物质的沸点随气压的降低而降低,因此在组分沸点降低的高海拔地区,降低精馏塔再沸器的热负荷是可行的。卢焕章[3]等提出在饱和蒸汽压小于200 kPa,同时已有Antoine参数时,推荐用Antoine方程计算组分的沸点。由三参数Antoine方程lgp=A-B/(t+C)近似求得进料粗甲醇各组分在该高海拨地区(大气压72.5 kPa)的沸点,见表1。由表1可知,计算得到水在该高海拔地区的沸点为94.7 ℃。实际测得水在该高海拔地区的沸点为94 ℃,二者基本吻合,说明用Antoine方程近似计算各组分沸点是可行的。……
更多内容请见《中氮肥》2015年第1期