杨兵
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州277527）
［摘 要］兖矿鲁南化工有限公司350 kt/a甲醇精馏系统采用三塔精馏工艺，其中常压塔侧线第10、12块塔板采出少量杂醇油，以降低常压塔下部高沸点富集液的浓度，提高精甲醇产品质量。统计发现，2018年及2019年第一季度采出杂醇油含醇量平均为77.61%，且杂醇油采出量高达进料量的0.43%。分析认为，杂醇油采出量大的主要原因为加压塔与常压塔负荷分配不均、常压塔回流比不合理。为此，在对有关生产数据进行采集及整理的基础上，探寻出最佳的加压塔与常压塔负荷分配比例及常压塔回流比，用于指导生产后，杂醇油采出量占比降至0.28%，相应提高了精甲醇产量及精馏收率，在优化产品质量的同时实现了高产低耗；但杂醇油含醇量仍较高（约75.21%），这将是下一步的优化目标。
［关键词］甲醇精馏系统；三塔精馏工艺；杂醇油采出量大；原因分析；负荷分配；常压塔回流比；数据采集；优化调整
［中图分类号］TQ223.12+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2020）04-0039-03
1 现状分析
兖矿鲁南化工有限公司（简称鲁南化工）350 kt/a甲醇精馏系统采用三塔（预塔、加压塔、常压塔）精馏工艺，所产精甲醇作为鲁南化工醋酸装置的原料,若精甲醇中乙醇含量过高，会导致醋酸产品中丙酸含量高，故要求甲醇产品质量除满足《工业用甲醇》（GB 338—2011）外，还要求其乙醇含量≤100×10-6。
鲁南化工甲醇精馏系统外送废水含醇量为0，主要通过采出杂醇油进行调节——常压塔侧线第10、12块塔板采出少量杂醇油（杂醇油含醇量在78%左右，其中甲醇含量在75%左右，其余为重组分），改善精馏系统操作条件，以降低常压塔下部高沸点富集液的浓度，避免高沸点物上移，以利于提高产品质量；而且在操作过程中，系统运行不稳定的情况下，如回流比大、回流槽液位高，在保证产品质量的前提下，采出杂醇油可以调节产品的采出量，减小系统的波动幅度。
甲醇精馏系统需保持三大平衡——热量平衡、物料平衡、气液平衡，杂醇油采出不合理，会造成系统良性平衡被打破。生产过程中，如操作人员不注意加压塔和常压塔的进料配比问题，仅考虑温度、压力及产品质量指标予以操作，易造成加压塔和常压塔负荷分配不均而致常压塔负荷大，而常压塔负荷大是造成杂醇油采出量占比大的主要原因之一。温度是影响甲醇精馏操作的重要指标之一，常压塔温度高会造成其中上部物料中重组分含量增加，导致常压塔采出产品质量较差，此时操作人员往往会加大杂醇油采出量以优化产品指标，形成恶性循环。
鲁南化工甲醇精馏系统杂醇油的采出量由现场杂醇油采出调节阀控制，统计2018年及2019年第一季度甲醇精馏系统采出杂醇油含醇量平均值为77.61%，且系统的杂醇油采出量大，达进料量的0.43%。为优化操作，在保证精甲醇产品质量的前提下减少杂醇油采出量是当前的重点工作之一。
2 杂醇油采出量大的原因分析
2.1 加压塔与常压塔负荷分配不均
加压塔与常压塔的负荷分配比例指加压塔采出量与常压塔采出量之比，以Q1/Q2来表示，杂醇油采出量占粗甲醇进料量的比例以λ来表示。抽取Q1/Q2与λ的工艺数据作散点图，如图1。可以看出：Q1/Q2杂乱无章，波动幅度较大，对λ有很大影响；λ在0.29%～0.33%的散点大多落在了Q1/Q2=1.27～1.30的区间内，换言之，在某个标准Q1/Q2值下，λ达到最低。
2.2 常压塔回流比不合理
常压塔回流比指常压塔回流量（FIQ8009）与常压塔采出量（FIQ8010）的比值，以R来表示。统计了2019年3月下旬λ随R的变化情况，如图2。可以看出：R波动幅度较大，对λ有很大影响；λ在0.30%～0.40%的散点大多落在了R=1.95～2.20的区间内，换言之，在某个标准R值下，λ达到最低。
3 数据采集及整理
3.1 探寻最佳加压塔与常压塔负荷分配比例
利用作图法，找出最低杂醇油采出量（λ）下的标准Q1/Q2值。步骤如下：① 据加压塔采出量和常压塔采出量计算出Q1/Q2；② 据实际杂醇油采出量和实际粗甲醇进料量计算出λ；③ 以Q1/Q2为横坐标、λ为纵坐标，作X-Y型图，得出最佳Q1/Q2。
随机采集正常工况下2019年4月上旬甲醇精馏系统的加压塔采出量、常压塔采出量、实际杂醇油采出量、实际粗甲醇进料量，计算Q1/Q2和λ，以Q1/Q2为横坐标、λ为纵坐标作X-Y型图，如图3。可以看出，当Q1/Q2=1.286 2时，λ最低，λ为0.295 8%。
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