一种煤制乙二醇的精馏系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤制乙二醇精馏系统和方法，脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔的塔顶均连接有蒸汽发生器，甲醇精馏塔A的甲醇精馏塔B的塔釜均设有再沸器，脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔的塔顶的出气口气体分别为各自塔顶的蒸汽发生器提供热源，脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔的塔顶的蒸汽发生器均产生低压蒸汽，且为甲醇精馏塔A的甲醇精馏塔B的塔釜的再沸器提供蒸汽。采用热耦合技术代替循环水取热，利用高温精馏塔顶的蒸汽发生器产生的低压蒸汽直接供低温精馏塔的塔釜的再沸器供热，实现了低位热能的升级利用，达到了降低综合能耗的目的。

A Distillation System and Method for Producing Ethylene Glycol from Coal

The invention discloses a coal-based ethylene glycol distillation system and system. Steam generators are connected to the top of the deglycol tower, the comprehensive treatment tower and the ethylene glycol product tower. The reactor of the methanol distillation tower A and B of the methanol distillation tower are equipped with reboilers, and the outlet gases of the top of the deglycol tower, the comprehensive treatment tower and the ethylene glycol product tower are respectively. The steam generators at the top of each tower provide heat source. The steam generators at the top of the dealcoholization tower, the comprehensive treatment tower and the ethylene glycol product tower all generate low-pressure steam, and provide steam for the reboiler of the kettle of methanol distillation tower B of methanol distillation tower A. The low-pressure steam generated by the steam generator at the top of the high-temperature distillation column is directly used to heat the reboiler of the tower kettle of the low-temperature distillation column. The upgrading and utilization of the low-level heat energy are realized, and the purpose of reducing the comprehensive energy consumption is achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种煤制乙二醇的精馏系统和方法
本专利技术涉及一种煤制乙二醇的精馏系统和方法，尤其涉及一种热量耦合的煤制乙二醇精馏系统和方法。
技术介绍
乙二醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等领域，用途十分广泛。目前世界上乙二醇的生产方法主要有石油和非石油路线两大类。石油化工路线受原油价格影响，生产成本波动大。而基于煤化工工艺的合成气制乙二醇路线因其原料丰富、工艺流程短和经济效益高，成为研究热点。近年来，国内以煤化工工艺路线生产乙二醇的规模越来越大，2018年国内乙二醇产能1022万吨，煤制乙二醇在国内乙二醇产能中占比为41%，预计到2022年还将新增413万吨的煤制乙二醇。精馏过程是化学工业中能耗最大的单元操作之一，当前精馏过程的节能问题已广泛引起人们的重视。煤制乙二醇工艺的主要蒸汽消耗在于乙二醇产品的精馏过程中，因为与传统石油路线相比，此路线引入了丙二醇、丁二醇和酯类等杂质，其中1,2-丁二醇与乙二醇沸点十分接近，从而大幅增加了乙二醇精馏系统的难度。目前国内外虽已有大量煤制乙二醇装置建成及运行，但是普遍存在综合能耗高的问题，因为系统中主要采用循环水取热。
技术实现思路
本专利技术的提供一种煤制乙二醇精馏系统和方法，其通过热量耦合达到降低综合能耗的目的。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种煤制乙二醇的精馏系统，包括甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B，还包括与所述甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B连接的轻组分分离组件和重组分分离组件，所述重组分分离组件包括依次连接的脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔，脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔的塔顶均连接有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器为甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B的塔釜的再沸器提供蒸汽。优选地，所述重组分分离组件还包括脱重塔，所述脱重塔分别与所述综合处理塔和所述乙二醇产品塔连接，所述脱重塔的塔顶连接有蒸汽发生器。优选地，所述轻组分分离组件包括依次设置的轻组分回收塔和乙醇塔。所述轻组分回收塔和所述乙醇塔的塔釜也可以分别设有再沸器，所述蒸汽发生器为所述再沸器提供蒸汽。优选地，所述脱醇塔、所述综合处理塔和所述乙二醇产品塔的塔釜设有再沸器。所述脱重塔的塔釜也可以设有再沸器。优选地，所述甲醇精馏塔A、甲醇精馏塔B、所述轻组分分离组件和所述重组分分离组件均连接真空系统。优选地，所述蒸汽发生器的壳体顶部为锥形并设置有出口气体管口，所述蒸汽发生器的底部均匀设有多个补充水入口。本申请的第二方面涉及一种煤制乙二醇的精馏方法，包括以下步骤：粗原料加入甲醇精馏塔A，甲醇精馏塔A的塔釜的物料进入甲醇精馏塔B进一步分离；甲醇精馏塔B补入稀原料，甲醇精馏塔A的甲醇精馏塔B的塔顶蒸出甲醇；甲醇精馏塔A的塔釜的重组分进入脱醇塔；脱醇塔的塔釜的物料进入综合处理塔，综合处理塔的塔侧线采出物料进入乙二醇产品塔进行产品精制，乙二醇产品塔的塔顶的物料进入综合处理塔回蒸，乙二醇产品塔的塔侧线采出乙二醇产品。优选地，所述综合处理塔和所述乙二醇产品塔的塔釜物料进入脱重塔。优选地，所述脱醇塔、所述综合处理塔、所述乙二醇产品塔和所述脱重塔的塔顶物料进入乙二醇回收系统。优选地，所述脱醇塔、所述综合处理塔和所述乙二醇产品塔的塔釜的温度在120-160℃。优选地，所述甲醇精馏塔A和所述甲醇精馏塔B的塔釜的温度在50-90℃。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用热网络对系统进行了节能优化，采用热量耦合技术，充分利用精馏塔顶气相中的热量，可大幅降低乙二醇产品精馏过程中的加热蒸汽和循环水用量，降低整体能耗，有效提高了能量利用效率，带来明显的经济效益；2、针对大规模装置中，精馏塔顶气相管线管径大（例如，年产50万吨乙二醇装置规模下部分管径高达DN2500mm）的情况，本专利技术利用蒸汽发生器间接利用热量，相对于塔顶和塔釜介质直接进行热耦合的方式，大幅降低了塔顶气相管道的施工难度和管道材料费用；3、本专利技术利用蒸汽发生器，使蒸汽作为中间热载体进行热量再分配的方式，提高了精馏操作的灵活性，同时设计和控制简单，应用性强。附图说明图1是实施例中的热量耦合的煤制乙二醇精馏系统的流程示意图。图中：1、甲醇精馏塔A；11、再沸器；2、甲醇精馏塔B；21、再沸器；4、脱醇塔；41、再沸器；42、蒸汽发生器；5、综合处理塔；51、再沸器；52、蒸汽发生器；6、乙二醇产品塔；61、再沸器；62、蒸汽发生器；7、脱重塔；71、再沸器；72、蒸汽发生器；8、轻组分回收塔；81、再沸器；10、乙醇塔；101、再沸器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。图1示出了一种热量耦合的煤制乙二醇精馏系统的流程，该热量耦合的煤制己二醇精馏系统包括但不限于甲醇精馏塔A1、甲醇精馏塔B2、脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6、脱重塔7、轻组分回收塔8和乙醇塔10，粗乙二醇原料进入甲醇精馏塔A1和甲醇精馏塔B2，此二塔的塔顶蒸出高纯度的甲醇，此二塔的塔釜的物料经进一步脱除例如乙醇、水、醛醚等轻组分以及少量的多元醇等轻组分，轻组分进入包括轻组分回收塔8和乙醇塔10两塔的轻质二元醇分离系统，塔釜重组分进入脱醇塔4继续脱除例如丙二醇和丁二醇等与乙二醇沸点相近的组分，脱醇塔4的塔顶的物料进入乙二醇回收系统，脱醇塔4的塔釜的物料进入综合处理塔5；综合处理塔5的塔顶的轻组分进入乙二醇回收系统，综合处理塔5的塔釜的物料进入脱重塔7，综合处理塔5的塔侧采出物料进入乙二醇产品塔6进行产品精制，乙二醇产品塔6的塔顶的物料进入综合处理塔5回蒸；乙二醇产品塔6的塔侧线采出聚酯级的乙二醇产品，乙二醇产品塔6的塔釜的物料进入脱重塔7；脱重塔7的塔顶蒸出的乙二醇返回综合处理塔5，脱重塔7的塔釜的物料为重组分二元醇；轻组分回收塔8的塔侧采出乙醇进入乙醇塔10；乙醇塔10的塔釜的物料为一级品乙醇产品，轻组分回收塔8的乙醇塔10的塔顶均采出粗甲醇产品。所述甲醇精馏塔A和所述甲醇精馏塔B的体积比可以为0.1-10。脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7由于塔内混合物料沸点接近，分类难度大，精馏温度要求较高，脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7的塔釜的温度在120-160℃之间，脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7的塔釜的再沸器41、51、61、71需外部提供中压蒸汽作为热源，因此脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7的塔顶的出气口气体携带大量潜热。脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7的塔顶分别连接有蒸汽发生器42、52、63、72，脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7的塔顶的出气口气体的余热作为热源通过各自塔顶的蒸汽发生器42、52、62、72产生低压蒸汽。甲醇精馏塔A1、甲醇精馏塔B2、轻组分回收塔8和乙醇塔8的塔釜分别设有再沸器11、21、81、101，脱醇塔4、综合处理塔5、乙二醇产品塔6和脱重塔7的塔顶的蒸汽发生器42、52、62、72产生的低压蒸汽汇总后为甲醇精馏塔A1、甲醇精馏塔B2、轻组分回收塔8和乙醇塔10的塔釜的再沸器提供低压蒸汽。甲醇精馏塔A1、甲醇精馏塔B2、轻组分回收塔8和乙醇塔10由于塔内混合物料主要成分为甲醇，沸点低，分类难度小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：包括甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B，还包括与所述甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B连接的轻组分分离组件和重组分分离组件，所述重组分分离组件包括依次连接的脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔，脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔的塔顶均连接有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器为甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B的塔釜的再沸器提供蒸汽。

【技术特征摘要】
1.一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：包括甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B，还包括与所述甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B连接的轻组分分离组件和重组分分离组件，所述重组分分离组件包括依次连接的脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔，脱醇塔、综合处理塔和乙二醇产品塔的塔顶均连接有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器为甲醇精馏塔A和甲醇精馏塔B的塔釜的再沸器提供蒸汽。2.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：所述重组分分离组件还包括脱重塔，所述脱重塔分别与所述综合处理塔和所述乙二醇产品塔连接，所述脱重塔的塔顶连接有蒸汽发生器。3.根据权利要求1或2所述的一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：所述轻组分分离组件包括依次设置的轻组分回收塔和乙醇塔。4.根据权利要求3所述的一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：所述轻组分回收塔和所述乙醇塔的塔釜也分别设有再沸器，所述蒸汽发生器为所述再沸器提供蒸汽。5.根据权利要求1或2或4所述的一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：所述脱醇塔、所述综合处理塔和所述乙二醇产品塔的塔釜设有再沸器。6.根据权利要求2所述的一种煤制乙二醇的精馏系统，其特征在于：所述脱重塔的塔釜设有再沸器。7.根据权利要求1所述的一种煤制乙二醇精馏系统，其特征在于：所述甲醇精馏塔A、甲醇精馏塔B、所述轻组分分离组件和所述重组分分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘太泽，高岚，刘琛，
申请(专利权)人：宁波中科远东催化工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33