本申請涉及化工設(shè)備，具體涉及一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置。

背景技術(shù)：

1、甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，未經(jīng)過精餾的甲醇中所含雜質(zhì)較多，影響甲醇的品質(zhì)，所以精餾是甲醇生成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近年來，隨著甲醇下游衍生產(chǎn)品的開發(fā)，對甲醇精餾提出了更高要求，一方面，工藝流程直接影響終端產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，另一方面，降低精餾環(huán)節(jié)的能耗是企業(yè)節(jié)約成本與完成減排目標(biāo)的重要任務(wù)。

2、傳統(tǒng)的甲醇精餾工藝中，甲醇精餾裝置絕大部分采用三塔雙效甲醇精餾流程，即預(yù)精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔三級流程，生產(chǎn)單噸精醇能耗約1.2t蒸汽，目前國內(nèi)涌現(xiàn)出一系列新技術(shù)，采用多效精餾來設(shè)計(jì)優(yōu)化塔頂蒸汽換熱網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行各種等級能量進(jìn)行匹配，蒸汽單耗在0.7-1.2t/精甲醇，除此之外，現(xiàn)有節(jié)能工藝多為熱耦合節(jié)能或者熱泵與熱耦合相結(jié)合流程，設(shè)備多、流程長，占地面積大，回收余熱方式復(fù)雜，甲醇在換熱網(wǎng)絡(luò)中易結(jié)垢，影響常壓塔的操作。

3、申請人經(jīng)過檢索，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)最接近的對比文件如下：

4、對比文件1：申請?zhí)枮?01820870873.1的一種三塔三效的粗甲醇精制工藝系統(tǒng)，提供了一種技術(shù)方案，包括預(yù)精餾塔、加壓精餾塔和常壓精餾塔，預(yù)精餾塔塔底設(shè)有至少兩個(gè)再沸器，預(yù)精餾塔的塔底采出口與加壓精餾塔的進(jìn)料口連接；加壓精餾塔的塔頂采出口分出兩條支路：一支接入所述預(yù)精餾塔塔底的其中一個(gè)再沸器并返回連接加壓精餾塔的回流罐，一支接入常壓精餾塔底部的再沸器并返回連接加壓精餾塔的回流罐；加壓精餾塔的回流罐分出至少兩條支路：一支與所述加壓精餾塔的塔頂回流連接，一支與產(chǎn)品采出裝置連接；所述加壓精餾塔塔底采出口與所述常壓精餾塔的進(jìn)料口連接；所述常壓精餾塔塔頂采出口與產(chǎn)品采出裝置連接。本實(shí)用新型創(chuàng)造能夠降低甲醇精制的系統(tǒng)能耗，減小設(shè)備投資；該申請中加壓精餾塔m2與常壓精餾塔m3的熱量耦合為二效精餾，加壓精餾塔m2與預(yù)精餾塔m1的熱量耦合為三效精餾；該申請采用三塔三效的粗甲醇精制工藝系統(tǒng)，相對三塔雙效的精制效果更好，但是該申請文件中并未引入熱泵技術(shù)，對于蒸汽價(jià)格高，電價(jià)低的地區(qū)不具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

5、綜上，本申請?zhí)峁┝艘环N新的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，包括依次連接的預(yù)精餾塔、常壓精餾塔，所述預(yù)精餾塔的底部連接有預(yù)塔再沸器，所述常壓精餾塔連接有n個(gè)常壓塔再沸器，所述預(yù)精餾塔的塔頂連接有預(yù)塔熱泵，預(yù)塔熱泵與預(yù)塔再沸器連接，預(yù)塔再沸器連接有預(yù)塔回流裝置，所述常壓精餾塔的頂部連接有m個(gè)常壓塔熱泵，m＝n，且m，n≥2；每個(gè)常壓塔熱泵分別與一個(gè)常壓塔再沸器連接，n個(gè)常壓塔再沸器均連接有精甲醇采出裝置。

2、作為一種優(yōu)選方案，所述預(yù)塔回流裝置包括與預(yù)塔再沸器連接的預(yù)塔塔頂冷卻器，預(yù)塔塔頂冷卻器與預(yù)塔回流罐連接，預(yù)塔回流罐的頂部設(shè)置有弛放氣管線，預(yù)塔回流罐的一側(cè)連接有萃取水管線，預(yù)塔回流罐的底部與預(yù)精餾塔的中上部連接。

3、作為一種優(yōu)選方案，預(yù)塔回流罐的底部通過緩沖罐底部管線與預(yù)精餾塔連接，緩沖罐底部管線上設(shè)置有預(yù)塔回流泵。

4、作為一種優(yōu)選方案，所述精甲醇采出裝置包括常壓塔頂冷凝器，常壓塔頂冷凝器與常壓塔頂回流罐連接，常壓塔頂回流罐的底部與精甲醇采出管線連接，所述精甲醇采出管線上連接有常壓塔回流管線，常壓塔回流管線與常壓精餾塔的中上部連接。

5、作為一種優(yōu)選方案，所述精甲醇采出管線上設(shè)置有常壓塔精甲醇采出泵。

6、作為一種優(yōu)選方案，所述精甲醇采出管線與精甲醇槽連接。

7、作為一種優(yōu)選方案，所述常壓精餾塔的一側(cè)連接有汽提塔。

8、作為一種優(yōu)選方案，所述汽提塔的頂部連接有汽提塔頂冷凝器，汽提塔頂冷凝器與汽提塔頂回流罐連接，汽提塔頂回流罐的底部連接有汽提塔精甲醇采出管線，汽提塔精甲醇采出管線與汽提塔回流管線連接，所述汽提塔回流管線與汽提塔的中上部連接。

9、作為一種優(yōu)選方案，所述汽提塔精甲醇采出管線上設(shè)置有汽提塔精甲醇采出泵。

10、作為一種優(yōu)選方案，所述汽提塔的一側(cè)連接有雜醇采出管線，所述汽提塔的底部連接有廢水管線。

11、作為一種優(yōu)選方案，所述廢水管道上連接有廢水回流管道，廢水回流管道與常壓精餾塔的中下部連接。

12、作為一種優(yōu)選方案，所述n＝2，分別為常壓塔塔釜再沸器、常壓塔第二再沸器；m＝2，分別為常壓塔熱泵一、常壓塔熱泵二，其中，常壓塔熱泵一與常壓塔塔釜再沸器連接，常壓塔熱泵二與常壓塔第二再沸器連接。

13、作為一種優(yōu)選方案，所述n＝3，分別為常壓塔塔釜再沸器、常壓塔第二再沸器、常壓塔中間再沸器；m＝3，分別為常壓塔熱泵一、常壓塔熱泵二、常壓塔熱泵三，其中，常壓塔熱泵一與常壓塔塔釜再沸器連接，常壓塔熱泵二與常壓塔第二再沸器連接，常壓塔熱泵三與常壓塔中間再沸器連接。

14、本申請具有如下有益效果：

15、1、改變了傳統(tǒng)的甲醇精餾工藝，通過常壓精餾塔塔頂蒸汽直接壓縮式熱泵節(jié)能技術(shù)給該塔梯級供熱，有利于常壓精餾塔塔頂?shù)挠酂崮芰扛咝菁壔厥?，方便生產(chǎn)操作降低能耗；

16、2、常壓精餾塔梯級換熱，可以有效提高產(chǎn)品的拔出率，減少能耗，降低熱量損耗，起到節(jié)省投資的效果；

17、3、合理分配常壓精餾塔系統(tǒng)負(fù)荷，進(jìn)行熱量整合，實(shí)現(xiàn)能量梯級利用，優(yōu)化換熱流程，降低能耗，以適應(yīng)裝置大型化和生產(chǎn)甲醇多樣化的要求；盡量回收常壓精餾塔塔頂中低溫位熱量并與下游再沸器實(shí)現(xiàn)梯級熱聯(lián)合，充分利用低溫余熱及采用新型保溫材料減少散熱損失；

18、4、將熱泵技術(shù)與傳統(tǒng)精餾工藝相結(jié)合，充分回收預(yù)精餾塔和常壓精餾塔塔頂蒸汽的潛熱，可以減少精餾系統(tǒng)中冷卻水和熱蒸汽的使用，且常壓精餾塔塔頂?shù)奶菁墦Q熱可以有效的提高產(chǎn)能，提升產(chǎn)品純度，降低產(chǎn)品成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

技術(shù)特征：

1.一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，包括依次連接的預(yù)精餾塔(1)、常壓精餾塔(2)，所述預(yù)精餾塔(1)的底部連接有預(yù)塔再沸器(4)，所述預(yù)精餾塔(1)的塔頂連接有預(yù)塔熱泵(5)，預(yù)塔熱泵(5)與預(yù)塔再沸器(4)連接，預(yù)塔再沸器(4)連接有預(yù)塔回流裝置，其特征在于，所述常壓精餾塔(2)連接有n個(gè)常壓塔再沸器，所述常壓精餾塔(2)的頂部連接有m個(gè)常壓塔熱泵，m＝n，且m，n≥2，每個(gè)常壓塔熱泵分別與一個(gè)常壓塔再沸器連接，n個(gè)常壓塔再沸器均連接有精甲醇采出裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述預(yù)塔回流裝置包括與預(yù)塔再沸器(4)連接的預(yù)塔塔頂冷卻器(6)，預(yù)塔塔頂冷卻器(6)與預(yù)塔回流罐(7)連接，預(yù)塔回流罐(7)的頂部設(shè)置有弛放氣管線(8)，預(yù)塔回流罐(7)的一側(cè)連接有萃取水管線(9)，預(yù)塔回流罐(7)的底部與預(yù)精餾塔(1)的中上部連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述精甲醇采出裝置包括常壓塔頂冷凝器(13)，常壓塔頂冷凝器(13)與常壓塔頂回流罐(14)連接，常壓塔頂回流罐(14)的底部與精甲醇采出管線(15)連接，所述精甲醇采出管線(15)上連接有常壓塔回流管線(16)，常壓塔回流管線(16)與常壓精餾塔(2)的中上部連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述精甲醇采出管線(15)與精甲醇槽(18)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述常壓精餾塔(2)的一側(cè)連接有汽提塔(19)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述汽提塔(19)的頂部連接有汽提塔頂冷凝器(21)，汽提塔頂冷凝器(21)與汽提塔頂回流罐(22)連接，汽提塔頂回流罐(22)的底部連接有汽提塔精甲醇采出管線(23)，汽提塔精甲醇采出管線(23)與汽提塔回流管線(24)連接，汽提塔回流管線(24)與汽提塔(19)的中上部連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述汽提塔(19)的一側(cè)連接有雜醇采出管線(35)，所述汽提塔(19)底部連接有廢水管道(26)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所述廢水管道(26)上連接有廢水回流管道(34)，廢水回流管道(34)與常壓精餾塔(2)的中下部連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，n＝2，常壓塔塔釜再沸器包括接常壓塔塔釜再沸器(27)、常壓塔第二再沸器(28)；m＝2，常壓塔熱泵包括常壓塔熱泵一(29)、常壓塔熱泵二(30)，其中，常壓塔熱泵一(29)與常壓塔塔釜再沸器(27)連接，常壓塔熱泵二(30)與常壓塔第二再沸器(28)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，其特征在于，所n＝3，常壓塔塔釜再沸器包括常壓塔塔釜再沸器(27)、常壓塔第二再沸器(28)、常壓塔中間再沸器(31)；m＝3，常壓塔熱泵包括常壓塔熱泵一(29)、常壓塔熱泵二(30)、常壓塔熱泵三(32)，其中，常壓塔熱泵一(29)與常壓塔塔釜再沸器(27)連接，常壓塔熱泵二(30)與常壓塔第二再沸器(28)連接，常壓塔熱泵三(32)與常壓塔中間再沸器(31)連接。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N粗甲醇梯級熱泵節(jié)能裝置，包括依次連接的預(yù)精餾塔、常壓精餾塔，預(yù)精餾塔的底部連接有預(yù)塔再沸器，常壓精餾塔連接有N個(gè)常壓塔再沸器，預(yù)精餾塔的塔頂連接有預(yù)塔熱泵，預(yù)塔熱泵與預(yù)塔再沸器連接，預(yù)塔再沸器連接有預(yù)塔回流裝置，常壓精餾塔的頂部連接有M個(gè)常壓塔熱泵，M＝N，且M，N≥2；常壓塔熱泵分別與一個(gè)常壓塔再沸器連接，N個(gè)常壓塔再沸器均連接有精甲醇采出裝置；本申請改變了傳統(tǒng)的甲醇精餾工藝，通過常壓精餾塔塔頂蒸汽直接壓縮式熱泵節(jié)能技術(shù)給該塔梯級供熱，有利于常壓精餾塔塔頂?shù)挠酂崮芰扛咝菁壔厥?，方便生產(chǎn)操作降低能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：張兵,朱艷,張娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津奧展興達(dá)化工技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240222
技術(shù)公布日：2024/12/17