中化新網(wǎng)訊 中國氮肥工業(yè)協(xié)會近日組織有關(guān)專家在新鄉(xiāng)對河南心連心化學工業(yè)集團股份有限公司、天津奧展興達化工技術(shù)有限公司研制并工業(yè)化成功應(yīng)用的“甲醇負壓多效耦合精餾節(jié)能技術(shù)”進行了科技成果鑒定。專家組一致認為，該技術(shù)能夠顯著降低甲醇精餾蒸汽消耗，提高產(chǎn)品品質(zhì)，具有顯著的經(jīng)濟效益，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。并同意通過鑒定，建議加大該技術(shù)的宣傳和推廣應(yīng)用。

專家組指出，該技術(shù)成果主要創(chuàng)新點是首次在甲醇精餾裝置中引入負壓塔，通過 “五塔3+3效”熱耦合工藝，實現(xiàn)了能量梯級利用，提升了產(chǎn)品品質(zhì)，降低了綜合能耗。通過該技術(shù)成果的應(yīng)用，蒸汽消耗從1.05噸/噸降低到0.65噸/噸精醇，精甲醇中乙醇含量<10ppm。 

據(jù)河南心連心項目經(jīng)理金啟明介紹，心連心年產(chǎn)30萬噸甲醇精餾裝置，原粗甲醇含量600ppm，原蒸汽耗量約為1.05噸蒸汽/噸甲醇。依據(jù)現(xiàn)有工藝流程，通過技術(shù)改造，蒸汽能耗降低到0.65噸蒸汽/噸甲醇以下，同時乙醇含量降低到10ppm以下，平均日產(chǎn)量1142.28噸，負荷率為114.2%。合同簽訂于2023年4月，停產(chǎn)周期20天，裝置于2023年11月底開車調(diào)試。改造后每年節(jié)省的運行費1950余萬元，投資回收期約10個月。

河南心連心總工程師顧朝暉介紹說，常規(guī)的三塔兩效和四塔兩效都很難實現(xiàn)高負荷下高純度產(chǎn)品采出，心連心經(jīng)過深入調(diào)研，選擇奧展興達的“五塔3+3效”熱耦合工藝。通過新增負壓塔及熱耦合的方式，將加壓塔塔頂多余的熱量給預塔加熱，常壓塔塔頂甲醇蒸汽的能量給負壓塔再沸器加熱，滿足負壓塔精餾所需的部分能量；預塔塔頂蒸汽給負壓塔再沸器加熱，滿足負壓塔精餾所需的部分能量。通過上述耦合，實現(xiàn)“五塔3+3效”熱集成，大幅提升熱能利用效率。后續(xù)計劃繼續(xù)合作實現(xiàn)更低的能耗，甚至負碳目標。設(shè)計的關(guān)鍵點在于控制，通過合理的分配加壓塔、負壓塔及常壓塔之間的采出量，滿足加壓塔與常壓塔及負壓塔能量匹配需求。 

晉能控股湖北晉控總經(jīng)理羅俊杰建議，利用多個塔，多個指標采出產(chǎn)品，多個中間儲罐和產(chǎn)品罐，滿足不同客戶需求，更加節(jié)能。

華陸工程原總工程師山秀麗指出，甲醇精餾工藝是甲醇生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的分離步驟，通過精餾塔系統(tǒng)有效提高產(chǎn)品純度并降低能耗。目前，甲醇精餾技術(shù)在國內(nèi)外經(jīng)歷了多次技術(shù)迭代。

產(chǎn)品品質(zhì)提升的原因，不止是加上負壓塔的因素，負壓塔分走40%負荷后，其他塔的負荷下降，可以更新加壓塔和常壓塔內(nèi)件水力學計算，并適當提高內(nèi)件操作彈性。同時，在小規(guī)模（60萬噸）改造中針對常壓塔、加壓塔更換塔內(nèi)件和分布器，是為了匹配負荷變化，以防出現(xiàn)漏液問題。如果是幾百萬噸的項目，塔徑可達6-8米，這樣更換內(nèi)件的投資將大大增加。更換使用奧展興達公司的專利塔內(nèi)件占總投資較低，改造后每年節(jié)省的蒸汽單耗顯著，投資回收期較短。

據(jù)奧展興達公司總經(jīng)理張兵介紹，五塔多效精餾工藝通過增加一臺負壓塔，同時調(diào)整熱量耦合工藝路線來優(yōu)化分離過程，顯著降低蒸汽消耗至0.65噸/噸甲醇，空冷電耗和水消耗同步降低，實現(xiàn)了顯著的節(jié)能效果，盡管該節(jié)能工藝流程較為復雜。近幾年，多效熱耦合精餾工藝在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，依靠減少塔間熱交換并提高熱利用效率，蒸汽消耗得以進一步降低至0.5-0.6 噸/噸甲醇。3+3 效和 4+3 效 精餾工藝通過增加高壓塔耦合中壓塔，增加預塔和常壓塔余熱的合理利用，形成 3 級以上級換熱集成，深度優(yōu)化了熱利用效率，四效、準六效工藝能將蒸汽單耗降至0.43-0.65 噸/噸甲醇，已發(fā)展為當前最為先進的甲醇節(jié)能精餾技術(shù)。

該技術(shù)突破了傳統(tǒng)多塔精餾的高能耗瓶頸，為甲醇行業(yè)的綠色升級提供了新路徑。其設(shè)計可適配現(xiàn)有裝置改造，尤其適合大型甲醇生產(chǎn)企業(yè)。未來，結(jié)合熱泵精餾技術(shù)，有望進一步推動甲醇精餾向“零碳工藝”邁進。

張兵表示，目前該技術(shù)已在示范裝置穩(wěn)定運行，預計將在國內(nèi)多家甲醇生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用，助力行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標。