甲醇负压多效耦合精馏节能技术国内领先

中化新网讯 中国氮肥工业协会近日组织有关专家在新乡对河南心连心化学工业集团股份有限公司、天津奥展兴达化工技术有限公司研制并工业化成功应用的“甲醇负压多效耦合精馏节能技术”进行了科技成果鉴定。专家组一致认为，该技术能够显著降低甲醇精馏蒸汽消耗，提高产品品质，具有显著的经济效益，达到国内领先水平。并同意通过鉴定，建议加大该技术的宣传和推广应用。

专家组指出，该技术成果主要创新点是首次在甲醇精馏装置中引入负压塔，通过 “五塔3+3效”热耦合工艺，实现了能量梯级利用，提升了产品品质，降低了综合能耗。通过该技术成果的应用，蒸汽消耗从1.05吨/吨降低到0.65吨/吨精醇，精甲醇中乙醇含量<10ppm。 

据河南心连心项目经理金启明介绍，心连心年产30万吨甲醇精馏装置，原粗甲醇含量600ppm，原蒸汽耗量约为1.05吨蒸汽/吨甲醇。依据现有工艺流程，通过技术改造，蒸汽能耗降低到0.65吨蒸汽/吨甲醇以下，同时乙醇含量降低到10ppm以下，平均日产量1142.28吨，负荷率为114.2%。合同签订于2023年4月，停产周期20天，装置于2023年11月底开车调试。改造后每年节省的运行费1950余万元，投资回收期约10个月。

河南心连心总工程师顾朝晖介绍说，常规的三塔两效和四塔两效都很难实现高负荷下高纯度产品采出，心连心经过深入调研，选择奥展兴达的“五塔3+3效”热耦合工艺。通过新增负压塔及热耦合的方式，将加压塔塔顶多余的热量给预塔加热，常压塔塔顶甲醇蒸汽的能量给负压塔再沸器加热，满足负压塔精馏所需的部分能量；预塔塔顶蒸汽给负压塔再沸器加热，满足负压塔精馏所需的部分能量。通过上述耦合，实现“五塔3+3效”热集成，大幅提升热能利用效率。后续计划继续合作实现更低的能耗，甚至负碳目标。设计的关键点在于控制，通过合理的分配加压塔、负压塔及常压塔之间的采出量，满足加压塔与常压塔及负压塔能量匹配需求。 

晋能控股湖北晋控总经理罗俊杰建议，利用多个塔，多个指标采出产品，多个中间储罐和产品罐，满足不同客户需求，更加节能。

华陆工程原总工程师山秀丽指出，甲醇精馏工艺是甲醇生产过程中关键的分离步骤，通过精馏塔系统有效提高产品纯度并降低能耗。目前，甲醇精馏技术在国内外经历了多次技术迭代。

产品品质提升的原因，不止是加上负压塔的因素，负压塔分走40%负荷后，其他塔的负荷下降，可以更新加压塔和常压塔内件水力学计算，并适当提高内件操作弹性。同时，在小规模（60万吨）改造中针对常压塔、加压塔更换塔内件和分布器，是为了匹配负荷变化，以防出现漏液问题。如果是几百万吨的项目，塔径可达6-8米，这样更换内件的投资将大大增加。更换使用奥展兴达公司的专利塔内件占总投资较低，改造后每年节省的蒸汽单耗显著，投资回收期较短。

据奥展兴达公司总经理张兵介绍，五塔多效精馏工艺通过增加一台负压塔，同时调整热量耦合工艺路线来优化分离过程，显著降低蒸汽消耗至0.65吨/吨甲醇，空冷电耗和水消耗同步降低，实现了显著的节能效果，尽管该节能工艺流程较为复杂。近几年，多效热耦合精馏工艺在国内外得到广泛应用，依靠减少塔间热交换并提高热利用效率，蒸汽消耗得以进一步降低至0.5-0.6 吨/吨甲醇。3+3 效和 4+3 效 精馏工艺通过增加高压塔耦合中压塔，增加预塔和常压塔余热的合理利用，形成 3 级以上级换热集成，深度优化了热利用效率，四效、准六效工艺能将蒸汽单耗降至0.43-0.65 吨/吨甲醇，已发展为当前最为先进的甲醇节能精馏技术。

该技术突破了传统多塔精馏的高能耗瓶颈，为甲醇行业的绿色升级提供了新路径。其设计可适配现有装置改造，尤其适合大型甲醇生产企业。未来，结合热泵精馏技术，有望进一步推动甲醇精馏向“零碳工艺”迈进。

张兵表示，目前该技术已在示范装置稳定运行，预计将在国内多家甲醇生产企业推广应用，助力行业实现“双碳”目标。