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甲醇是非常重要的基础有机化工原料,能用于生产甲醛、乙酸、二甲醚、甲酸甲脂等多种化工产品,近年来,随着世界石油资源的日益短缺,发展使用甲醇作为替代燃料已经成为世界范围内的一种热点。受此影响,国内甲醇装置数量越来越多,规模也逐渐扩大,但与国外甲醇企业相比,却普遍存在生产成本偏高、能耗过大的问题。夹点技术以热力学第二定律为理论基础,将整个装置当作一个有机整体来进行用能分析,从系统的角度寻找过程中用能不合理之处,在此基础上提出合理的设计和改造方案,目前为止已在世界范围内得到广泛应用。本文以某60万吨甲醇装置为研究背景,利用夹点技术对装置进行能效优化,主要开展了如下工作:(1)利用Aspen Plus对气化、变换、甲醇合成及甲醇精馏单元进行了工艺流程模拟,所建模型与工艺吻合良好,可用于后续工艺优化工作;(2)利用Gibbs自由能最小化方法建立了GE水煤浆气化炉模型,利用模拟模型分析了水煤浆浓度、氧煤比、气化温度等对气化过程的影响:在保证气化炉不超温的情况下,可以尽量增加水煤浆浓度;综合考虑有效气含量及液态排渣选择合适的氧煤比;根据装置的设计负荷及上下游配套工艺选择合适的气化压力;(3)对精馏单元进行了工艺优化,提出了两种改进工艺:工艺1通过充分回收加压塔产品及加压塔塔底物流能量,比传统工艺降低能耗7.6%;工艺2通过调整常压塔及加压塔压力使得常压塔与预塔实现了热耦合,比传统工艺降低能耗33.8%;(4)利用夹点技术对整个甲醇装置进行了用能分析,综合权衡节能效果与改造难度两个因素,最终,选择将变换单元单独进行公用工程匹配优化,甲醇合成及精馏单元作为一个系统进行能效优化。变换单元通过蒸汽等级调整,增加副产2.5MPag中压蒸汽55.5(t/hr)。甲醇合成及精馏单元能效优化有两套方案:方案1节约低压蒸汽34.8%,节约循环冷却水21.1%;方案2:节约低压蒸汽30.8%,节约循环冷却水18.7%。夹点技术对于新建装置,可以优化换热网络及公用工程用量,节省设备投资和操作费用。对于现有装置,可以找出装置中用能不合理之处,指导企业进行改造,达到增产和节能降耗的目的。