四塔三效甲醇精馏节能工艺方法和装置与流程

本发明涉及一种甲醇精馏的节能工艺方法和装置，它是一种采用四塔三效热集成装置从粗甲醇中通过精馏过程生产甲醇的节能工艺方法和装置。

背景技术：

甲醇是一种重要的有机化工原料和新型能源燃料，在化工、轻工和清洁能源领域具有广泛的用途。在合成甲醇工业化生产过程中，粗甲醇的精制过程的能耗是影响甲醇生产成本的关键因素之一。随着石油、煤炭、天然气等能源资源的紧缺、环境污染和温室效应等问题的日益严重，甲醇等行业的节能、降耗已成为企业生存和提高竞争力的关键，越来越受到各方面的重视。

图1是一种目前广泛采用的四塔（三塔加一塔）甲醇精馏工艺方法，即采用预塔T101、加压塔T102、常压塔T103等三台塔再增加一台回收塔T104，生产国标优等品或美标AA级甲醇产品。由预塔塔顶脱除轻组分，预后粗甲醇10经加压塔和常压塔精馏后，在加压塔塔顶出料24和常压塔塔顶出料14分别获得甲醇产品，常压塔侧线抽出杂醇42。加压塔塔顶物料气相21给常压塔塔釜加热。精馏塔侧线杂醇42和常压塔釜液15进回收塔，由回收塔塔顶得到回收甲醇产品29，回收塔侧线抽出杂醇油30，回收塔塔釜排放废水33。这种方法虽然技术成熟，但是生产能耗较高，并且随着装置规模日益增大，其设备规模显得较为庞大。对日益大型化甲醇生产装置的建设、经济稳定运行不利。

中国专利CN 200610014321.2公开了一种“高纯度甲醇的精馏工艺及制备”的工艺方法，CN 200610013269.9公开了一种“甲醇双效精馏节能节水系统及工艺”，两者的核心内容都是在目前广泛采用的四塔精馏过程的基础上，利用加热蒸汽的凝液热量、或是系统内部冷热液体的换热，达到节能的目的。显然这种物料之间的显热传递，对于降低整个精馏系统的操作能耗，作用非常有限。

CN 200710067196.6公开了“一种具有热集成的合成甲醇精制方法”，其特征是在目前广泛采用的四塔精馏过程的基础上，将加压塔塔顶气相分为两股，分别给预塔和第一精馏塔提供热量。相对CN 200610014321.2和CN 200610013269.9，此工艺方法具有较高的节能效果。但是，由于系统内预塔塔顶不产出甲醇产品，加压塔为预塔提供的能量属于单效甲醇精馏过程。系统内加压塔、第一精馏塔塔顶都产出甲醇产品，仅加压塔为第一精馏塔提供的能量属于双效甲醇精馏过程，因此，此工艺方法虽然具有一定的改进节能效果，但节能效果并不理想。

CN 200710146369.3公开了“一种粗甲醇精制的减压逆流双效精馏方法及设备”，它对目前广泛采用的四塔精馏过程中的加压塔和第一精馏塔的操作条件和精馏顺序进行了优化，经过预塔脱除轻组分后的粗甲醇，先进入减压精馏塔，减压精馏塔釜液再进入微加压精馏塔，由两塔的塔顶获得甲醇产品。微加压精馏塔塔顶气相给减压精馏塔塔釜再沸器加热。虽然减压精馏塔对于提高分离系统相对挥发度、获得较高甲醇产品纯度有利。但是由于甲醇沸点较低，减压操作会导致塔顶温度很低，塔顶冷凝器换热温差显著减小，不仅冷凝器面积庞大，同时由于真空系统可能造成甲醇的损耗加大。众所周知，这种减压操作过程必然会导致相应塔器规模的显著增大。对于目前日益大型化的甲醇装置，此工艺会导致塔器及换热设备规模的非常庞大。此工艺的实质仍属于传统三塔精馏的双效精馏过程，因此未能在进一步降低能耗方面取得实质性突破。其操作能耗不计预塔和回收塔就已经达到0.916吨蒸汽/吨甲醇产品，如果计入预塔和回收塔能耗，操作能耗必将大于1吨蒸汽/吨甲醇产品。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种四塔三效甲醇精馏节能工艺方法和装置，它是从粗甲醇中通过精馏过程生产甲醇的节能工艺方法，可以克服现有技术的缺陷，降低操作能耗30%以上，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。

本发明提供的四塔三效甲醇精馏节能工艺方法包括的步骤：

1）至少包括脱轻塔T201、第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204等四台塔；

2）第一精馏塔T202侧线采出气相进入脱轻塔T201塔釜，脱轻塔T201塔釜无需再沸器提供热量，脱轻塔T201塔釜液相物料进入第一精馏塔T202。第一精馏塔T202侧线采出气相的位置可以是进料口附近，也可以是进料口的上方，也可以是进料口的下方。

3）第三精馏塔T204下部采用隔板塔结构，隔板S204将第三精馏塔T204下部分隔为甲醇提馏侧L204和乙醇精馏侧R204；

4）第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204三塔之间热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；

5）经脱轻塔T201塔顶富集后排出不凝气9和轻组分40；

6）从第一精馏塔T202塔顶或上部侧线、第二精馏塔T203塔顶或上部侧线、第三精馏塔T204塔顶或上部侧线分别采出精甲醇产品；

7）从第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜排出废水32；

8）从第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油28；

9）从第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜采出回收乙醇产品35。

按本发明提供的工艺方法，它是经过下述步骤：

粗甲醇原料1经预热后进入脱轻塔T201。

脱轻塔T201塔顶气相7经脱轻塔冷凝器E201冷凝后的凝液8作为回流液直接返回至脱轻塔T201塔顶，不凝气9排放；第一精馏塔T202侧线采出气相55进入脱轻塔T201塔釜，脱轻塔T201塔釜无需再沸器提供热量，脱轻塔T201塔釜液相物料36进入第一精馏塔T202。第一精馏塔T202侧线采出气相的位置可以是进料口附近，也可以是进料口的上方，也可以是进料口的下方。

第一精馏塔T202塔顶气相10经第一精馏塔冷凝器E202冷凝后的凝液11分为两股，一股作为回流液12直接返回至第一精馏塔T202塔顶，另一股凝液13作为精甲醇产品采出；第一精馏塔T202上部也可以开设侧线采出口作为精甲醇产品采出口；第一精馏塔T202塔釜物料14进入第二精馏塔T203。

所述第二精馏塔T203与第一精馏塔T202热集成操作，第二精馏塔T203塔顶气相15进入第一精馏塔再沸器E203壳程，塔顶气相15冷凝后的凝液16分为两股，一股作为回流液17直接返回至第二精馏塔T203塔顶，另一股凝液18作为精甲醇产品采出；第二精馏塔T203上部也可以开设侧线采出口作为精甲醇产品采出口；第二精馏塔T203塔釜物料19进入第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204。

所述第三精馏塔T204与第二精馏塔T203热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相20进入第二精馏塔再沸器E204壳程，塔顶气相20冷凝后的凝液21分为两股，一股作为回流液22直接返回至第三精馏塔T204塔顶，另一股凝液23作为精甲醇产品采出；第三精馏塔T203上部也可以开设侧线采出口作为精甲醇产品采出口；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油27；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜物料29作为废水采出，第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜物料34作为回收乙醇产品采出。

第一精馏塔T202塔顶产品13或塔上部侧线产品、第二精馏塔T203塔顶产品18或塔上部侧线产品、第三精馏塔T204塔顶产品23或塔上部侧线产品混合后的精甲醇产品24经冷却后得到精甲醇产品26送出装置。

从第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜采出的废水29经冷却后得到的废水31分为两股，一股作为废水32送出装置，另一股作为萃取水33返回至脱轻塔T201塔顶。

第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204侧线采出的杂醇油27经冷却后得到杂醇油产品28送出装置。

第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜采出的回收乙醇34经冷却后得到回收乙醇产品35送出装置。

按本发明提供的工艺方法，除采用上述四塔三效热集成生产甲醇外，还可以变形为其它的热集成流程生产甲醇。

变形工艺方法一：在上述四塔中，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构，第三精馏塔T204进料口以上位置采出回收乙醇34，进料口以下位置采出杂醇油27，第三精馏塔T204塔釜物料29作为废水采出。

变形工艺方法二：在上述四塔基础上再增加一台汽提塔T206，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构。五台塔采用三效热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量。

变形工艺方法三：在上述四塔以及变形工艺方法一所述的四塔以及变形工艺方法二所述的五塔中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

变形工艺方法四：对上述四塔的操作压力进行调整，仍为四塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量。

变形工艺方法五：对变形工艺方法一所述的四塔的操作压力进行调整，仍为四塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量。

变形工艺方法六：对变形工艺方法二所述的五塔的操作压力进行调整，仍为五塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204和汽提塔T206采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204和汽提塔T206塔釜加热热源，为第三精馏塔T204和汽提塔T206提供所需热量。

变形工艺方法七：在变形工艺方法四所述的四塔以及变形工艺方法五所述的四塔以及变形工艺方法六所述的五塔中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

变形工艺方法八：在上述四塔基础上减少一台第二精馏塔T203，变为三塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

变形工艺方法九：在变形工艺方法一所述的四塔基础上减少一台第二精馏塔T203，变为三塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

变形工艺方法十：在变形工艺方法二所述的五塔基础上减少一台第二精馏塔T203，变为四塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

变形工艺方法十一：在变形工艺方法八所述的三塔以及变形工艺方法九所述的三塔以及变形工艺方法十所述的四塔中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

变形工艺方法十二：在上述四塔中，脱轻塔T201塔釜增设脱轻塔再沸器E213，第一精馏塔T202无需侧线采出气相进入脱轻塔T201。四台塔采用三效热集成，第二精馏塔T203塔顶气相分别作为第一精馏塔T202塔釜和脱轻塔T201塔釜加热热源，为第一精馏塔T202和脱轻塔T201分别提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量。

变形工艺方法十三：在上述四塔基础上再增加一台回收塔T207，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构。第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204三塔之间热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；回收塔T207可采用第二精馏塔T203或第三精馏塔T204塔顶气相作为热源，或者采用系统内其它热源，或者采用外部热源（例如新鲜蒸汽）。

变形工艺方法十四：在上述四塔基础上再增加一台废水汽提塔T208，第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜物料进入废水汽提塔T208顶部。当废水汽提塔再沸器加热蒸汽压力足够时，废水汽提塔T208塔顶气相53返回第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜；当废水汽提塔再沸器加热蒸汽压力不足时，废水汽提塔T208塔顶气相可返回第二精馏塔T203塔釜或第一精馏塔T202塔釜。废水汽提塔T208塔釜采出废水。废水汽提塔再沸器所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

变形工艺方法十五：对变形工艺方法十二所述的四塔的操作压力和热集成顺序进行调整，仍为四塔三效热集成。第一精馏塔T202采用高压操作，第二精馏塔T203采用低压操作。第一精馏塔T202塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为脱轻塔T201和第三精馏塔T204塔釜加热热源，为脱轻塔T201和第三精馏塔T204提供所需热量。

变形工艺方法十六：对变形工艺方法十二所述的四塔的操作压力和热集成顺序进行调整，仍为四塔三效热集成。第一精馏塔T202采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第一精馏塔T202塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为脱轻塔T201和第二精馏塔T203塔釜加热热源，为脱轻塔T201和第二精馏塔T203提供所需热量。

按本发明提供的工艺方法，为降低操作能耗，可采用的节能方法有：

1）粗甲醇原料可以与第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜排出废水换热，粗甲醇原料也可以与甲醇产品换热，粗甲醇原料也可以与第一精馏塔T202或脱轻塔T201塔顶气相换热；

2）第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204或脱轻塔T201等各塔的进料与加热蒸汽凝液换热。

这种蒸汽凝液与各塔进料之间的换热的典型实施方式有：

蒸汽凝液先与第三精馏塔T204进料换热，预热第三精馏塔T204进料；

给第三精馏塔T204进料换热后的蒸汽凝液再与第二精馏塔T203进料换热，预热第二精馏塔T203进料；

给第二精馏塔T203进料换热后的蒸汽凝液再与第一精馏塔T202进料换热，预热第一精馏塔T202进料；

给第一精馏塔T202进料换热后的蒸汽凝液再与脱轻塔T201进料换热，预热脱轻塔T201进料。

所说的蒸汽凝液与各塔进料之间的换热方式可以是上述组合中的所列出的一种，或是其中某几种换热方式的组合。上述换热方式只是对本发明提供的四塔三效热集成装置进行甲醇精馏的节能工艺方法的补充，而不是对本发明精神的限定，相关领域的技术人员完全可以根据一般常识进行上述换热过程的排列组合，由此形成的各种演变工艺流程都应被视为在本发明的精神、范围和内容中。

按本发明提供的工艺方法，可选择在上述四塔三效热集成（或五塔三效热集成、或三塔双效热集成）基础上再增加一台吸收塔T205，脱轻塔T201尾气在吸收塔T205内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。增加吸收塔T205为通用方法，本发明提供的任一方法或其变形方法均可采用此通用方法，以提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。采用此通用方法时，萃取水可以一部分33进脱轻塔T201塔顶；另一部分37进吸收塔T205塔顶；萃取水也可以全部进吸收塔T205塔顶。

按本发明提供的工艺方法，所述的第一精馏塔T202塔顶产品13、第二精馏塔T203塔顶产品18、第三精馏塔T204塔顶产品23还可由各塔上部侧线采出。

按本发明提供的工艺方法，所述的第三精馏塔再沸器E205和E206所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

按本发明提供的工艺方法，脱轻塔T201塔釜出料可以先进入第一精馏塔T202、或先进入第二精馏塔T203、或先进入第三精馏塔T204。

本发明提供的采用四塔三效热集成（或五塔三效热集成、或三塔双效热集成）装置进行甲醇精馏的工艺方法和装置可用于生产国标优等品甲醇、美标AA级甲醇产品，或其它规格的甲醇产品。

按本发明提供的工艺方法，所述的各塔典型操作条件为：

脱轻塔T201塔顶操作压力范围为30～195kPa；

第一精馏塔T202塔顶操作压力范围为30～195kPa；

第二精馏塔T203塔顶操作压力范围为160～950kPa；

第三精馏塔T204塔顶操作压力范围为310～1500kPa。

除特殊说明外，本发明中所有压力均指绝对压力。

按本发明提供的工艺方法，所述的各塔优选操作条件为：

脱轻塔T201塔顶操作压力为80～150kpa，塔顶操作温度为50～85℃，塔釜操作温度为55～90℃；

第一精馏塔T202塔顶操作压力为80～180kpa，塔顶操作温度为50～90℃，塔釜操作温度为55～100℃；

第二精馏塔T203塔顶操作压力为160～500kPa，塔顶操作温度为70～130℃，塔釜操作温度为75～140℃。

第三精馏塔T204塔顶操作压力为400～900kPa，塔顶操作温度为90～150℃，甲醇提馏侧L204塔釜操作温度为135～180℃；乙醇精馏侧R204塔釜操作温度为110～160℃。

本发明提供的一种采用四塔三效热集成装置进行甲醇精馏的节能装置包括：脱轻塔T201、第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204等四台塔以及连接管线。

所述的原料粗甲醇供料管线分别与进料甲醇预热器和进料废水预热器冷侧入口相连。

进料甲醇预热器和进料废水预热器冷侧出口连接在脱轻塔T201中部；脱轻塔T201塔顶与脱轻塔冷凝器连接，脱轻塔冷凝器凝液出口与脱轻塔T201塔顶连接，脱轻塔冷凝器不凝气出口与不凝气排放管线相连；脱轻塔T201底部采用多条管线与第一精馏塔T202相连。

第一精馏塔T202塔顶与第一精馏塔冷凝器连接，第一精馏塔冷凝器凝液出口分别与第一精馏塔T202塔顶和进料甲醇预热器热侧入口连接；第一精馏塔T202侧线气相采出口与脱轻塔T201塔釜相连；第一精馏塔T202底部分别与第一精馏塔再沸器管程入口和第二精馏塔T203相连，第一精馏塔再沸器管程出口连接至第一精馏塔T202塔釜。

第二精馏塔T203塔顶与第一精馏塔再沸器壳程连接，第一精馏塔再沸器壳程凝液出口分别与第二精馏塔T203塔顶和进料甲醇预热器热侧入口连接；第二精馏塔T203底部分别与第二精馏塔再沸器管程入口和第三精馏塔T204相连，第二精馏塔再沸器管程出口连接至第二精馏塔T203塔釜。

第三精馏塔T204塔顶与第二精馏塔再沸器壳程连接，第二精馏塔再沸器壳程凝液出口分别与第三精馏塔T204塔顶和进料甲醇预热器热侧入口连接；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204底部分别与第三精馏塔甲醇提馏侧再沸器管程入口和进料废水预热器热侧入口相连，第三精馏塔甲醇提馏侧再沸器管程出口连接至第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204进料附近的侧线采出管线与杂醇油冷却器热侧入口连接；第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204底部分别与第三精馏塔乙醇精馏侧再沸器管程入口和乙醇冷却器热侧入口相连，第三精馏塔乙醇精馏侧再沸器管程出口连接至第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜。

进料甲醇预热器热侧出口与甲醇产品冷却器热侧入口连接，甲醇产品冷却器热侧出口与甲醇产品采出管线相连。

进料废水预热器热侧出口与废水冷却器热侧入口连接，废水冷却器热侧出口分别与脱轻塔T201塔顶和废水排放管线相连。

杂醇油冷却器热侧出口与杂醇油产品采出管线连接。

乙醇冷却器热侧出口与乙醇产品采出管线连接。

本发明涉及一种甲醇精馏的节能工艺方法和装置，它是一种采用四塔三效热集成装置从粗甲醇中通过精馏过程生产甲醇的节能工艺方法和装置。整个装置至少包括脱轻塔T201、第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204等四台塔及其配套设备。本发明采用了多塔热集成工艺方法，可以克服现有技术的缺陷，降低操作能耗30%以上，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。

附图说明

图1是已有技术采用的四塔（三塔加一塔）甲醇精馏工艺方法的流程图。

图2是本发明提供的一种典型的四塔三效热集成装置进行甲醇精馏的工艺流程图。

图3是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法1。图2所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构，第三精馏塔T204进料口以上位置采出回收乙醇34，进料口以下位置采出杂醇油27，第三精馏塔T204塔釜物料29作为废水采出。

图4是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法二。图2所示的四塔三效热集成操作改为五塔三效热集成生产甲醇。在四塔基础上再增加一台汽提塔T206，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构。五台塔采用三效热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量。

图5是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法三。图2所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图6是图3的一种演变工艺方法，即变形工艺方法三。图3所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图7是图4的一种演变工艺方法，即变形工艺方法三。图4所示的五塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图8是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法四。对图2所示的四塔三效热集成的操作压力进行调整，仍为四塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量。

图9是图3的一种演变工艺方法，即变形工艺方法五。对图3所示的四塔三效热集成的操作压力进行调整，仍为四塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量。

图10是图4的一种演变工艺方法，即变形工艺方法六。对图4所示的五塔三效热集成的操作压力进行调整，仍为五塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204和汽提塔T206采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204和汽提塔T206塔釜加热热源，为第三精馏塔T204和汽提塔T206提供所需热量。

图11是图8的一种演变工艺方法，即变形工艺方法七。图8所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图12是图9的一种演变工艺方法，即变形工艺方法七。图9所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图13是图10的一种演变工艺方法，即变形工艺方法七。图10所示的五塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图14是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法八。在图2所示的四塔三效热集成基础上减少一台第二精馏塔T203，变为三塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

图15是图3的一种演变工艺方法，即变形工艺方法九。在图3所示的四塔三效热集成基础上减少一台第二精馏塔T203，变为三塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

图16是图4的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十。在图4所示的五塔三效热集成基础上减少一台第二精馏塔T203，变为四塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

图17是图14的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十一。图14所示的三塔双效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图18是图15的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十一。图15所示的三塔双效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图19是图16的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十一。图16所示的四塔双效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图20是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十二。图2所示的四塔三效热集成中，脱轻塔T201塔釜增设脱轻塔再沸器E213，第一精馏塔T202无需侧线采出气相进入脱轻塔T201。四台塔采用三效热集成，第二精馏塔T203塔顶气相分别作为第一精馏塔T202塔釜和脱轻塔T201塔釜加热热源，为第一精馏塔T202和脱轻塔T201分别提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量。

图21是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十三。图2所示的四塔三效热集成改为五塔三效热集成生产甲醇。在四塔基础上再增加一台回收塔T207，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构。第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204三塔之间热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；回收塔T207可采用第二精馏塔T203或第三精馏塔T204塔顶气相作为热源，或者采用系统内其它热源，或者采用外部热源（例如新鲜蒸汽）。

图22是图2的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十四。图2所示的四塔三效热集成改为五塔三效热集成生产甲醇。在四塔基础上再增加一台废水汽提塔T208，第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜物料进入废水汽提塔T208顶部。当废水汽提塔再沸器加热蒸汽压力足够时，废水汽提塔T208塔顶气相53返回第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜；当废水汽提塔再沸器加热蒸汽压力不足时，废水汽提塔T208塔顶气相可返回第二精馏塔T203塔釜或第一精馏塔T202塔釜。废水汽提塔T208塔釜采出废水。废水汽提塔再沸器所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

图23是图20的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十五。对图20所示的四塔三效热集成的操作压力和热集成顺序进行调整，仍为四塔三效热集成。第一精馏塔T202采用高压操作，第二精馏塔T203采用低压操作。第一精馏塔T202塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为脱轻塔T201和第三精馏塔T204塔釜加热热源，为脱轻塔T201和第三精馏塔T204提供所需热量。

图24是图20的一种演变工艺方法，即变形工艺方法十六。对图20所示的四塔三效热集成的操作压力和热集成顺序进行调整，仍为四塔三效热集成。第一精馏塔T202采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第一精馏塔T202塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为脱轻塔T201和第二精馏塔T203塔釜加热热源，为脱轻塔T201和第二精馏塔T203提供所需热量。

图25是图2的一种演变工艺方法，在图2所示的四塔三效热集成操作基础上再增加一台吸收塔T205，脱轻塔T201塔顶尾气在吸收塔T205内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。

图26是图20的一种演变工艺方法，在图20所示的四塔三效热集成操作基础上再增加一台吸收塔T205，脱轻塔T201塔顶尾气在吸收塔T205内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。

图27是图26的一种演变工艺方法，由图26所示的脱轻塔T201塔釜出料进入第一精馏塔T202改为先进入第二精馏塔T203。

具体实施方式

本发明的具体实施方案参照附图详细说明如下，但仅作说明而不是限制本发明。

如无特殊说明，实施例中未注明具体使用的塔件等工艺设备的组成、结构，材料（用于连通各塔件之间的连接管线等）、试剂等，均可从商业途径得到，或本领域的普通技术人员用熟知的方法得到。所涉及的具体实验方法、操作条件，通常按照常规工艺条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。

本发明提供的一种采用四塔三效热集成装置进行甲醇精馏的节能工艺方法包括如下步骤：

1）至少包括脱轻塔T201、第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204等四台塔；

2）第一精馏塔T202侧线采出气相进入脱轻塔T201塔釜，脱轻塔T201塔釜无需再沸器提供热量，脱轻塔T201塔釜液相物料进入第一精馏塔T202。第一精馏塔T202侧线采出气相的位置可以是进料口附近，也可以是进料口的上方，也可以是进料口的下方。

3）第三精馏塔T204下部采用隔板塔结构，隔板S204将第三精馏塔T204下部分隔为甲醇提馏侧L204和乙醇精馏侧R204；

4）第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204三塔之间热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；

5）经脱轻塔T201塔顶富集后排出不凝气9和轻组分40；

6）从第一精馏塔T202塔顶或上部侧线、第二精馏塔T203塔顶或上部侧线、第三精馏塔T204塔顶或上部侧线分别采出精甲醇产品；

7）从第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜排出废水32；

8）从第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油28；

9）从第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜采出回收乙醇产品35。

按本发明提供的工艺方法，具体步骤是：

粗甲醇原料1分为两股2和3，原料2经进料废水预热器E208预热后为原料4，原料3经进料甲醇预热器E207预热后为原料5，预热后的原料4和5混合后为原料6进入脱轻塔T201。

脱轻塔T201塔顶气相7经脱轻塔冷凝器E201冷凝后的凝液8作为回流液直接返回至脱轻塔T201塔顶，不凝气9排放；第一精馏塔T202侧线采出气相55进入脱轻塔T201塔釜，脱轻塔T201塔釜无需再沸器提供热量，脱轻塔T201塔釜液相物料36进入第一精馏塔T202。第一精馏塔T202侧线采出气相的位置可以是进料口附近，也可以是进料口的上方，也可以是进料口的下方。

第一精馏塔T202塔顶气相10经第一精馏塔冷凝器E202冷凝后的凝液11分为两股，一股作为回流液12直接返回至第一精馏塔T202塔顶，另一股凝液13作为精甲醇产品采出至进料甲醇预热器E207；第一精馏塔T202塔釜物料14进入第二精馏塔T203。

所述第二精馏塔T203与第一精馏塔T202热集成操作，第二精馏塔T203塔顶气相15进入第一精馏塔再沸器E203壳程，塔顶气相15冷凝后的凝液16分为两股，一股作为回流液17直接返回至第二精馏塔T203塔顶，另一股凝液18作为精甲醇产品采出至进料甲醇预热器E207；第二精馏塔T203塔釜物料19进入第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204。

所述第三精馏塔T204与第二精馏塔T203热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相20进入第二精馏塔再沸器E204壳程，塔顶气相20冷凝后的凝液21分为两股，一股作为回流液22直接返回至第三精馏塔T204塔顶，另一股凝液23作为精甲醇产品采出至进料甲醇预热器E207；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油27至杂醇油冷却器E211；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜物料29作为废水采出至进料废水预热器E208，第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜物料34作为回收乙醇产品采出至乙醇冷却器E212。

第一精馏塔T202塔顶产品13、第二精馏塔T203塔顶产品18、第三精馏塔T204塔顶产品23混合后的精甲醇产品24经进料甲醇预热器E207与粗甲醇原料3换热后得到精甲醇产品25，再经过甲醇产品冷却器E209冷却后得到精甲醇产品26送出装置。

第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜采出的废水29经进料废水预热器E208与粗甲醇原料2换热后得到废水30，再经过废水冷却器E210冷却后得到的废水31分为两股，一股作为废水32送出装置，另一股作为萃取水33返回至脱轻塔T201塔顶。

第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204侧线采出的杂醇油27经杂醇油冷却器E211冷却后得到杂醇油产品28送出装置。

第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜采出的回收乙醇34经乙醇冷却器E212冷却后得到回收乙醇产品35送出装置。

按本发明提供的工艺方法，其典型的粗甲醇原料组成为：

组分 质量百分含量（%）

一氧化碳 0.07

二氧化碳 1.01

甲醇 96.04

水 2.22

乙醇 0.15

二甲醚 0.10

甲酸甲酯 0.15

丙酮 0.01

正丙醇 0.02

正丁醇 0.02

异丁醇 0.03

正戊醇 0.01

异戊醇 0.01

仲戊醇 0.01

正戊烷 0.03

正己烷 0.08

正庚烷 0.04

合计 100.00。

上述原料组成范围不构成对本发明的任何限制，本发明可用于各种组成的粗甲醇原料的精馏。

应用实施例1：

如图2所示，粗甲醇原料1分为两股2和3，原料2经进料废水预热器E208预热后为原料4，原料3经进料甲醇预热器E207预热后为原料5，预热后的原料4和5混合后为原料6进入脱轻塔T201。

脱轻塔T201塔顶气相7经脱轻塔冷凝器E201冷凝后的凝液8作为回流液直接返回至脱轻塔T201塔顶，不凝气9排放；第一精馏塔T202侧线采出气相55进入脱轻塔T201塔釜，脱轻塔T201塔釜无需再沸器提供热量，脱轻塔T201塔釜液相物料36进入第一精馏塔T202。第一精馏塔T202侧线采出气相的位置可以是进料口附近，也可以是进料口的上方，也可以是进料口的下方。

第一精馏塔T202塔顶气相10经第一精馏塔冷凝器E202冷凝后的凝液11分为两股，一股作为回流液12直接返回至第一精馏塔T202塔顶，另一股凝液13作为精甲醇产品采出至进料甲醇预热器E207；第一精馏塔T202塔釜物料14进入第二精馏塔T203。

所述第二精馏塔T203与第一精馏塔T202热集成操作，第二精馏塔T203塔顶气相15进入第一精馏塔再沸器E203壳程，塔顶气相15冷凝后的凝液16分为两股，一股作为回流液17直接返回至第二精馏塔T203塔顶，另一股凝液18作为精甲醇产品采出至进料甲醇预热器E207；第二精馏塔T203塔釜物料19进入第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204。

所述第三精馏塔T204与第二精馏塔T203热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相20进入第二精馏塔再沸器E204壳程，塔顶气相20冷凝后的凝液21分为两股，一股作为回流液22直接返回至第三精馏塔T204塔顶，另一股凝液23作为精甲醇产品采出至进料甲醇预热器E207；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204进料口附近侧线采出甲醇和乙醇含量很低的杂醇油27至杂醇油冷却器E211；第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜物料29作为废水采出至进料废水预热器E208，第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜物料34作为回收乙醇产品采出至乙醇冷却器E212。

第一精馏塔T202塔顶产品13、第二精馏塔T203塔顶产品18、第三精馏塔T204塔顶产品23混合后的精甲醇产品24经进料甲醇预热器E207与粗甲醇原料3换热后得到精甲醇产品25，再经过甲醇产品冷却器E209冷却后得到精甲醇产品26送出装置。

第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜采出的废水29经进料废水预热器E208与粗甲醇原料2换热后得到废水30，再经过废水冷却器E210冷却后得到的废水31分为两股，一股作为废水32送出装置，另一股作为萃取水33返回至脱轻塔T201塔顶。

第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204侧线采出的杂醇油27经杂醇油冷却器E211冷却后得到杂醇油产品28送出装置。

第三精馏塔T204乙醇精馏侧R204塔釜采出的回收乙醇34经乙醇冷却器E212冷却后得到回收乙醇产品35送出装置。

第三精馏塔甲醇提馏侧再沸器E205和第三精馏塔乙醇精馏侧再沸器E206所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油等常规热源，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

系统加入的新鲜蒸汽的凝液可分别或先后为各塔进料预热。

以下给出了实施例1中各塔的优选操作条件如下：

脱轻塔T201塔顶操作压力为80～150kpa，塔顶操作温度为50～85℃，塔釜操作温度为55～90℃；

第一精馏塔T202塔顶操作压力为80～180kpa，塔顶操作温度为50～90℃，塔釜操作温度为55～100℃；

第二精馏塔T203塔顶操作压力为160～500kPa，塔顶操作温度为70～130℃，塔釜操作温度为75～140℃。

第三精馏塔T204塔顶操作压力为400～900kPa，塔顶操作温度为90～150℃，甲醇提馏侧L204塔釜操作温度为135～180℃；乙醇精馏侧R204塔釜操作温度为110～160℃。

以下给出了实施例1中各塔的一种典型操作条件及操作能耗如下：

脱轻塔T201塔顶操作压力为110kpa，塔顶操作温度为71℃，塔釜操作温度为74℃。

第一精馏塔T202塔顶操作压力为130kpa，塔顶操作温度为71℃，塔釜操作温度为79℃；

第二精馏塔T203塔顶操作压力为320kPa，塔顶操作温度为97℃，塔釜操作温度为109℃。

第三精馏塔T204塔顶操作压力为750kPa，塔顶操作温度为126℃，甲醇提馏侧L204塔釜操作温度为169℃；乙醇精馏侧R204塔釜操作温度为139℃。

整个甲醇精馏装置仅第三精馏塔T204塔底再沸器（E205、E206）需要外部加热热源，其余各再沸器和预热器等所需热源均可利用系统内部热源和蒸汽凝液加热。

外部加热热源按中压蒸汽考虑，装置规模按年产60万吨美标AA级精甲醇产品（操作时数按7200小时/年），按目前广泛采用的四塔甲醇精馏工艺，甲醇精馏过程最少蒸汽耗量为1吨蒸汽/吨精甲醇产品；采用本发明提供的四塔三效热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法，装置蒸汽耗量低于58吨/小时，蒸汽单耗低于0.7吨蒸汽/吨精甲醇产品。

每年可节省蒸汽约：

（1-0.7）吨/吨×60万吨/年＝18万吨/年。

按每吨蒸汽150元计算，每年可节省蒸汽费用：

18万吨/年 × 150元/吨＝2700万元/年。

本发明提供的一种四塔三效热集成装置进行甲醇精馏的工艺方法和装置，具有极其显著的经济效益。

应用实施例2：

如图3所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

图2所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构，第三精馏塔T204进料口以上位置采出回收乙醇34，进料口以下位置采出杂醇油27，第三精馏塔T204塔釜物料29作为废水采出。

应用实施例3：

如图4所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

图2所示的四塔三效热集成操作改为五塔三效热集成生产甲醇。在四塔基础上再增加一台汽提塔T206，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构。五台塔采用三效热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量。

应用实施例4：

如图5所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

图2所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例5：

如图6所示，它是图3的一种演变工艺方法，相对图3所示的工艺方法不同之处为：

图3所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例6：

如图7所示，它是图4的一种演变工艺方法，相对图4所示的工艺方法不同之处为：

图4所示的五塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例7：

如图8所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

对图2所示的四塔三效热集成的操作压力进行调整，仍为四塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量。

应用实施例8：

如图9所示，它是图3的一种演变工艺方法，相对图3所示的工艺方法不同之处为：

对图3所示的四塔三效热集成的操作压力进行调整，仍为四塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量。

应用实施例9：

如图10所示，它是图4的一种演变工艺方法，相对图4所示的工艺方法不同之处为：

对图4所示的五塔三效热集成的操作压力进行调整，仍为五塔三效热集成操作。第一精馏塔T202操作压力不变，第二精馏塔T203采用高压操作，第三精馏塔T204和汽提塔T206采用低压操作。第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为第三精馏塔T204和汽提塔T206塔釜加热热源，为第三精馏塔T204和汽提塔T206提供所需热量。

应用实施例10：

如图11所示，它是图8的一种演变工艺方法，相对图8所示的工艺方法不同之处为：

图8所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例11：

如图12所示，它是图9的一种演变工艺方法，相对图9所示的工艺方法不同之处为：

图9所示的四塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例12：

如图13所示，它是图10的一种演变工艺方法，相对图10所示的工艺方法不同之处为：

图10所示的五塔三效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是第二精馏塔T203塔顶气相，也可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例13：

如图14所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

在图2所示的四塔三效热集成基础上减少一台第二精馏塔T203，变为三塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

应用实施例14：

如图15所示，它是图3的一种演变工艺方法，相对图3所示的工艺方法不同之处为：

在图3所示的四塔三效热集成基础上减少一台第二精馏塔T203，变为三塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

应用实施例15：

如图16所示，它是图4的一种演变工艺方法，相对图4所示的工艺方法不同之处为：

在图4所示的五塔三效热集成基础上减少一台第二精馏塔T203，变为四塔双效热集成操作，第三精馏塔T204塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量。

应用实施例16：

如图17所示，它是图14的一种演变工艺方法，相对图14所示的工艺方法不同之处为：

图14所示的三塔双效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例17：

如图18所示，它是图15的一种演变工艺方法，相对图15所示的工艺方法不同之处为：

图15所示的三塔双效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例18：

如图19所示，它是图16的一种演变工艺方法，相对图16所示的工艺方法不同之处为：

图16所示的四塔双效热集成中，第三精馏塔T204在进料口附近增设中间加热器E220，其形式可以是进料预热器，也可以是中间再沸器，所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例19：

如图20所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

图2所示的四塔三效热集成中，脱轻塔T201塔釜增设脱轻塔再沸器E213，第一精馏塔T202无需侧线采出气相进入脱轻塔T201。四台塔采用三效热集成，第二精馏塔T203塔顶气相分别作为第一精馏塔T202塔釜和脱轻塔T201塔釜加热热源，为第一精馏塔T202和脱轻塔T201分别提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量。

应用实施例20：

如图21所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

图2所示的四塔三效热集成改为五塔三效热集成生产甲醇。在四塔基础上再增加一台回收塔T207，第三精馏塔T204不采用隔板结构，而采用常规结构。第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204三塔之间热集成，第二精馏塔T203塔顶气相作为第一精馏塔T202塔釜加热热源，为第一精馏塔T202提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；回收塔T207可采用第二精馏塔T203或第三精馏塔T204塔顶气相作为热源，或者采用系统内其它热源，或者采用外部热源（例如新鲜蒸汽）。

应用实施例21：

如图22所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

图2所示的四塔三效热集成改为五塔三效热集成生产甲醇。在四塔基础上再增加一台废水汽提塔T208，第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜物料进入废水汽提塔T208顶部。当废水汽提塔再沸器加热蒸汽压力足够时，废水汽提塔T208塔顶气相53返回第三精馏塔T204甲醇提馏侧L204塔釜；当废水汽提塔再沸器加热蒸汽压力不足时，废水汽提塔T208塔顶气相可返回第二精馏塔T203塔釜或第一精馏塔T202塔釜。废水汽提塔T208塔釜采出废水。废水汽提塔再沸器所用热源可以是新鲜蒸汽、导热油，或者是系统内部产生的物料蒸汽。

应用实施例22：

如图23所示，它是图20的一种演变工艺方法，相对图20所示的工艺方法不同之处为：

对图20所示的四塔三效热集成的操作压力和热集成顺序进行调整，仍为四塔三效热集成。第一精馏塔T202采用高压操作，第二精馏塔T203采用低压操作。第一精馏塔T202塔顶气相作为第二精馏塔T203塔釜加热热源，为第二精馏塔T203提供所需热量；第二精馏塔T203塔顶气相作为脱轻塔T201和第三精馏塔T204塔釜加热热源，为脱轻塔T201和第三精馏塔T204提供所需热量。

应用实施例23：

如图24所示，它是图20的一种演变工艺方法，相对图20所示的工艺方法不同之处为：

对图20所示的四塔三效热集成的操作压力和热集成顺序进行调整，仍为四塔三效热集成。第一精馏塔T202采用高压操作，第三精馏塔T204采用低压操作。第一精馏塔T202塔顶气相作为第三精馏塔T204塔釜加热热源，为第三精馏塔T204提供所需热量；第三精馏塔T204塔顶气相作为脱轻塔T201和第二精馏塔T203塔釜加热热源，为脱轻塔T201和第二精馏塔T203提供所需热量。

应用实施例24：

如图25所示，它是图2的一种演变工艺方法，相对图2所示的工艺方法不同之处为：

在图2所示的四塔三效热集成操作基础上再增加一台吸收塔T205，脱轻塔T201塔顶尾气在吸收塔T205内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。

应用实施例25：

如图26所示，它是图20的一种演变工艺方法，相对图20所示的工艺方法不同之处为：

在图20所示的四塔三效热集成操作基础上再增加一台吸收塔T205，脱轻塔T201塔顶尾气在吸收塔T205内被洗涤水吸收后再出装置，以回收其中的甲醇，提高甲醇产品收率，减小排放不凝气中污染物含量。

应用实施例26：

如图27所示，它是图26的一种演变工艺方法，相对图26所示的工艺方法不同之处为：

由图26所示的脱轻塔T201塔釜出料进入第一精馏塔T202改为先进入第二精馏塔T203。

本发明提供了一种甲醇精馏的节能工艺方法和装置，它是一种采用四塔三效热集成装置从粗甲醇中通过精馏过程生产甲醇的节能工艺方法和装置。整个装置至少包括脱轻塔T201、第一精馏塔T202、第二精馏塔T203、第三精馏塔T204等四台塔及其配套设备。本发明采用了多塔热集成工艺方法，可以克服现有技术的缺陷，降低操作能耗30%以上，具有显著的实用性及经济效益。结合实施例加以具体说明，相关领域的人员完全可以根据本发明提供的方法进行适当改动或变更与组合，来实现该技术。需要特别说明的是，所有这些通过对本发明提供的工艺流程进行相类似的改动或变更与重新组合，对本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为在本发明的精神、范围和内容中。