第37卷第2期 2016年4月
安全、节能与环保
能源化工
Energy Chemical Industry
天然气制甲醇工艺过程的能效优化
秦杰，许新乐”
（青海大学化工学院，青海西宁810016）
Vol. 37 No. 2 Apr.，2016
摘要：针对甲醇生产过程中普遍存在的高能耗间题，以夹点技术为基础，以青海某30万Va天然气制甲醇装置为对象，将整个生产工艺流程作为一个有机的整体进行用能分析及系统优化。通过用能分析构建工艺生产过程的用能总复合曲线（CCC），找出系统用能瓶颈并加以解决，提出能量利用的合理优化方案。能效优化后的换热网络可节约加热公用工程8622.5kW、冷却公用工程9891.1kW，节能效果分别提高18.6%和14.6%。优化后的结果可为高海技地区甲醇生产企业的节能降耗工作提供理论参考。
关键调：甲醇生产夹点技术换热网络能效优化
中图分类号：TE646
文献标识码：A
文章编号：20959834(2016)02008006
Energyefficiencyoptimizationof manufacturingmethanol fromnaturalgas
QIN Jie, XU Xinle
( School of Chemical Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China)
Abstract: Aiming at the prevailing problems of high energy consumption in the methanol production process, in the foundation of pinch technology, the energy utilization of the entire production process as an organic whole system is analyzed and optimized through analyzing the energy-using condition of a 300 kt/a natural gas to methanol unit in Qinghai Province. Through building its grand compos-ite curve ( GCC) of energy utilization analysis, the energy " pinch of the methanol production process is found and resolved, and the reasonable optimized scheme of energy utilization is put forward. The optimized heat exchanger network can save heating utilities of 8 622. 5 kW, cooling utilities of 9 891. 1 kW, and the ratio of energy-saving is 18. 6% and 14. 6% , respectively. The optimized results can provide theoretical references to the energy-saving work of methanol production enterprises at high altitudes.
Key words: methanol production; pinch technology; heat exchanger network; energy efficiency optimization
甲醇是化学工业的大宗产品，是碳一化工的母体。目前青海省已建成总计产能100万Va的天然气制甲醇生产装置。由于甲醇生产中各个工艺单元通常只考虑本单元内的用能最优化，不同工艺单元间的热集成优化措施较少，普遍存在能耗过高的问题，直接影响甲醇生产的成本。国外大型天然气制甲醇装置甲醇综合能耗为28~30GJ/t，国内天然气制甲醇综合能耗普遍为36~40GJ/t，少数装置能耗可降至31~33GJ/t"1，相比国际能耗水平依然有较大差距。青海省地处国家级生态保护综合试验区，资源环境承载力低、生态环境脆弱，节能降耗更具经济与社会双重意义。
夹点技术作为当今最为有效的节能降耗手段，是通过结合热力学定律与系统工程理论，将整个生产系统作为一个有机整体来对其用能状况进行分
万方数据
析并做出诊断，找出并解除系统用能“瓶颈”，提高系统能量利用率并减少废气废液排放的热集成技术，由Linnhoff、Umeda等[2-3)于20世纪70年代提出，经过几十年的发展，已在世界范围内的多个领域[4-7]得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。
甲醇生产工艺流程
青海某30万Va天然气制甲醇生产装置采用天然气前补CO，的一段蒸汽转化法，合成反应使用高活性的铜系催化剂，甲醇精馏采用三塔精馏加回
收稿日期：2016-01-16。
作者简介：秦杰(1989一），男，山东青岛人，硕士研究生，研究方向为化工过程模拟。E-mail:awp1989@sohu.com。
*联系人：许新乐（1970—），男，河南邓州人，教授，硕士生导师，研究方向为化工过程模报拟。E-mail;xuxinleqhu@sohu.com。