甲醇精懈知识问答
知识问答
1分析塔纵向温度过高或过低得原因？如何调整？
答:塔釜温度过高:a、蒸汽呈大,减少蒸汽量。b、回流量小,增大回流量。C、塔釜液位过低，适当调整液位。d冷却水量小，回流温度高，适当调整冷却水量。
塔釜温度过低:a、塔蒸汽量小，适当加大蒸汽量。b、回流量大，应减小回流量。C、塔压力过低，调整塔压。
2精慵为什么要加碱？
答:a、中与粗甲醇中得有机酸,防止对管道得腐蚀。B促进胺类、按基化合物得分解。
3精馆操作为什么要打回流？
答:a、实现塔内憾分得再循环，从而保证塔顶有较纯得产品,b、由于回流液得温度低, 从而保证可以实现热量交换，充分利用上升气流得冷凝热，使部分回流液汽化，同时又使部分上升气体冷凝，这样可以使精馀连续操作。
4原始开车初期怎样在最短得时间内得到合格得产品？
答：(1)预塔温度稍高于工艺指标，增大预塔不凝气排放量(2)加压塔、常压塔、回收塔打全回流操作，可以使精憾在最短时间内得到合格产品。
5精憎系统停车后为什么充N2?
答:a、停车后防止塔内蒸汽冷凝形成负压，损坏设备及管道。b、因N2就是惰性气体, 充入起到保护设备、防止设备腐蚀作用。
6温度压力就是怎样影响精甲醇质虽得？
答:在塔底压力操作稳定情况下，蒸汽量上升，塔内温度上升,引起塔压上升，就会引起塔底重组分上移，使塔顶饰出得甲醇气中含水量增大;重组分含量高，塔压上升,相应温度也随着上升，回流槽液位升高，重组分上移，致使精甲醇产品质量不合恪。
7精惚开停车过程中,怎样正确进行负荷得加减？
答：当负荷增加时:a适当增加蒸汽量b调整回流量C 注意调整塔压d增加进料e增加采出。
当负荷减小时:a减小蒸汽量b适当减小回流量C及时减小采出虽d减小进料
8精甲醇初锚点低、-丁憾点高说明什么问题？如何调整？
答:精甲醇初饰点低，说明轻组分多，应适当增加蒸汽量。
干1席点高说明:a蒸汽量大、重组分上移;应减小采岀量。b回流量小，重组分上移，应增大回流量。C处理量大，塔得分离效果不好，有雾沫夹带现象，重组分上移，应减少处理量。
9彫响精操作得主要原因有哪些？
答:除设备问题外，还有塔得温度、压力、进料状态、进料组成、进料温度、塔内上升蒸汽速度与蒸发釜得加热量，塔顶采出量，塔底排放呈。
10什么叫淹塔？出现淹塔如何处理？
答:在精憾操作中，由于入料量过大，再沸器蒸汽过小,或长时间回流量过大，造成塔内充满液体叫淹塔。此时应加大精甲醇采出，减少进料,增大蒸汽量。
11什么叫液体泄漏？出现液体泄漏如何处理？
答：由于塔板损坏或气相负荷过低，气相压力过小，致使液体不能从降液板流下,而就是从塔板漏出或从气道流下，叫液体泄漏。此时应增大进料量，增加蒸汽量，减小回流S。
12什么叫液泛？出现液泛如何处理？
答：由于操作不当如再沸器蒸汽加量过猛，致使塔内气流速度超过极限，上升得气相阻止液相下降，塔板充大，致便塔板阀分离，空间先就是被气体充溢，最终被液体充满，甚至气相出口夹带大量液体叫液泛。此时应减小蒸汽，加大回流。液泛特征:塔阻力急剧上升，且波动较大;气相出口流量大波动;塔底液而急剧下降;气相产品质量急剧变坏;回流槽液而上升快。
13什么就是精憾塔灵敏板温度？
答：在精憎塔得逐板讣算中，可以发现某一板或某一段液得组成变化较大，因而反应岀得温度变化也较大。在操作中发生变化使物料平衡被破坏时，在该板或该区域得温度变化最灵敏。实际生产中就选取其中一块板作为灵敏板，以此温度来控制物料得变化。
14控制灵敏板温度有何好处？
答：(1)变化灵敏，调节准确。
(2)可以提前陇出物料得变化趋势，使工艺调节具有预见性。
15精甲醇产品有哪几种常见得质量问题？
答：(1)水溶性精甲醇产品加水后出现浑浊现象。
(2)稳左性精甲醇产品用配好得KMnO4做氧化性试验，未达到指左时间而变色。
(3)水分精甲醇产品水分超标。
(4)色度精甲醇产品与蒸锚水对比呈微锈色，就是由于粗甲醇原料或精饰设备未洗干净所致。
16精甲醇产品水溶性不合格得原因有哪些，如何处理？
答：水溶性又称浑浊度，精甲醇得产品质量指标要求与水能以任意比例混合而不显浑浊。精甲醇产品若含有不溶于或堆溶?与水得有机杂质,加水后，这些杂质呈胶状微粒析出，从而出现浑浊现象。
加水萃取蒸憾得操作过程就是将这部分杂质分离脱除得重要手段。但加水:a-般不超过粗甲醇进料得20%,再增大加水呈肯宦有利于有机杂质得淸除，但就是降低了预精馀塔得生产能力，同时增加热能与动能得消耗，对塔得其它工艺条件得控制也会带来一泄得困难。
17精甲醇得质量指标中，为什么要用高铤酸钾试验控制指标？
答:在有机物中，有些杂质由于碳碳双键与碳氧双键得存在,很容易被氧化，如带入精甲醇产品中，则影响其稳追性，而降低了质S与使用价值。衡量精甲醇稳楚性得重要指标，常用得方法就是高镭酸钾试脸，系将一定浓度与虽得高毎酸钾注入一定量得精甲醇中，在一宦得温度下测立其变色得时间。时间长,表示稳立性好，精甲醇中含易氧化得杂质量少，同时也可以判明其它杂质就是否淸除T?净;时间短，则恰恰相反。精甲醇中易氧化得物质主要就是异丁基醇、二异丙基甲酮、甲酸。
18水封罐得作用就是什么？
答;水封罐又叫安全液封，其作用就是形成水封，使来自塔顶部分气体经水吸收后再排入大气,并使塔内保持较恒怎得压力，使之操作稳立。
19预精憾塔顶为什么设有两级冷却器？
答:预精慵塔顶设有两级冷却器，第一级用于冷却大部分得甲醇气；第二级用于冷却前而未冷凝下得较轻组分蒸汽，从而有效地分离出粗甲醇中较轻得组分，又将甲醇得损失降至低限。
20水冷器就是控制入口水量好还就是出口？
答:水冷器就是用入口水S控制利少弊多。控制入口可节约冷水，但入口水量限死可引起冷却器内水流减慢或断流，造成水冷器上热下冷，受热不均;采用出口控制能保证流速与换热效果，一般不易使用入口控制。
21试述热虹吸再沸器得工作原理？
答:热虹吸再沸器实际上就是一个靠液体得热对流来加热冷流体得换热器。当液体在再沸器内被加热时，形成了汽、液混合物，其密度比再沸器入口管中液体得密度小，正就是这种密度差造成了液体流动得推动力,液体经再沸器汽化后，汽、液两相一同返回到塔内，这种循环过程叫热虹吸。而再沸器内得供热相则根据改变换热面积得大小来改变供热多少。加大冷凝液排出S,则换热面积增大，供热增多，减少冷凝液量,换热面积减少，供热量少。
22往复泵调节流量得方法采用哪几种？
答：(1)旁路调节(2)改变活塞行程(3)改变原动机转速。
23泵为什么不能倒转或空转？
答:因为倒转或空转，都会造成机械得不必要得损失。倒转会使固泄螺栓松动、脱落，造成事故。
空转会使出口流S压力小，泵内无液空转，造成摩擦，使零件损坏，严重时引起抱轴与其它事故。
24泵为什么入口管线粗，出口管线细？
答;因为泵主要靠它得压差来吸入液体。在管线直径相等得情况下，泵吸入能力小于排出能力，而当吸入得液体少于排岀液体时，泵便产生了抽空现象,入口管线适当粗一点，可以增加泵得吸入能力,减少泵入口得阻力。
25离心泵为什么启泵前要灌泵？
答:如果离心泵启泵前不灌泵,泵内有可能存在气体，由于气体得密度小，所产生得离心力也比较小、因此造成泵得吸入压力打排出压力都很低，气体不易排出，液体就无法进入泵内。所以,离心泵在启泵前必须要灌泵，使泵内灌满液体，避免抽空。
26为什么离心泵停泵时先关出口阀再停泵按钮？
答:停泵时先关岀口阀，泵不向外送液,处于空转状态，这样就降低了泵得负荷，使泵停下来得阻力减小，避免了因惯性作用产生得扭矩过大而降低设备寿命。另外也防止泵停下来后，液体倒流,便泵倒转发生事故。
27蒸汽管线发生水击，如何处理？
答:打开工段蒸汽倒淋,将蒸汽管线内存积得冷凝液排净;稍开蒸汽阀，待水排浄后再将阀位恢复。
28实际生产中，怎样调节回流比？
答：(1)塔顶重组分含量增加，质量下降，要适当增大回流比(2)塔得负荷过低，为了保证一定得上升蒸汽速度，应适当减小回流比(3)当精憾得轻组分下降到提憾段，造成塔下部得温度降低时,可减少回流比，提高塔底温度。
29气动调节阀得气开、气关作用有何不同？
答:气动调节阀按作用方式不同分为气开与气关阀。气开阀即随压力信号得增加而打开, 无信号时调节阀处于关闭状态，用FC表示。气关阀随压力信号得增加而关闭，无信号时调节阀处于全开状态，用F0表示。
30突然停蒸汽,精锚岗位有何现象？
答：(1)^$塔塔温下降(2)塔得液位突然增长
31突然停电，精憾岗位有何现象？
答：(1)所有泵停运(2)流量为零(3)塔顶温度压力升高。
32调节阀故障如何处理？
答：(1)总控切手动处理(2)手动调节无效时，立即打开现场旁路阀，参照液位计控制液位，同时处理过滤网(3)如果调节系统故障,联系仪表与计算机处理好后，缓慢关闭旁路阀将该自动调节阀投自动，直至液位稳楚。
33设备管理得“四懂四会”就是什么？
答：四懂:懂性能、懂结构、懂原理、懂用途。
四会:会操作使用、会维护保养、会排除故障、会正确使用防护器材。
34甲醇产品槽N2得作用？
答：（1）保证贮槽始终处于微正压，防止外送甲醇时，将槽内抽成负压。（2）防止空气进入槽内与甲醇蒸汽混合发生燃烧（3）防止空气中得水分或雪水进入槽中，造成产品质量事故，因甲醇有吸水性。
35疏水器得作用就是什么？
答:疏水器得作用就是排除加热设备或蒸汽管线中得蒸汽冷凝液,同时阻止蒸汽泄漏。36分析精饰操作中雾沫夹带得危害？
答:雾沫夹带主要就是因为操作不当，使蒸汽量过大，回流量太小，长时间调整不过来造成得，甲醇蒸汽在上升得同时夹带液体，液体中有大量得水分打高级醇,回流小与塔得分离效率很低，使产品质量不合格。
37精憾废水中甲醇含量升高，什么原因？
答:废水中甲醇含量升高，可能就是因为塔釜操作温度过低造成得，操作温度过低，使轻组分下移，造成废水中甲醇含量增多。如果进料量突然增大，甲醇在塔板上来不及交换就被带入塔釜，随着废水一起排出，也会造成废水中甲醇含量上升。
38什么叫气缚？
答:离心泵运转时，如果泵内没有充满液体,或者运转时泵内漏入了空气，由于空气得密度比液体得密度小得多，产生得离心力小，在吸入口处所形成得真空度低，不足以将液体吸入泵内、这时,虽然叶轮转动，却不向外输送液体，这种现象叫气缚。
39什么叫气蚀？
答:如果泵吸入口处得压强降到等于或小于液体得饱与蒸汽压时,液体就会沸腾，形成大量气泡。同时，溶解在液体中得某些气体，也会因压强降低而逸出形成气泡。这些气泡随液体进入泵得高压区后，气泡被迅速压破,产生局部真空，周围液体便以极大得速度冲向气泡所占据得空间，相互碰撞，使它得动能转变成静压能，在瞬间形成很高得局部冲击力。这种冲击力不断打击叶轮、泵壳，使泵体发生離动与不正常得噪音，使叶片脱眉，表面形成蜂窝状,甚至拉裂而损坏。此时，泵得流量、扬程与效率都急剧下降，这种现象称为泵得气蚀现象。
化工原理课程设计说明书 设计题目：甲醇—水连续填料精馏塔 设计者： 专业： 学号： 指导老师： 2007年7 月13日
目录 一、设计任务书 (1) 二、设计的方案介绍 (1) 三、工艺流程图及其简单说明 (2) 四、操作条件及精熘塔工艺计算 (4) 五、精熘塔工艺条件及有关物性的计算 (14) 六、精馏塔塔体工艺尺寸计算 (19) 七、附属设备及主要附件的选型计算 (23) 八、参考文献 (26) 九、甲醇－水精熘塔设计条件图
一、设计任务书 甲醇散堆填料精馏塔设计： 1、处理量：12000 吨/年(年生产时间以7200小时计算) 2、原料液状态：常温常压 3、进料浓度：41.3%(甲醇的质量分数) 塔顶出料浓度：98.5%(甲醇的质量分数) 塔釜出料浓度：0.05%(甲醇的质量分数) 4、填料类型：DN25金属环矩鞍散堆填料 5、厂址位于沈阳地区 二、设计的方案介绍 1、进料的热状况 精馏操作中的进料方式一般有冷液加料、泡点进料、汽液混合物进料、饱和蒸汽进料和过热蒸汽加料五种。本设计采用的是泡点进料。这样不仅对塔的操作稳定较为方便，不受厦门季节温度影响，而且基于恒摩尔流假设，精馏段与提馏段上升蒸汽的摩尔流量相等，因此塔径基本相等，在制造上比较方便。 2、精熘塔的操作压力 在精馏操作中，当压力增大，混合液的相对挥发度减小，将使汽相和液相的组成越来越接近，分离越来越难；而当压力减小，混合液的相对挥发度增大，α值偏离1的程度越大，分离越容易。但是要保持精馏塔在低压下操作，这对设备的要求相当高，会使总的设备费用大幅度增加。在实际设计中，要充分考虑这两
中国矿业大学银川学院本科毕业设计 （2010 届） 题目年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段 工艺设计
1.设计年产15万吨甲醇精馏段，年开车时间7920小时，工艺采用以煤制气为原料合成粗甲醇，经预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔分离后得到精甲醇的新节能型三塔工艺流程开发的 2.计算条件： ①原料气组成 CH3OH H2O CH3CH2OH 轻馏分杂醇 Wt% 95 3.72 0.1 1.11 0.07 ②精甲醇收集：99.6% ③废水中甲醇含量：50ppm 3.设计要求： ①编写计算说明书，其中包括综述，工艺路线选择，物料衡算与工艺计算，主要塔设备计算，热量衡算等。 ②图纸（3张）：甲醇精馏段带控制点工艺流程图，平面布置图，工段主要物料管道图，精馏塔图，主要设备图等 ③说明书可以电脑打字，图纸均为CAD绘图
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
甲醇-水分离过程板式精馏塔的设计 1.设计方案的确定 本设计任务为分离甲醇和水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.8倍。塔釜采用间接蒸汽加热①。 2.精馏塔的物料衡算 2.1.原料液及塔顶、塔顶产品的摩尔分率 甲醇的摩尔质量M A=32.04kg/kmol 水的摩尔质量M B=18.02 kg/kmol x F= 0.46/32.04 0.324 0.46/32.040.54/18.02 = + x D= 0.95/32.04 0.914 0.95/32.040.05/18.02 = + x W= 0.03/32.04 0.0171 0.03/32.040.97/18.02 = + 2.2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F=0.324*32.04(10.324)*18.0222.56 +-=kg/kmol M D=0.914*32.04(10.914)*18.0230.83 -=kg/kmol M W=0.0171*32.04(10.0171)*18.0218.26 +-=kg/kmol 2.3.物料衡算 原料处理量F= 30000*1000 184.7 24*300*22.56 =kmol/h 总物料衡算184.7=D+W 甲醇物料衡算184.7*0.324=0.914D+0.0171W 联立解得D=63.21 kmol/h W=121.49 kmol/h 3.塔板数的确定 3.1.理论塔板层数N T的求取 3.1.1.由手册查的甲醇-水物系的气液平衡数据
郑州轻工业学院 ——化工原理课程设计说明书 课题：甲醇和水的分离 学院：材料与化学工程学院 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 目录 第一章流程确定和说明 (2) 1.1.加料方式 (2)
1.2.进料状况 (2) 1.3.塔型的选择 (2) 1.4.塔顶的冷凝方式 (2) 1.5.回流方式 (3) 1.6.加热方式 (3) 第二章板式精馏塔的工艺计算 (3) 2.1物料衡算 (3) 2.3 塔板数的确定及实际塔板数的求取 (5) 2.3.1理论板数的计算 (5) 2.3.2求塔的气液相负荷 (5) 2.3.3温度组成图与液体平均粘度的计算 (6) 2.3.4 实际板数 (7) 2.3.5试差法求塔顶、塔底、进料板温度 (7) 第三章精馏塔的工艺条件及物性参数的计算 (9) 3.1 平均分子量的确定 (9) 3.2平均密度的确定 (10) 3.3. 液体平均比表面积张力的计算 (11) 第四章精馏塔的工艺尺寸计算 (12) 4.1气液相体积流率 (12) 4.1.1 精馏段气液相体积流率： (12) 4.1.2提馏段的气液相体积流率： (13) 第五章塔板主要工艺尺寸的计算 (14) 5.1 溢流装置的计算 (14) 5.1.1 堰长 (14) 5.1.2溢流堰高度： (15) 5.1.3弓形降液管宽度 (15) 5.1.4 降液管底隙高度 (16) 5.1.5 塔板位置及浮阀数目与排列 (16) 第六章板式塔得结构与附属设备 (24) 6.1附件的计算 (24) 6.1.1接管 (24) 6.1.2 冷凝器 (27) 6.1.3再沸器 (28) 第七章参考书录 (28) 第八章设计心得体会 (29)
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设 计 学院：专业：班 级：晋艺 学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 2 第1.1节基本概念 2 第1.2节甲醇精馏工艺 3 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3 1.2.2 主要设备和泵参数 3 1.2.3膨胀节材料的选用 6 第2章甲醇生产的工艺计算7 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7 第2.2 节生产甲醇所需原料气量9
2.2.1生产甲醇所需原料气量9 第2.3节联醇生产的热量平衡计算15 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25 第3章精馏塔的设计计算33 第3.1节精馏塔设计的依据及任务33 3.1.1设计的依据及来源33 3.1.2设计任务及要求33 第3.2节计算过程34 3.2.1塔型选择34 3.2.2操作条件的确定34 3.2.2.1 操作压力34 3.2.2.2进料状态35 3.2.2.3 加热方式35 3.2.2.4 热能利用35 第3.3节有关的工艺计算36 3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36 3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37 3.3.4热能利用38 3.3.5 理论塔板层数的确定38 3.3.6全塔效率的估算39 3.3.7 实际塔板数40 第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40 3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40 3.4.1.1 精馏段40 3.4.1.2 提馏段42 第3.5节塔径的计算43 第3.6节塔高的计算45 第3.7节塔板结构尺寸的确定46 3.7.1 塔板尺寸46 3.7.2弓形降液管47 3.7.2.1 堰高47 3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47 3.7.3进口堰高和受液盘47 3.7.4 浮阀数目及排列47 3.7. 4.1浮阀数目48 3.7. 4.2排列48 3.7. 4.3校核49 第3.8节流体力学验算49 3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49
目录 设计任务书 一、概述 1、精馏操作对塔设备的要求和类型 (4) 2、精馏塔的设计步骤 (5) 二、精馏塔工艺设计计算 1、设计方案的确定 (6) 2、精馏塔物料衡算 (6) 3、塔板数的确定 (7) 的求取 (7) 3.1理论板层数N T 3.2实际板层数的求取 (8) 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4.1操作温度的计算 (11) 4.2平均摩尔质量的计算 (11) 4.3平均密度的计算 (12) 4.4液相平均表面张力计算 (12) 4.5液体平均粘度计算 (13) 5、精馏塔塔体工艺尺寸计算 5.1塔径的计算 (14) 5.2精馏塔有效高度的计算 (15) 6、塔板主要工艺尺寸计算 6.1溢流装置计算 (16) 6.2塔板的布置 (17) 6.3浮阀计算及排列 (17) 7、浮阀塔流体力学性能验算 (19) 8、塔附件设计 (26) 7、精馏塔结构设计 (30)
7.1设计条件 (30) 7.2壳体厚度计算………………………………………………… 7.3风载荷与风弯矩计算………………………………………… 7.4地震弯矩的计算………………………………………………… 三、总结 (27) 化工原理课程设计任务书 一、设计题目: 甲醇-水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件: 年产量: 95%的甲醇17000吨 料液组成(质量分数): (25%甲醇，75%水) 塔顶产品组成(质量分数): (95%甲醇，5%水) 塔底釜残液甲醇含量为6% 每年实际生产时间: 300天/年,每天24小时连续工作 连续操作、中间加料、泡点回流。 操作压力：常压 塔顶压力4kPa(表压) 塔板类型：浮阀塔 进料状况：泡点进料 单板压降：kPa 7.0 厂址：安徽省合肥市 塔釜间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为0.5Mpa 三、设计任务 完成精馏塔的工艺设计,有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配图,编写设计说明书. 设计内容包括： 1、 精馏装置流程设计与论证 2、 浮阀塔内精馏过程的工艺计算 3、 浮阀塔主要工艺尺寸的确定 4、 塔盘设计 5、 流体力学条件校核、作负荷性能图 6、 主要辅助设备的选型 四、设计说明书内容 1 目录 2 概述(精馏基本原理) 3 工艺计算 4 结构计算 5 附属装置评价 6 参考文献 7 对设计自我评价 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主
浅述三塔精馏技术在甲醇生产中的运用 摘要三塔精馏技术具有产品质量高、操作容易、能耗低等优点，其在甲醇生产中的应用，能够有效提高甲醇生产效益，因此应结合甲醇生产要求，积极发挥三塔精馏技术优势，优化三塔精馏工艺，全面提高甲醇生产质量。本文简要介绍了甲醇生产现状，分析了三塔精馏技术在甲醇生产中的运用。 关键词三塔精馏技术；甲醇生产；运用 甲醇生产过程中不仅会发生很多副反应，而且产生很多杂质，三塔精馏技术是一种新型精馏技术，通过在甲醇生产中运用三塔精馏技术，可以有效减少甲醇损耗，提高甲醇生产质量。 1 甲醇生产现状 1.1 甲醇酸度不达标 由于预塔蒸汽用量较多，为了节约蒸汽，预塔回流量减小，并且由于不凝气管线中含有大量的甲醇积液不能及时回收，因此只能将原本的不凝汽温度下调，但是这样又造成甲醇酸度过高，如果采用加碱量方式，预塔底部pH值会明显提升，最终严重影响甲醇酸度。 1.2 甲醇浪费严重 根据甲醇的生产流程，常压塔和加压塔在实际应用中相互制约、相互影响，为了控制两塔的气液平衡、物料平衡和热量平衡，必须做好常压塔和加压塔的控制处理。甲醇生产操作时，通过控制加压塔回流量，降低蒸汽用量，甲醇生产负荷较高，甲醇采出量较大，这使得甲醇含水量较高，并且加压塔中蒸汽上升量相对较少，对于常压塔的供热量也较少，这时常压塔的运行负荷远远低于标准限值，然而由于物料在常压塔和加压塔分配存在较大差异，这使得常压塔供热量较少，无法保障常压塔运行负荷，上升蒸汽量较少，甲醇采出量不足，塔顶区域处于负压状态。在某些甲醇生产工艺中，为了调整常压塔负压状态，往往选择提高回流温度或者增加回流量的方式，但是其實际应用效果较差，提高回流温度，会使得甲醇采出温度大幅度上升，由于甲醇容易挥发，因此在生产过程中会浪费大量的甲醇，还会污染周围环境。虽然加大回流量在一定程度上能够保持塔顶处于正压状态，然而回流量过大，往往会降低灵敏板温度，由于常压塔底部几乎没有热负荷，这样更加加剧了热负荷上升的状态，甲醇轻组分不断向下移动，造成大量甲醇融入废水中被排出，造成生产原料的浪费[1]。 2 三塔精馏技术在甲醇生产中的应用 2.1 具体生产工艺
1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述 采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。 单塔流程(见图1.1)为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述 双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。 传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的
大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图1.2）。 (3) 三塔流程描述 三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。三塔流程（见图1.3）的主要特点是，加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精馏，因此热量交换在加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约30%~40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底含水甲醇由泵送加压塔。加压塔操作压力为57bar(G)，塔顶甲醇蒸气全凝后，部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。 (4) 四塔流程描述 四塔流程（见图1.4）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后(主要为不凝气、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压塔塔底提供热源，同时对加压塔塔顶气相冷凝。冷凝后的精甲醇进入回流罐，一部分作为加压塔回流，一部分作为精甲醇产品出装置，加压塔塔底的甲醇、高沸组分、
化学与化学工程学院 《化工原理》专业课程设计 设计题目常压甲醇－水筛板精馏塔设计 姓名：潘永春 班级：化工101 学号： 2010054052
指导教师：朱宪 荣 课程设计时间2013、6、8——2013、6、20 化工原理课程设计任务书 专业：化学与化学工程学院：化工101 姓名：潘永春 学号 20100054052 指导教师朱宪荣 设计日期： 2013 年6月8日至 2013年6月20日 一、设计题目：甲醇－水精馏塔的设计 二、设计任务及操作条件： 1、设计任务 生产能力（进料） 413.34Kmol/hr 操作周期 8000小时/年 进料组成甲醇0.4634 水0.5366（质量分率下同） 进料密度 233.9Kg/m3 平均分子量 22.65 塔顶产品组成 >99% 塔底产品组成 <0.04% 2、操作条件 操作压力 1.45bar （表压） 进料热状态汽液混合物液相分率98% 冷却水 20℃ 直接蒸汽加热低压水蒸气 塔顶为全凝器，中间汽液混合物进料，连续精馏。 3、设备形式筛板式或浮阀塔
4、厂址齐齐哈尔地区 三、图纸要求 1、计算说明书（含草稿） 2、精馏塔装配图（1号图，含草稿） 一．前言5 1.精馏与塔设备简介 5 2.体系介绍 5 3.筛板塔的特点 6 4.设计要求: 6 二、设计说明书7 三．设计计算书8 1.设计参数的确定8 1.1进料热状态8 1.2加热方式8 1.3回流比（R）的选择8 1.4 塔顶冷凝水的选择 8 2.流程简介及流程图 8 2.1流程简介8 3.理论塔板数的计算与实际板数的确定9 3.1理论板数计算9 3.1.1物料衡算9 3.1.2 q线方程9 3.1.3平衡线方程10 3.1.4 Rmin和R的确定10 3.1.5精馏段操作线方程的确定10 3.1.6精馏段和提馏段气液流量的确定10 3.1.7提馏段操作线方程的确定10 3.1.8逐板计算10 3.1.9图解法求解理论板数如下图: 12 3.2实际板层数的确定12 4精馏塔工艺条件计算12 4.1操作压强的选择12 4.2操作温度的计算13
甲醇精制工段仿真软件简介
北京东方仿真软件技术有限公司 Beijing east simulation software & technology co.,ltd
煤化工仿真软件系统 煤化工是以煤为原料，经过化学反应，生成各种化学品和油品的 产业。煤通过高温干馏生产焦炭；通过气化生产合成气，进而生产合 成氨和甲醇甲醚，煤烯烃和油等无机有机化工产品。其中甲醇是重要 的化工原料；甲醚则是可以作为汽车燃料的环保产品。 当前，我国的煤化工正逐渐步入一个快速发展的新时期，产业化 呼声空前高涨，并成为当今能源化工发展的热点。同时再加上我国众 多的中小型氮肥厂，其生产的原料就是煤，以及从中央到地方都在研 究和部署，煤化工工业是今后 20 年的重要发展方向，我国将成为世界 最大的煤化工业国家。 针对煤化工业的大力发展，煤化企业必定对熟悉煤化工艺和操作 流程的技术人员有大量的需求，东方仿真适时推出一系列煤化工仿真 教学培训软件――合成氨、甲醇、甲醚等仿真实习软件。该仿真系统 是以现有的计算机软硬件技术为基础，在深入了解化工生产各种过程、 设备、控制系统及其正常操作的条件下，开发出各种工段生产操作过 程动态模型，并设计出计算机易于实现而在传统教学与实践中无法实 现的各种培训功能，整合计算机技术、多媒体技术，模拟出与真实工 艺操作相近的全流程，从而为从事化工操作的各类人员提供一个操作 与试验的仿真培训系统，因此，该仿真系统也是针对化工专业学生进 行实习、实训时现场学习环境相对困难、无法动手操作，从而造成学 生对具体工艺流程及生产原理细节理解不深的一个解决办法。 通过建立动态数学模型实时模拟一些煤化装置的真实生产过程的 冷态开车、正常操作和正常停车、常见事故处理的现象和过程，再现 了一个离线的、能够亲自动手操作的仿真 Honeywell 公司 TDC3000 或
化工原理课程设计 一、设计题目 甲醇-水连续精馏塔的设计 二、设计条件 1、常压操作：p=１atm 2、进精馏塔的料液含甲醇61％（质量）,其余为水 3、产品的甲醇含量不得低于99％(质量) 4、残液中甲醇含量不得高于３%（质量） 5、生产能力为日处理（24h）66.5吨粗甲醇 三、设计内容 3.１:设计方案的确定及流程说明 ３.1.１:选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要有板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大,由板式塔与填料塔比较知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大,液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。 筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，制造维修方便，造价低,相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。本次设计为分离甲醇与水,所以由各方面条件考虑后，本次设计应用筛板塔。 ３.1.２：精馏方式 由设计要求知,本精馏塔为连续精馏方式 3．1.3：装置流程的确定 为获取也液相产品，采用全凝器。 含甲醇61％(质量分数)的甲醇-水混合液经过预热器,预热到泡点进料。进入精馏塔后分离，塔顶蒸汽冷凝后有一部分作为产品经产品冷却器冷却后流入甲醇贮存罐，一部分回流再进入塔中，塔底残留液给再沸器加热后，部分进入塔中，部分液体作为产品经釜液冷却器冷却后流入釜液贮存罐。 3.1．4:操作压强的选择 常压操作可减少因加压或减压操作所增加的增、减压设备费用和操作费用，提高经济效益，在条件允许下常采用常压操作，因此本精馏设计选择在常压下操作。 3．1.5:进料热状态的选择 泡点进料时，塔的操作易于控制，不受环境影响。饱和液体进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响,塔的操作比较容易控制。此外，泡点进料,提馏段和精馏段塔径大致相同,在设备制造上比较方便。冷液进塔虽可减少理论板数，使塔高降低，但精馏釜及提馏段塔径增大，有不利之处。所以根据设计要求,可采用泡点进料，q＝1。 3.1．６：加热方式 本次采用间接加热,设置再沸器 3.1.7:回流比的选择 选择回流比,主要从经济观点出发，力求使设备费用和操作费用最低，一般经验值为：Ｒ＝(1.2~2)Rｍｉn 经后面简捷法计算对应理论板数N时,可知,R=２Rmin时,理论板数最少，所以回流比选择为最小回流比的2倍。
甲醇精馏考试题 醇醚车间精馏考试题 1. 国标优等品甲醇要求游离酸含量小于等于多少？0.0015% 2. 国标优等品甲醇要求游离碱含量小于等于多少？0.0002% 3. 甲醇精馏污水中，甲醇含量要求控制小于多少？0.3% 4. 甲醇精馏污水的PH值要求控制在多少？9-11 5. 正常生产时，影响精馏塔操作的主要因素有哪些？ 答：①回流量②入料量③再沸器加热蒸汽量④入料组分⑤采出量⑥压力6. 正常生产时，影响精馏塔釜液位的主要因素有哪些？ 答：①回流量。②入料量。③精馏塔再沸器加热蒸汽量。④精馏塔操作压力。 ⑤精馏塔釜温度。⑥塔釜馏出液的排出量 7. 在精馏操作中，塔釜排放液中轻组分超标的主要原因是什么？ 塔釜温度低 8. 为什么预塔从上部进料？ 因为预塔主要是脱除轻组分的，从上部进料，有利于轻组分的脱除。 9.精馏工段的岗位任务是什么？ 主要任务是去除粗甲醇中所含的水分、二甲醚、烷烃、高级醇以及溶解气等杂质，从而得到符合GB338-2004标准的精甲醇产品，同时副产杂醇送至杂醇罐，甲醇废水送往生化处理。 10.常压塔都脱出何种物质？ 乙醇杂醇油精甲醇废水 11.为什么在启动离心泵时，要关闭出口阀？ 为了卸载电机负荷，避免由于电流过大而引起跳闸，甚至损坏设备。 12.在化工系统中，止回阀的作用是什么？ 用于阻止介质倒流。 13.精馏A系列中有几个液位遥控阀？各是什么？ 6个 LV405A006 预塔回流液位LV405A005 预塔釜液位阀LV405A008 加压塔釜液位LV405A010 常压塔釜液位阀LV405A009 加压塔回流槽液位阀LV405A011 常压塔回流槽液位阀 14. 精馏A系列有几个压力遥控阀？各是什么？ 2个PV405A006 预塔顶压力阀PV405A008 加压塔顶压力阀 15. 精馏A系列共有多少个遥控阀？温度遥控阀有几个？各是什么？ 15个3个 TV405A008 预塔底温度控制TV405A019 加压塔温度控制阀TV405A020 出装置的冷凝液阀 16. 精馏系统有2种类型的泵，各是什么泵？ 离心泵、往复泵
毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
设计条件如下： 操作压力：105.325 Kpa(绝对压力) 进料热状况：泡点进料 回流比：自定 单板压降：≤0.7 Kpa 塔底加热蒸气压力：0.5M Kpa(表压) 全塔效率：E T=47% 建厂地址：武汉 [设计计算] (一)设计方案的确定 本设计任务为分离甲醇-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。 该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 (二)精馏塔的物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 甲醇的摩尔质量：M A=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量：M B=18 Kg/Kmol x F=32.4% x D=99.47% x W=0.28% 2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F= 32.4%*32+67.6%*18=22.54 Kg/Kmol M D= 99.47*32+0.53%*18=41.37 Kg/Kmol M W= 0.28%*32+99.72%*18=26.91 Kg/Kmol 3、物料衡算 原料处理量：F=(3.61*103)/22.54=160.21 Kmol/h 总物料衡算：160.21=D+W 甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28% 得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h (三)塔板数的确定 1、理论板层数M T的求取 甲醇-水属理想物系，可采用图解法求理论板层数 ①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据，绘出x-y图(附表) ②求最小回流比及操作回流比 采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e(0.324，0.324)作垂线ef即为进料线(q线)，该线与平衡线的交战坐标为 (x q=0.324,y q=0.675) 故最小回流比为R min= (x D- y q)/( y q - x q)=0.91 取最小回流比为：R=2R min=2*0.91=1.82 ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/h V=(R+1)D=2.82*51.88=146.30 Kmol/h L′=L+F=94.42+160.21=254.63 Kmol/h
浅析甲醇三塔精馏工艺技术 ( 新疆新业能源化工有限责任公司郑军 ) 摘要：甲醇是重要的工业有机原料之一，也是煤基产业链合成新型能源的优质基础产品，它的主要下游产品有芳烃、烯烃、二甲醚、1，4丁二醇、甲醇叔丁基醚等。随着科技的发展及工业技术的提高，甲醇的应用也愈加广泛，国内甲醇产能持续快速增长，工业生产技术更是精益求精。精馏在甲醇生产中极为重要，本文以精馏塔为例论述了甲醇精馏技术中双塔和三塔精馏工艺, 介绍了精馏塔中导向型浮阀塔板的优点。对双塔和三塔精馏技术的经济性进行了比较。 关键词：甲醇; 导向型浮阀塔板; 双塔精馏; 三塔精馏 前言 在以CO和H2为原料合成甲醇过程中，尽管生产工艺有单醇及联醇工艺，操作压力有高压法和低压法，催化剂有铜基和锌一铬基，但无论何种工艺生产都会不同程度地发生一些副反应，从而产生除甲醇以外的其它化合物杂质。同时由于二氧化碳的存在，会有相当量的水生成。 为了获得高纯度、高质量甲醇产品，甲醇精馏成为甲醇生产企业重要后处理工序。甲醇的质量、单位产品能耗是其主要的技术经济指标，而且，这一工序的能耗高低对甲醇产品的成本有重
要影响。在国家大力提倡节约能源、降低消耗、实现循环经济的大背景下，如何提高甲醇的质量、降低能耗已是每个企业争生存、求发展、取得更高经济效益的大事。 对于精馏系统来说，降低能耗的措施从两方面着手，一是提高精馏塔内件的分离效率，即采用高效的分离元件来提高板效率或降低等板间距，从而在设备高度不增加的情况下，增加了理论板数，降低回流比。二是改进工艺流程，即利用甲醇饱和温度随压力增大而提高的特点，利用较高压力下甲醇的冷凝热来加热低压下的甲醇使其沸腾，实现热量的梯级利用，提高热利用率，从而降低能耗。综上两点，我公司结合当前工艺流程的优化，引进了以导向型浮阀塔板为分离元件的甲醇三塔精馏工艺技术，实现高分离效率及能源梯级利用的结合，在提高能源利用率方面取得了非常好的效果。 一、导向型浮阀塔板的结构原理及特点 我公司甲醇精馏塔采用的是导向型浮阀塔板，利用气体的动量推动液体向前流动的导向推液作用，从而减小直至消除液面落差，减小局部漏液，改善气体流动的均匀性，进而提高塔板效率。导向浮阀塔板保留F1型浮阀塔板上优点，克服了浮阀塔板存在的缺点。具有良好的流体力学和传质性能，为目前国内外最佳塔板之一。导向浮阀塔板与F1型浮阀塔板相比，处理能力可提高20-30%，塔板效率提高10-20%，塔板压降减小20%
年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文目录 第1章总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.1.1意义及作用 (1) 1.1.2 国外现状 (1) 1.1.3 产品性质与特点 (4) 1.1.4 产品的生产方法概述 (5) 1.2 设计依据 (5) 1.3 设计规模 (6) 1.4 原料及产品规格 (6) 1.4.1 主要原料规格及技术指标 (6) 1.4.2 产品规格 (6) 第2章设计方案 (8) 2.1 工艺原理 (8) 2.2甲醇精馏工艺论证 (8) 2.2.1精馏工艺和精馏塔的选择 (8) 2.2.2单塔精馏工艺 (8) 2.2.3双塔精馏工艺 (9) 2.2.4三塔精馏工艺 (10) 2.2.5双塔与三塔精馏技术比较 (11)
2.2.6精馏塔的选择 (12) 2.3工艺流程简述 (13) 第3章工艺设计计算 (16) 3.1工艺参数 (16) 3.2 物料衡算的意义和作用 (17) 3.2.1 物料衡算 (17) 3.2.2 总物料衡算表 (20) 3.3热量衡算 (21) 3.3.1预塔热量衡算 (23) 3.3.2主塔热量衡算 (25) 3.3.3常压精馏塔能量衡算 (27) 3.4热量衡算表 (31) 第4章主要设备的工艺计算及选型 (32) 4.1理论板数的计算 (32) 4.1.1常压塔理论塔板计算 (32) 4.2常压精馏塔主要尺寸的计算 (34) 4.2.1常压精馏塔设计的主要依据和条件 (34) 4.2.2初估塔径 (36) 4.2.3塔件设计 (38) 4.2.4塔板流体力学验算 (41) 4.2.5 负荷性能 (43) 4.2.6常压塔主要尺寸确定 (46)
粗甲醇三塔精馏操作控制及其优势分析 吕利霞 (内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特 010070) 摘 要:精馏是使液体混合物得到高纯度分离的方法,在化工、医药、炼油轻工、食品、冶金等部门等领域得到了广泛的应用。如石油化工中原油的精馏,酿酒行业中酒精的精馏,甲醇工业中粗甲醇的精制等。 关键词:粗甲醇精馏;操作控制;优势分析 中图分类号:T Q223.12+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0009—02 精馏是一种使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,在化工、医药、炼油轻工、食品、冶金等部门等领域得到了广泛的应用。如石油化工中原油的精馏,酿酒行业中酒精的精馏,甲醇工业中粗甲醇的精制等。精馏是同时进行传热和传质的过程,为实现精馏过程,需要为该过程提供物料的贮存、输送、传热、分离、控制等设备和仪表。 精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离,关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸汽两者返回塔中。气液回流形成了逆流接触的气液两相,从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比,称为回流比,它是精馏操作的一个重要控制参数,它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。 目前常见的低压合成甲醇系统是以德士古水煤浆加压气化技术生产的水煤气(压力为2.75MPa,温度为198℃)为原料,经净化冷凝法中温耐硫部分变换、中温有机硫水解、脱硫、部分脱碳、精脱硫等流程,制得总硫体积分数<0.1×10-6和(H2-CO2)/ (CO+CO2)摩尔比为2.05～2.15的合格新鲜气。新鲜气经过联合压缩机压缩段加压至5.3M Pa,与联合压缩机循环段的循环气混合,经入塔预热器加热后进入甲醇合成塔。由于在合成甲醇的同时伴随有许多副反应,从而生成许多副产物。由于这些副产物的存在,使甲醇纯度下降,影响其质量。因此出合成塔的甲醇气经冷却、分离后,制得粗甲醇送往精馏系统得到符合质量要求的精甲醇。 通常,粗甲醇精馏系统采用三塔精馏工艺,从合成工段送来的浓度为93%左右的粗甲醇到粗甲醇贮槽,经粗甲醇泵打到粗甲醇预热器,由蒸汽冷凝水提温至65℃左右进入预蒸馏塔,预蒸馏塔下部的预塔再沸器采用0.5MPa,170℃过热蒸汽间接加热液体粗甲醇,从预蒸馏塔顶冷凝器冷凝下来的液体进入预塔回流槽,经预塔回流泵打入塔内作为回流。预蒸馏塔釜液通过预后甲醇泵进入加压塔,用0.5MPa, 170℃过热蒸汽加热釜液,控制塔釜温度在130-132℃。塔顶蒸汽温度约122℃进入常压塔再沸器冷凝,冷凝液流入加压塔回流槽,一部分通过加压回流泵打回加压精馏塔作为回流液,另一部分经过加压塔产品冷却器冷却至40℃作为产品去精甲醇计量槽。塔底甲醇溶液经减压后进入常压精馏塔。 常压塔再沸器由加压塔塔顶蒸汽加热,维持塔釜温度在105-110℃,塔顶蒸汽去常压塔冷凝器,冷凝液流入常压塔回流槽,经常压塔回流泵一部分打入塔顶作为回流液,另一部分取出经常压塔产品冷却器冷却后作为产品去精甲醇计量槽。 在粗甲醇精馏的过程中,要达到精馏系统的稳定运行,并保证产品的优等品率,必须加强对精馏系统的整体优化和控制。 1 回流比的调节 在实际生产中,回流比是个很重要的操作指标,适宜回流比是通过经济衡算得出来的,当操作费用与设备折旧费用之和最小时的回流比为适宜值。通常适宜回流比为最小回流比的1.1～2.0倍。一般说来,回流比越大,精醇质量越好,但回流比太大,蒸汽消耗量就多,因此在满足甲醇质量、操作比较容易控制的前提下,应尽量采用较小的回流比。 在甲醇精馏中,不管是几塔精馏,其各塔回流比都不一样,一般预精馏塔是全回流,也就是回流比是无穷大;预塔的主要作用是脱除甲酸甲酯、二甲醚、丙酮等轻组分杂质。这类物质沸点较低,常温下为气态,因此不凝气温度的高低决定着轻组分的脱除效果,继而影响到产品质量。 加压塔进料组成比较好,回流比相对较小;常压塔不但要采出合格的精甲醇产品,同时还要保证塔底废水含醇尽量低,回流比要大一些;根据生产负荷和产品质量可以适当调节,这样既能保证精甲醇产 9 2012年第23期 内蒙古石油化工
毕业设计（论文）手册 课题名称：年产1万吨甲醇—水混合物系精馏工段 工艺设计
年产1万吨甲醇-水精馏工段工艺设计 摘要 由于能源危机和化石燃料燃烧带来的环境污染，寻找出环境友好的可再生能源是十分必要的。甲醇不仅是一种重要的化工有机溶剂，还是一种极具潜力的新型生物燃料。顺应国家新能源政策，对实现可再生资源的能源化具有重要的意义。 通过翻阅大量的资料，本设计首先确定了提纯工段的设计方案。针对于当代甲醇精馏工艺，仅对甲醇塔3进行优化设计，对粗甲醇进行进一步精制。对于塔设备的选择，本设计选择浮阀塔。在给定相关工艺参数（其中原料液处理量F=43.17kmol/h，进料温度为70℃，要求塔顶产品的甲醇含量不少于99.5%；塔底残液的甲醇含量不大于0.5%）的基础上进行了物料衡算，确定相平衡方程和操作线方程；然后采用逐板计算法计算出了精馏塔的理论塔板数，由此得到实际塔板数32块，总的人孔数为3，塔径D=3.06m，塔高H=21.2m，以及冷凝器、再沸器及离心泵等附属设备的工艺参数，从而对这些设备进行了选型。最后绘制了相关的工艺流程图及精馏塔设备图。 关键词：甲醇；工艺设计；三塔精馏；常压塔
Process design of distillation of methanol-water system with an annual output of 10,000 tons chenbo (Liaoning University of Petroleum & Chemical, Petroleum Institute of Chemical, Biological Engineering 1001, Yingkou, Liaoning, 115000) Abstract Because of the energy crisis and environmental pollution caused by fossil fuel combustion, it is very f necessary to find out the environmental friendly renewable energy. Methanol is not only an important chemical organic solvent, but also a potential new biofuels. In order to conform to the new national energy policy, it has the vital significance to use the renewable resources as energy After reading a lot of data, firstly, the design scheme of distillation section has been established.For contemporary biological methanol distillation process, No.3 of methanol column has especially been chosen to optimize design to refine crude methanol. The float valve tower has been selected as the tower equipment. Based on the related process parameters (including the material liquid handling capacity F=43.17kmol/h, feed temperature 70℃, with requirements for content of methanol in supertower product not less than 99.5%, content of the residual liquid n-butanol in the bottom tower less than 0.5%), the material balance has been done and the phase equilibrium equation and operating line equation have been established. Then using method of step-by-step calculation to calculate the theoretical plate number, the results are the actual number of plate Np=32, the total number of the manhole 3,tower diameter D=3.06, tower height H=21.2 respectively.According to the relevant process parameters, model of the condenser, the reboiler, centrifugal pump and other ancillary equipment has been selected.