甲醇精馏知识问答
知识问答
1 分析塔纵向温度过高或过低的原因？如何调整？
答：塔釜温度过高：a.蒸汽量大，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 精馏为什么要加碱？
答：a .中和粗甲醇中的有机酸，防止对管道的腐蚀。B促进胺类、羰基化合物的分解。
3 精馏操作为什么要打回流？
答：a.实现塔内馏分的再循环，从而保证塔顶有较纯的产品，b.由于回流液的温度低，从而保证可以实现热量交换，充分利用上升气流的冷凝热，使部分回流液汽化，同时又使部分上升气体冷凝，这样可以使精馏连续操作。
4 原始开车初期怎样在最短的时间内得到合格的产品？
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，可以使精馏在最短时间内得到合格产品。
5 精馏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 温度压力是怎样影响精甲醇质量的？
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，使塔顶馏出的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格。
7 精馏开停车过程中，怎样正确进行负荷的加减？
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及时减小采出量d减小进料
8 精甲醇初馏点低、干馏点高说明什么问题？如何调整？
答：精甲醇初馏点低，说明轻组分多，应适当增加蒸汽量。
干馏点高说明：a 蒸汽量大、重组分上移；应减小采出量。b 回流量小，重组分上移，应增大回流量。c 处理量大，塔的分离效果不好，有雾沫夹带现象，重组分上移，应减少处理量。
9 影响精馏操作的主要原因有哪些？
答：除设备问题外，还有塔的温度、压力、进料状态、进料组成、进料温度、塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量，塔顶采出量，塔底排放量。
10什么叫淹塔？出现淹塔如何处理？
答：在精馏操作中，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，减小回流量。
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，上升的气相阻止液相下降，塔板充大，致使塔板阀分离，空间先是被气体充溢，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；塔底液面急剧下降；气相产品质量急剧变坏；回流槽液面上升快。
13什么是精馏塔灵敏板温度？
答：在精馏塔的逐板计算中，可以发现某一板或某一段液的组成变化较大，因而反应出的温度变化也较大。在操作中发生变化使物料平衡被破坏时，在该板或该区域的温度变化最灵敏。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的变化。
14控制灵敏板温度有何好处？
答：（1）变化灵敏，调节准确。
（2）可以提前看出物料的变化趋势，使工艺调节具有预见性。
15精甲醇产品有哪几种常见的质量问题？
答：（1）水溶性精甲醇产品加水后出现浑浊现象。
（2）稳定性精甲醇产品用配好的KMnO4做氧化性试验，未达到指定时间而变色。
（3）水分精甲醇产品水分超标。
（4）色度精甲醇产品与蒸馏水对比呈微锈色，是由于粗甲醇原料或精馏设备未洗干净所致。
16 精甲醇产品水溶性不合格的原因有哪些，如何处理？
答：水溶性又称浑浊度，精甲醇的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难溶与水的有机杂质，加水后，这些杂质呈胶状微粒析出，从而出现浑浊现象。
加水萃取蒸馏的操作过程是将这部分杂质分离脱除的重要手段。但加水量一般不超过粗甲醇进料的20％，再增大加水量肯定有利于有机杂质的清除，但是降低了预精馏塔的生产能力，同时增加热能和动能的消耗，对塔的其它工艺条件的控制也会带来一定的困难。
17 精甲醇的质量指标中，为什么要用高锰酸钾试验控制指标？
答：在有机物中，有些杂质由于碳碳双键和碳氧双键的存在，很容易被氧化，如带入精甲醇产品中，则影响其稳定性，而降低了质量和使用价值。衡量精甲醇稳定性的重要指标，常用的方法是高锰酸钾试验，系将一定浓度和量的高锰酸钾注入一定量的精甲醇中，在一定的温度下测定其变色的时间。时间长，表示稳定性好，精甲醇中含易氧化的杂质量少，同时也可以判明其它杂质是否清除干净；时间短，则恰恰相反。精甲醇中易氧化的物质主要是异丁基醇、二异丙基甲酮、甲酸。
18 水封罐的作用是什么？
答;水封罐又叫安全液封,其作用是形成水封，使来自塔顶部分气体经水吸收后再排入大气，并使塔内保持较恒定的压力，使之操作稳定。
19 预精馏塔顶为什么设有两级冷却器？
答：预精馏塔顶设有两级冷却器，第一级用于冷却大部分的甲醇气；第二级用于冷却前面未冷凝下的较轻组分蒸汽，从而有效地分离出粗甲醇中较轻的组分，又将甲醇的损失降至低限。
20 水冷器是控制入口水量好还是出口？
答：水冷器是用入口水量控制利少弊多。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和换热效果，一般不易使用入口控制。
21 试述热虹吸再沸器的工作原理？
答：热虹吸再沸器实际上是一个靠液体的热对流来加热冷流体的换热器。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的密度小，正是这种密度差造成了液体流动的推动力，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。而再沸器内的供热相则根据改变换热面积的大小来改变供热多少。加大冷凝液排出量，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 往复泵调节流量的方法采用哪几种？
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，都会造成机械的不必要的损失。倒转会使固定螺栓松动、脱落，造成事故。空转会使出口流量压力小，泵内无液空转，造成摩擦，使零件损坏，严重时引起抱轴和其它事故。
24 泵为什么入口管线粗，出口管线细？
答;因为泵主要靠它的压差来吸入液体。在管线直径相等的情况下，泵吸入能力小于排出能力，而当吸入的液体少于排出液体时，泵便产生了抽空现象，入口管线适当粗一点，可以增加泵的吸入能力，减少泵入口的阻力。
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，由于气体的密度小，所产生的离心力也比较小.因此造成泵的吸入压力和排出压力都很低，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：停泵时先关出口阀，泵不向外送液，处于空转状态，这样就降低了泵的负荷，使泵停下来的阻力减小，避免了因惯性作用产生的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，使泵倒转发生事故。
27 蒸汽管线发生水击，如何处理？
答：打开工段蒸汽倒淋，将蒸汽管线内存积的冷凝液排净；稍开蒸汽阀，待水排净后再将阀位恢复。
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）塔的负荷过低，为了保证一定的上升蒸汽速度，应适当减小回流比（3）当精馏的轻组分下降到提馏段，造成塔下部的温度降低时，可减少回流比，提高塔底温度。
29 气动调节阀的气开、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和气关阀。气开阀即随压力信号的增加而打开，无信号时调节阀处于关闭状态，用FC表示。气关阀随压力信号的增加而关闭，无信号时调节阀处于全开状态，用FO表示。
30 突然停蒸汽，精馏岗位有何现象?
答：（1）各塔塔温下降（2）塔的液位突然增长
31 突然停电，精馏岗位有何现象？
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，联系仪表和计算机处理好后，缓慢关闭旁路阀将该自动调节阀投自动，直至液位稳定。
33 设备管理的“四懂四会”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的作用？
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）防止空气进入槽内和甲醇蒸汽混合发生燃烧（3）防止空气中的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 疏水器的作用是什么？
答：疏水器的作用是排除加热设备或蒸汽管线中的蒸汽冷凝液，同时阻止蒸汽泄漏。
36 分析精馏操作中雾沫夹带的危害？
答：雾沫夹带主要是因为操作不当，使蒸汽量过大，回流量太小，长时间调整不过来造成的，甲醇蒸汽在上升的同时夹带液体，液体中有大量的水分和高级醇，回流小和塔的分离效率很低，使产品质量不合格。
37 精馏废水中甲醇含量升高，什么原因？
答：废水中甲醇含量升高，可能是因为塔釜操作温度过低造成的，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,由于空气的密度比液体的密度小的多,产生的离心力小,在吸入口处所形成的真空度低,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:如果泵吸入口处的压强降到等于或小于液体的饱和蒸汽压时,液体就会沸腾,形成大量气泡。同时,溶解在液体中的某些气体,也会因压强降低而逸出形成气泡。这些气泡随液体进入泵的高压区后,气泡被迅速压破,产生局部真空,周围液体便以极大的速度冲向气泡所占据的空间,相互碰撞,使它的动能转变成静压能,在瞬间形成很高的局部冲击力。这种冲击力不断打击叶轮、泵壳,使泵体发生震动和不正常的噪音,使叶片脱屑,表面形成蜂窝状,甚至拉裂而损坏。此时,泵的流量、扬程和效率都急剧下降,这种现象称为泵的气蚀现象。
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甲醇精馏的方法 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
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
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
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
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
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、
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
、填空题: 1、甲醇的分子式为CH30H ,相对分子量为32. 4 ,甲醇的国家卫生标准为50mg/m3，甲醇的密度随温度的增加而减小。 2、氢回收工序额定驰放气处理能力为16500Nm3/h ;处理气体中的某些杂质成分如液态水、甲醇_ 、—灰分_、芳烃类物质_ 等对纤维管分离器的分离效率影响很大。 3、列管式换热器按结构不同分为_固定管板式、浮头式_、U形管式—和填料函式；固定管板式换热器管壁和壳壁的温差大于50摄氏度时，为克服温差应力对换热器造成影响应设置_膨胀节_。 4、为防火防漏，罐区设有_围堰_、_消防水_、_灭火装置_、一氮气隔离_、_可燃气体检测报警等—等设施。 5、写出下面设备位号代表的设备名称： S15403 ________ R15401 甲醇合成塔__________________ J15401B_ 喷射器 B E15401入塔气换热器 E15801H 氢回收列管换热器T15501 T15501预塔回流槽 P15501A/B加压塔讲料泵P15508A/B_碱液泵 C15504回收塔T15702杂醇油贮罐 6、写出下面设备名称的位号： 精甲醇成品罐 T41101ABC 火车装车泵 P41101ABCD 常压塔回流槽 T15503 常压塔冷凝器 E15508 配碱槽 T15505 预精馏塔 C15501 加压塔回流槽T15502 粗甲醇预热器E15501 常压塔回流泵 P15505AB 粗甲醇贮罐 T15701AB 7、甲醇为有毒化合物，口服5~10ml可引起严重中毒10ml以上可导致失明。 8、正常生产中，新鲜气氢碳比的合理值为_2.05~2.15_。 9、合成塔内列管的管径为_44mm，长度为一_7000 mm 10、加压精馏塔的塔顶压力为_800kpa ______________ ，温度为_128 C _ ；塔釜压力为 _812kpa_ 一_温度为_134°C __。 11、四台精馏塔的压降依次为8 kpa二、12kpa、10kpa _、8 kpa二。 12、合成汽包液位的低报警值为_25%一__:低低联锁值为20%_，其联锁动作为净化来新鲜气调节阀XV-15301关闭。 13、FO代表该调节阀为气关阀，FC代表该调节阀为气开阀。
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
甲醇精馏工艺流程 由合成工序闪蒸槽来的粗甲醇在正常情况下直接进入本工序的粗甲醇预热器（E11101）预热至65℃后进入预精馏塔（T11101）（在非正常情况下，粗甲醇来自甲醇罐区粗甲醇储槽，经粗甲醇泵加压后进粗甲醇预热器预热。粗甲醇预热器的热源来自常压塔再沸器出来的精甲醇冷凝液温度。）预精馏塔（T11101）作用是除去溶解在粗甲醇中的气体和沸点低于甲醇的含氧有机物，以及C10以下的烷烃。预精馏塔顶部出来的甲醇蒸汽温度为73.6℃，压力为0.0448MPa，塔顶出来进入预塔冷凝器Ⅰ（E11103），塔顶蒸汽中所含的大部分甲醇在第一冷凝器中被冷凝下来，流入预塔回流槽（V11103)经预塔回流泵（P11102AB）打回流。未冷凝的少部分甲醇蒸汽，低沸点的组分和不凝气进入塔顶冷凝器Ⅱ（E11104）继续冷凝，冷凝液可进入网流槽也可作为杂醇采出，不凝气经排放槽中的脱盐水吸收其中的甲醇后放空排放。用不凝气的排放量控制预精馏塔（T11101）塔顶压力，排放槽吸收液达到一定浓度后作为杂醇送入杂醇储槽或返回粗甲醇储槽重新精馏。预塔再沸器（E11102）的热源采用0.5MPa的低压饱和蒸汽。蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经冷凝水泵（P11110AB）送往动力站循环使用。为中和粗甲醇中的少量有机酸，在配碱槽中加入定量固体NaOH配置碱溶液储存在配碱槽（V11101）中。经碱液泵（P11101AB）进入扬碱器（V11110AB）再进入预塔回流槽（V11103）经过预塔回流泵（P11102AB）沿预精馏塔（T11101）进料管线加入预塔，控制预塔塔釜溶液PH值为9—10，预精馏塔（T11101）塔釜维持一定液位，塔釜甲醇溶液经加压塔进料泵（P11103AB）加压后进入加压塔进料预热器（E11105）预热后的甲醇进入加压塔（T11102）进料口，塔顶出来的甲醇气体温度121℃压力约0.574MPa 进过常压塔再沸器（E11107）将甲醇冷凝下来，冷凝后的甲醇液进入加压塔回流槽（V11111）。回流槽中的甲醇一部分经加压塔回流泵（P11104AB）后打回流入加压精馏塔（T11102），其余部分经粗甲醇预热器（E11101）与粗甲醇换热降温后再经精甲醇冷却器（E11110）冷却作为产品送往精甲醇中间槽（V11106）。加压塔再沸器的热源采用0.5MPa饱和蒸汽，蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经P11110AB冷凝水泵送往动力站循环使用。 常压塔部分：加压精馏塔（T11102）塔釜维持一定液位，甲醇溶液靠自压进入常压精馏塔（T11103）进料口，从常压精馏塔（T11103）塔顶出来的甲醇蒸汽温度气体温度为66℃，压力为0.008MPa,经常压塔冷凝器（E11108）冷凝，冷凝下来的甲醇进入常压塔回流槽（V11104），一部分经常压塔回流泵（P11105AB）打回流进入精馏塔（T11103），其余作为产品进入精甲醇冷却器（E11110）冷却到40℃送往精甲醇中间槽（V11106）,另有一部分
甲醇精馏问答
1、精馏的目的(为什么要进行精馏)? 由于合成反应条件如温度、压力、催化剂等的作用使合成反应偏离主反应方向生成各种付产物，成为甲醇中的杂质，甲醇作为有机化工原料，须要有较高的纯度，所以为了获得高纯度的甲醇，进行精馏除去杂质。 2、粗醇中的主要杂质有哪些?在精馏过程中如何脱除? 杂质脱除方法 醚类物质(一、二甲醚) 精馏(预塔) 胺类物质(一、二、三甲胺) 先加NaoH使其生 成游离胺，再精馏除去(预塔) 高沸点物质精馏(主塔) 水精馏(主塔) 烷烃类物质萃取(预塔、油分) 无机杂质主塔底部(残液排放) 3、精甲醇的生产原理 利用粗醇中各组分挥发度的不同，首先在予塔中脱轻馏分，利用萃取原理在予塔中加入软水(或稀醇水)，使各种难溶于水的轻有机馏分有效地分离出去，在油分中加入萃取用稀醇水或软水，使不溶于水的有机物蒸馏分有效地分离出水，然后利用甲醇与水及其它有机组分沸点不同，再在主精馏塔中进行精馏，在塔中上部得到合格的精甲醇，在塔底排出含大量水的残液。 4、为什么预塔的工作效率往往在主塔中反映出来? 由于主塔顶几乎是将所有的蒸汽全部冷凝，没有脱除低沸点杂质的能力，如果予塔脱除轻组分不完全会造成主塔温度波动，产品质量不合格。 5、预后醇有哪些指标，各是多少，控制予后比重有何意义。 指标：予后醇比重控制在0.84-0.87g／cm3 PH：7—9
T：75—80℃ 甲醇 75％左右 意义：予后醇比重控制在0.84-0.87 g／cm3左右，是含CH3OH为70％的甲醇水溶液，可增大各馏分之间的相对挥发度，有利于各轻重组分之间的分离。 6、为什么要控制予塔冷凝放空温度? 因为予塔是脱除低沸点杂质的，予塔冷凝放空温度应满足沸点低于甲醇的物质全部放掉的要求，使冷凝回流液中不再含有低沸点杂质，防上轻组分带入主塔，影响产品质量。 7、预塔冷凝放空温度一般控制在多少?温度过低或过高有何不利影响? 温度：45—55℃ 温度过高，虽有利于轻组分充分排放，但也会使气体中甲醇含量增加造成浪费。如过低，轻组分得不到放空，影响精馏效果。 8、精馏塔在开车前应做的准备工作主要有： ①检查水、电、气（空气、氮气）、汽（水蒸汽）是否符合工艺要求； ②传动设备是否备而待用； ③设备、仪表、安全设施是否齐全好用； ④所用的阀门要处于关闭状态； ⑤各水冷凝（冷却）器要通少量的水预冷，加热釜要通少量的蒸汽预热； ⑥设备内的氧含量应符合投料的要求； ⑦做好前后工段（或岗位）的联系工作，特别要联系好原料的来源供应及产品的贮存、运送，同时化验室准备取样分析。 9、精馏塔在开车时应注意些什么？ （1）接到开车命令后，马上与有关岗位联系，进行开车。 （2）严格遵守工艺规程，岗位操作法，加强巡回检查。 （3）精心调节。进料要求平稳，塔釜见液面后按其升温速度缓慢升温至工艺指标。随着塔压力的升高，逐渐排除塔内的惰性气体，并逐渐加大塔顶冷凝器的冷剂量，当回流液槽的液面达1/2以上时，开始打回流。当釜液面达2/3时，可根据釜温的情况，决定是否采出釜液或减少以至停止塔的进料量，但是一
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
甲醇精馏： 1.什么是精馏?精馏的原理是什么? 答：精馏：是指将由挥发度不同的组分组成的混合液,在精馏塔内同时而多次进行部分汽化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组分的过程。精馏的基本原理：是利用混合物各组分挥发度不同,从塔底加热物料,产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔盘或填料上充分地进行逆流接触,发生传热和传质过程,易挥发组分汽化进入气相,难挥发组分冷凝进入液相,如此反复多次,使混合物各组分得到分离。 2. 什么叫萃取精馏？ 答：利用溶剂从水溶液中抽出有用物质，在精馏过程中因有共沸物的存在,用水来提高甲醇的沸点而将其低沸点的杂质分离出来的过程称为萃取精馏。 3. 精馏段和提馏段是如何划分的？其作用是什么？ 答：入料口以上为精馏段，入料口以下为提馏。精馏段的作应是自下而上逐步增浓气相中的易挥发组分，即浓缩轻组分。提馏段的作应是自上而下逐步增浓液相中的难挥发组分，即浓缩重组分。 4. 什么叫回流比、全回流？其最佳回流比是如何确定的？ 答：回流比：精馏塔内回流量与塔顶产品量之比值叫回流比。 全回流：在精馏操作中，当塔顶蒸汽全部冷凝后，不采出产品，全部流回塔内，这种情况称为全回流。操作中的最佳回流量是根据当时的系统入料量、塔底温度的高低、产品的质量来调节的，使其达到即经济又保证产品质量的最佳状态时的回流比。 5. 蒸汽管线发生水击，应如何处理？开车时蒸汽管为什么要排放冷凝水？ 答：打开工段蒸汽导淋，将蒸汽管线内存积的冷凝液排净；稍开蒸汽阀待水排净后再将阀位恢复。因为系统停车后，蒸汽管里积存了一部分冷凝水，如果开车时不排放管里的冷凝水，待开蒸汽阀门时蒸汽进入管道和管内的冷凝水产生液击，损坏管道和阀门。 6. 液泛是怎样发生的？应如何处理？ 答：是因塔内上升蒸汽阻止液体涌至下一层塔板，破坏塔的正常操作，若发现仪表各点温度混乱，塔内压力增高则说明液泛。处理方法是减小蒸汽，减少系统入料，若液泛现象严重应停入料与采出，等塔底压力降低消除液泛现象后再开车。 7. 淹塔是如何发生的？应如何处理？ 答：是因入料量过多采出少，引起塔内液位升高，塔内压力增高无法进行气液两相的传质传热而引起的。处理方法是增大蒸汽，减少系统入料增大采出，严重时停入料与采出，等塔底压力降低消除淹塔现象后再开车。 8. 漏液是如何发生的？应如何处理？ 答：一是因塔底温度太底至使上升的气体托不住下落的液体，二是因塔板倾斜或脱落而引起的。处理方法是加大蒸汽量，停车检修塔板。 9. 开车时应注意哪些事项？ 答：（1）蒸汽冷凝水必须排净以防液击（2）控制好各液位在范围之内（3）各塔升温不宜过快（4）脱醚塔冷凝器防空温度高限控制（5）为保证脱除效果脱醚塔的开车时间适当延长。
《化工设备设计基础》课程设计 题目：甲醇精馏塔的设计 年级：2011级 专业：化学工程与工艺 学号：0116 姓名：高鑫政 指导老师：徐琼 湖南师范大学树达学院 2014 年6 月4 日《化工设备机械基础》课程设计成绩评定栏 设计任务：甲醇精馏塔的设计 完成人：高鑫政学号：0116 评定基元评审要素评审内涵满分评分 设计说明书， 40% 格式规范 设计说明书是否符合 规定的格式要求 10 内容完整 设计说明书是否包含 所有规定的内容 10 设计方案 选材是否合理标准件 选型是否符合要求 10 工艺计算 过程 工艺计算过程是否正 确、完整和规范 10 设计图纸， 30% 图纸规范 图纸是否符合规范、标 注清晰 10 与设计吻合 图纸是否与设计计算 的结果完全一致 15
图纸质量设计图纸的整体质量 的全面评价 5 答辩成绩， 30% PPT质量 PPT画面清晰，重点突 出 10 内容表述答辩表述是否清楚10 回答问题回答问题是否正确10 100 评阅人签名：总分： 评分说明：储罐设计作品的总分=（设计说明书成绩+设计图纸成绩）*0.9+答辩成绩 塔设备设计作品的总分=设计说明书成绩+设计图纸成绩+答辩成绩 设计任务书(十六) 题目：甲醇精馏塔的设计 设计内容： 根据给定的工艺参数设计一筛板塔，具体包括塔体、裙座材料的选择；塔体及封头的壁厚计算及其强度、稳定性校核、筒体和裙座的水压试验应力校核、裙座结构设计及强度校核；塔设备的结构设计；基础环、地脚螺栓计算等 已知工艺参数： 塔体内径/mm 2000 塔高/mm 31000 计算压力/MPa 1.2 设计温度/o C 200 设置地区长沙地震设防烈度8 场地土类Ⅱ类设计地震 分组第二组设计基本地震 加速度 0.2g 地面粗糙度B类塔盘数52 塔盘存留介质100
1.精馏塔操作及自动控制系统的改进 问：蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定，从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 我们在讨论精馏塔的控制方式，主要分析的是工艺系统对塔的影响，公用工程几乎不对内部有制约。实际上也是如此。举例分析：蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数，也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定；基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。如果发现蒸汽系统的压力发生了变化，塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。第二塔的压差基本只是一个参考数据，一般不对塔压差进行控制。尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。 DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用，投入成本逐渐下降，精馏塔的高级智能控制也成为可能，比如APC/SCS等技术，精馏产品纯度也得到保证。可是这些系统其实很脆弱，由于影响这些先进控制的外来因素的影响，DCS操作工随时都可能摘除这些控制，回到DCS的水平，进行人工干预。 问：个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成塔内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何? 你“说”的没有任何错误。可是问题出在哪里呢？ 我们以控制塔压力为例。假设塔的其它参数不变，只有供应塔底再沸的蒸汽压力在变化，假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。因为该蒸汽压力的变化，然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整，这样才能保持塔的稳定。这是可以实现的，完全没有问题。（这是一元参数变化） 然而实际的情况却不能让你这样子。 我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量（有这种模式），否则任何塔的进料都是波动的，有时甚至有较大波幅（这时就产生二元参数变化），进料板一般不能变化了（除非特殊工艺，设计了多个可控进料口），设塔的进料变大了，就会出现塔的灵敏板以下温度降低，但是塔压已经正常，楼主的用塔压控制蒸汽流量的阀门关闭了，可这时塔底部温度却还低呢！ 如果有三元以上参数也变化呢？楼主的精馏塔还精馏吗？
甲醇精馏知识问答 1、甲醇的物化性是怎样的？ 答：甲醇为无色易燃，极易挥发的液体，略有酒精气味，易与水和多数有机溶剂混容。2、本工段的岗位任务是什吗？ 答：将甲醇合成工段来的粗甲醇送入脱醚塔经蒸汽加热，依靠分馏操作的原理处去粗甲醇中的低沸点的炭氢化合物及一部分不溶气体，在经加压塔精溜也以蒸汽加热，以塔顶出来的甲醇汽为常压塔提供热源，依靠分馏操作的原理在各塔的回流液中采得符合国家标准的精甲醇。 3、精馏的目的是什么？ 答：是为了获得高纯度的甲醇，采用精馏与萃取工艺提纯，清除所有杂质，采得符合国家标准的精甲醇。 4、脱醚塔回流槽的作用是什么？ 答：使脱醚塔冷凝液在槽内有十分钟的停留时间，同时把脱醚塔加水直接加入收集槽，在槽内把冷凝液稀释，容解于浓甲醇液中的烃类在此被萃出，悬浮于液面上，然后定期从上面放出甲醇油。 5、再沸器的作用是什么？ 答：加热塔底液体，是之沸腾汽化，不断供应蒸汽。 6、回流在精馏过程起到什么作用？ 答：补充塔板上易挥发组分，是塔板上液体组分保持稳定。 7、什么叫萃取精馏？ 答：利用溶剂从水溶液中抽出有用物质，在精馏过程中因有共沸物的存在，用水来提高甲醇的沸点而将其低沸点的杂质分离出来的过程称为萃取精馏。 8、什么叫精馏？ 答：借助于混合液部分汽化，部分冷凝的反复进行以达到完全分离混合液的操作叫精馏。 9、开车时蒸汽管为什么要排放冷凝水？ 答：因为系统停车后，蒸汽管里积存了一部分冷凝水，如果开车时不排放管里的冷凝水，待开蒸汽阀门时蒸汽进入管道和管内的冷凝水产生液击，损坏管道和阀门。 10、精馏段和提馏段是如何划分的？其作用是什么？ 答：入料口以上为精馏段，入料口以下为提馏。精馏段的作应是自下而上逐步增浓气相中的易挥发组分，即浓缩轻组分。提馏段的作应是自上而下逐步增浓液相中的难挥发组分，即浓
《化工原理课程设计》报告 10000kg/h 甲醇~水 精馏装置设计
一、概述 (3) 1.1 设计依据 (3) 1.2 技术来源 (3) 1.3 设计任务及要求 (3) 二、计算过程 (4) 1 设计方案及设计工艺的确定 (4) 1.1 设计方案 (4) 1.2.设计工艺的确定 (4) 1.3、工艺流程简介 (4) 2. 塔型选择 (5) 3. 操作条件的确定 (5) 3.1 操作压力 (5) 3.2 进料状态 (5) 3.3加热方式的确定 (6) 3.4 热能利用 (6) 4. 有关的工艺计算 (6) 4.1精馏塔的物料衡算 (9) 4.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9) 4.1．2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10) 4.1.3物料衡算 (10) 4.2 塔板数的确定 (10) 4.2.1 理论板层数NT的求取 (10) 4.2.3 热量衡算 (12) 4.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14) 4.3.1 操作压力的计算 (14)
4.3.3 平均摩尔质量的计算 (15) 4.3.4 平均密度的计算 (15) 4.3.5 液相平均表面力的计算 (16) 4.3.6 液体平均粘度的计算 (17) 4.4 精馏塔的塔底工艺尺寸计算 (18) 4.4.1塔径的计算 (18) 4.4.2 精馏塔有效高度的计 (19) 4.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (19) 4.5.1溢流装置的计算 (19) 4.5.2 塔板布置 (21) 4.6 筛板的流体力学验算 (24) 4.6.1 塔板压降 (24) 4.6.2 液面落差 (25) 4.6.3 液沫夹带 (26) 4.6.4 漏液 (26) 4.6.5 液泛 (27) 4.7 塔板负荷性能图 (27) 4.7.1、液漏线 (27) 4.7.2、液沫夹带线 (28) 4.7.3、液相负荷下限线 (29) 4.7.4、液相负荷上限线 (29) 4.7.5、液泛线 (29) 5.热量衡算 (32) 5.1塔顶换热器的热量衡算 (33)
1 岗位生产任务及意义 (1) 2 生产原理和工艺流程 (1) 2.1精馏原理 (1) 2.2工艺流程 (2) 3 生产操作方法 (3) 3.1正常生产时操作方法 (3) 3.2单体设备的开停车与倒车 (5) 3.3系统开车与停车 (6) 3.4停车 (8) 4 建立以岗位责任制为中心的八项管理制度 (9) 5 不正常情况及事故处理 (9) 6 安全技术要点及保安措施 (13) 7 附表 (13) 7.1设备名称代号规格性能一览表 (13) 7.2分析化验项目频次表 (20) 7.3仪表自调一览表 (20) 7.4现场仪表一览表 (21) 7.5DCS系统仪表一览表 (23)
1 岗位生产任务及意义 本岗位的任务就是脱除粗甲醇中的二甲醚等轻组分及水、乙醇等其它重组分，生产美国AA级和GB338—92高纯度级的精甲醇，经中间贮槽送往甲醇罐区，同时副产杂醇油及预塔轻馏分。废水经气提塔处理达到排放标准排放。本操作法规定了甲醇精馏岗位的生产任务，生产原理和工艺流程，正常生产操作方法和工艺指标，系统的开车与停车，异常情况及处理，安全技术要点及保安措施等内容。 本操作法适用于甲醇精馏岗位和总控岗位的工艺操作技术。 2 生产原理和工艺流程 2.1 精馏原理 甲醇精馏是根据在相同温度下，同一液体混合物中不同组分的挥发度不同,经多次部分气化和多次部分冷凝最后得到较纯的组分，实现混合物分离的操作过程。如图： 轻组分Y和重组分X混和液X f进入第一分离器，若将第一级溶液部分气化得到气相产品冷凝液，然后再将冷凝液在第二级分离器中部分气化，再经第二级冷凝器冷凝得溶液中的组分Y2必大于Y1，这种部分气化，这种部分气化部分冷凝的次数（即级数）越多，所得轻组分Y浓度越高，最后几乎可得到纯态的易挥发组分.同理，若将从各分离器所得溶液产品进行多次部分气化和分离，那么这种级数愈多，得到的溶液组分X浓度越高，最后可得到几乎纯态的难挥发组分。 就是根据这种原理，每一塔数相当一级分离器，经多次的部分气化和冷凝，会在预精馏塔中将粗甲醇中的轻组分从塔顶中除去,在加压塔和常压塔中，在塔顶得到较高纯度的精甲醇，常压塔底排出精馏残液。 给料就是在塔的适当位置将物料加入塔内,塔顶设有冷凝器,将塔顶甲醇蒸汽冷凝为液体,一部分作为回流液,一部分作为产品采出。在塔底部装有再沸器提供热量，这样蒸汽沿塔