(完整版)年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计毕业设计

**学院
毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
系别：环境与化学工程系
班级：
姓名：
指导教师：
2011年6月 3 日
唐山学院毕业设计（论文）任务书
环境与化学工程系化学工程与工艺专业班姓名：
毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月21 日至2011 年 6 月 3 日
年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
摘要
甲醇作为重要的有机化工原料，对其质量提出了更多更高的要求。

如今了解和熟悉甲醇精制的过程变得越来越普遍。

而通过精馏操作，可以将粗甲醇进行精制。

本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。

根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解，甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。

所以本设计以三塔精馏工艺为依据，通过对粗甲醇进行物料衡算、能量衡算，设备选型，以及对主要设备常压塔的工艺尺寸计算，车间布局等完成本次初步设计，对提纯粗甲醇有更深刻的认识。

关键词：甲醇工艺设计三塔精馏常压塔。

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)4.3 预精馏塔模拟 (48)4.4加压塔模拟 (50)4.5塔设备一览表 (52)第5章附属设备的选择 (53)5.1确定物性数据 (53)5.2工艺结构尺寸 (54)5.3换热器衡算 (56)5.3.1热量衡算 (56)5.3.2 换热器流体的流动阻力 (59)5.4泵的选型原则 (60)5.5各类泵的性能参数 (62)5.6泵的计算 (64)参考文献 (67)后记及其他 (68)附图1 (69)附图2 (70)第1章总论1.1 概述1.1.1意义及作用目前，甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。

“搞好高中英语词汇教学的行动研究”课题中期研究报告竹箦中学李春玲2011-12一、开题来的研究情况“搞好高中英语词汇教学的行动研究”课题自2010年12月25日审批立项将近一年时间。

这期间我们始终坚持课题研究的五大原则，即动态开放的原则、合作性原则、主体性原则、发展性原则以及求实创新的原则。

以科学、探索、求实的态度对待课题工作，充分发挥课题组成员的聪明智慧，为推动课题研究工作的全面铺开而不懈努力。

主要做了以下几方面的工作：1.进行宣传发动，营造良好的课题氛围10年12月我们成立了由各位英语教师组成的课题研究实验小组，由课题带动老师，使课题研究在全校范围内全面开花，营造浓烈的课题研究氛围。

10年12月课题经市级审批立项后，我们成立了以课题主持人和核心组成员为首的课题研究指导小组，负责课题研究的管理、指导、协调工作，并及时召开由各位教师参加的课题研究动员大会，印发了本课题研究的学习资料，发动一线教师主动参与课题研究工作，从而拉开了课题研究活动的大幕。

2.组织理论学习，提高研究者理论水平学习是教师成长的不竭动力，要想提高研究者的理论水平，必须丰厚研究者的理论积累，所以加强理论学习成为所有参与研究者的自觉行动。

10年12月我们及时上传与课题有关的学习资料，发动广大一线教师参与网上学习与交流研讨，不断提高一线教师参与课题研究的热情，加深 1对课题研究目标、研究内容、课题基本理念的理解，掌握课题研究的基本方法。

3.开展阶段活动，普及课题基本理念10年12月我们制定了开展课题研究活动的活动计划。

活动形式有四种，即①教学研讨②课堂调研③参加优秀课评选④撰写教学反思及专题论文评选。

具体如下：第一阶段：（10年12月-11年3月）教学研讨活动：课题组在第一阶段调研的基础上采取选调与自主报名相结合的形式组织部分教师开设公开课教学开展课题研讨活动提高课题理念的运用水平。

第二阶段：（11年3月-11年9月）课堂调研活动：根据参与课题研究的教师花名册，以教学年级为单位，开展一次全面的课堂教学调研，了解申报教师的课堂词汇教学水平，了解申报教师所带班级的学生发展状况，帮助申报教师进一步加深对课题理念的理解。

成人高等教育毕业设计（论文）题目1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）学生指导教师评阅人教学站彬县职业教育中心专业应用化工完成日期成人高等教育毕业设计（论文）任务书年月日1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）摘要：本文提出两种新工艺，目的是使预塔使用二次蒸汽作为热源，通过运用计算机对现有工艺和新工艺进行稳态模拟和对比，证实了新工艺的可行性，同时得到了新工艺节能的定量数据，为进一步的工业应用提供依据。

关键词：甲醇精馏节能模拟目录1 概述……………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………..2 甲醇……………………………………………………………. ………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………..3 分离技术……………………………………………………………….. ………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………….4甲醇精馏装置工艺设计................................................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………….5进行计算......................................................................................................... ......................................................................................................... ................................................................................................. ......................................................................................... ......................................................................................................... ........................................................................ ...................................................................................... .......................................................................................................... ............................................................................................................. ............................................................................................................. ..............................................................................................................6结论参考文献致谢前言甲醇是重要的化工原料，，甲醇制烯烃的技术最近也去得了一定进展，甲醇还是一种清洁的燃料，除了直接掺入汽、柴油作为燃料外，燃料电池技术正越来越受到人们的关注。

安阳工学院毕业设计 (论文)专业化学工程与工艺班级 08化工2班学生姓名杨钢尾学号 200805020024 课题 240kt/a甲醇精馏工艺设计指导教师赵凌2011年6月日摘要甲醇是C1化工中非常重要的有机产品，在甲醇合成工业生产过程中，粗甲醇的精制不仅是决定甲醇产品质量的重要工序，而且也是影响甲醇生产成本的关键因素之一。

换热器是化工生产中重要的通用热工设备之一，管壳式换热器以其结构简单、牢固、操作弹性大等特点被广泛应用于工业生产中。

本文的研究对象是四塔甲醇精馏工艺，与传统工艺相比新工艺能够节约能量，节约软水；但是同时新工艺增加了系统的藕合程度，加强了塔之间的关联性，提高了系统对于进料波动的响应的复杂性，给控制带来了很大的难题。

为了能够实现新工艺的工业应用，对新工艺进行详细的研究。

关键词：甲醇精馏，Aspen Plus模拟，换热器计算，设备选型ABSTRACTMethanol is the very important basic product of chemical industry. In The synthesized methanol industry, the purification of raw methanol is not only the important process determining the quality of product, but also a key factor influencing the energy cost of production. The heat exchanger is one kind of general important thermal equipment in the Petroleum chemical industry production. The shell-and-tube heat exchanger is widely applied in the industrial production due to its simple structure, reliability and the operation flexibility.Compared with the traditional distillation process, this novel process could reduce the heat consumption and soft-water consumption. However, this novel process enhances the coupling of different units in the system and the interactions between distillation columns, which results in the complexity of system responses and control. Therefore, it is necessary to study the behavior of this methanol distillation process of four columns before putting it into implementation of industrial application.IKeywords：methanol distillation, simulation of , heat exchanger, design and type-selection前言甲醇是重要的有机基本产品，用途非常广泛。

沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文题目：年产30万吨甲醇装置精制工段工艺设计院系：沈阳化工大学科亚学院专业：化学工程与工艺班级：1101学生姓名：郑亿指导老师：吴静论文提交时间：2015年5月29日论文答辩时间：2015年6月1日毕业设计（论文）任务书摘要甲醇是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。

近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。

经过分析比较各种精馏工艺，本设计采用甲醇二塔精馏流程。

该设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证甲醇精馏的发展历程和国内外的研究现状，熟悉甲醇精馏工艺流程、技术设备等基础上，并在Aspen 化工模拟系统中的塔精馏模块对常压精馏塔进行模拟的辅助下最后绘制出工艺流程图、带控制点的物料流程图、设备图和设备布置图。

此外，该设计充分考虑环境保护和劳动安全，以减少“三废”排放，加强“三废”治理。

关键词：甲醇；精馏；模拟AbstractMethanol is an important chemical raw material. It is also a clean and versatile fuel which plays a very important role in the nowadays national economy. With the development of downstream products of methanol, it has promoted the substantial growth demand for methanol in recent years.After analysis and comparison of various distillation processes, this design uses two towers of methanol distillation. The design follows the principal of advanced-technology, maturity economic and environmental protection. In full demonstration research status methanol distillation course of development at home and abroad, and bases on the familiar with methanol distillation process, with the aids of technical equipment and Aspen PLUS simulation of chemical materials flow chart of column distillation system module, to simulate atmospheric distillation to draw the final process flow sheet and material flow chart with control points, and the equipment layout. In addition, the design fully considers environmental protection and labor safety in order to reduce the three wastes and to strengthen the three wastes treatment.Keywords: Methanol;Purification;Simulation目录第一章文献综述 (1)1.1 甲醇基本性质及用途 (1)1.1.1 甲醇物理和化学性质 (1)1.1.2 甲醇的安全性 (2)1.1.3 甲醇的用途 (2)1.2 甲醇合成工艺 (2)1.2.1 甲醇合成概述 (2)1.2.2 常用合成方法 (3)1.3 甲醇生产问题及改进方向 (4)1.3.1 生产中进一步要求提高质量 (4)1.3.2 节能降耗 (5)1.3.3 设备的设计与改造 (5)1.4 甲醇精制过程的研究现状 (6)1.4.1 甲醇精制过程的模拟研究 (6)1.4.2 Aspen软件在化工流程模拟的应用 (6)第二章生产流程设计论证 (7)2.1 粗甲醇精馏 (7)2.1.1 精馏技术简述 (7)2.1.2 精馏方案确定 (7)2.2 精馏设备确定 (11)2.3 精馏操作条件 (11)第三章物能衡算 (13)3.1 操作条件 (13)3.1.1 粗甲醇进料参数 (13)3.1.2 模型简化处理 (13)3.2 物料衡算 (14)3.2.1 F-701汽液组成计算 (14)3.2.2 D-702塔底废水计算 (16)3.2.3 D-701塔顶排放物计算 (17)3.2.4 D-701塔低组成计算 (17)3.2.5 D-701塔顶蒸汽及回流液计算 (18)3.2.6 D-702塔顶蒸汽及回流液计算 (19)3.2.7 结果检验 (19)3.3 热量衡算 (21)3.3.1 参考数据 (21)3.3.2 热量衡算原理及方法 (22)3.3.3 D-701热量衡算 (22)3.3.4 D-702热量衡算 (23)3.3.5 主精馏塔冷凝器E-708热量衡算 (24)第四章设备计算 (25)4.1 E-708管壳式冷凝器选型 (25)4.1.1试选冷凝器 (25)4.1.2核算总传热系数K (26)4.1.3 计算传热面积 (28)4.1.4 计算管、壳程压力降 (28)4.1.5 确定设计选型 (30)第五章ASPEN工艺核算及优化 (31)5.1 引言 (31)5.2 Aspen Plus软件介绍 (31)5.3 基于Aspen Plus稳态模拟的甲醇三塔模型搭建 (33)5.3.1 甲醇三塔稳态模拟基本步骤 (33)5.3.2 甲醇三塔初始模拟搭建 (31)第六章车间布置 (38)6.1 车间布置规范 (38)6.1.1 车间布置的内容 (38)6.1.2 车间布置的依据 (38)6.1.3 车间布置的原则 (39)6.2 竖向设计 (40)6.2.1 车间厂房的平面布置 (40)6.2.2 车间厂房的立面布置图 (41)6.2.3 车间设备布置设计 (42)6.3 厂区运输 (45)6.3.1 运输方式 (46)6.3.2 合理组织人流与货流 (46)第七章非工艺设计与安排 (47)7.1环境保护与劳动安全 (47)7.1.1“三废”及噪声的处理 (47)7.1.2 安全问题的初步设计 (48)7.2 工作人员的安排及管理 (50)参考文献 (51)致谢 (53)第一章文献综述1.1 甲醇基本性质及用途1.1.1 甲醇物理和化学性质甲醇的分子式为CH3OH，其分子量为32.04。

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)4.3 预精馏塔模拟 (48)4.4加压塔模拟 (50)4.5塔设备一览表 (52)第5章附属设备的选择 (53)5.1确定物性数据 (53)5.2工艺结构尺寸 (54)5.3换热器衡算 (56)5.3.1热量衡算 (56)5.3.2 换热器流体的流动阻力 (59)5.4泵的选型原则 (60)5.5各类泵的性能参数 (62)5.6泵的计算 (64)参考文献 (67)后记及其他 (68)附图1 (69)附图2 (70)第1章总论1.1 概述1.1.1意义及作用目前，甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。

毕业设计题目：年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计院（系）：化学化工学院专业：化学工程与工艺学号：姓名：指导教师：完成日期：2014.6目录第一章文献综述 (4)1.1 甲醇生产工艺进展及国内发展前景 (4)1.1.1甲醇简介 (4)1.1.2甲醇的用途 (8)1.1.3甲醇的安全性 (9)1.1.4甲醇国内外合成技术现状 (10)1.3影响精馏操作的因素与调节 (12)1.3.1影响精馏操作的主要因素简析 (12)1.3.2精馏塔的产品质量控制和调节 (13)1.4 Aspen Plus工艺流程模拟 (14)第二章物料衡算和能量衡算 (16)2.1操作条件 (16)2.2物料衡算 (16)2.2.1 预塔物料衡算 (17)2.2.2 加压塔的物料衡算 (18)2.2.3 常压塔的物料衡算 (29)2.2.4 回收塔的物料衡算 (37)2.2.5 四塔实际模拟 (45)2.4整个四塔甲醇的回收率 (55)2.5加压塔、常压塔、回收塔采出甲醇的浓度 (55)第三章预精馏塔工艺设计及其附件选型 (55)3.1 设计依据 (55)3.1.1 预精馏塔设计已知条件 (55)3.1.2 塔板工艺条件计算 (56)3.1.3 塔径计算 (57)3.1.4 塔高计算 (58)3.1.5 塔板的工艺尺寸 (60)3.1.6 塔板流体力学验算 (64)3.2 预精馏塔附件选型 (71)3.2.1 管口设计 (71)3.2.2 设备管口表 (73)参考文献 (74)附录 (74)致谢 (75)年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计学生：xxx 指导老师：xxx摘要：本设计是关于甲醇精馏的工段及其预塔设备的设计，文中着重介绍了四塔流程。

按照课程设计任务书上的要求，文中具体内容包括：甲醇及精馏的相关内容；甲醇精馏流程介绍；精馏全流程的物料衡算和能量衡算；Aspen对全流程的模拟及分析以及Radfrac模块中的Tray Sizing对加压、常压、回收塔的尺寸设计；预精馏塔的塔设备计算及塔附件选型等。

目录1精馏塔工艺计算 (5)1.1任务书 (5)1.2物料衡算 (5)1.2.2进料液、馏出液、塔釜残液的摩尔分数 (5)1.2.3平均相对分子质量 (6)1.2.4物料衡算方程 (6)1.2.5塔顶、塔釜摩尔质量 (6)1.2.6馏出液、塔釜残液的流量 (6)1.2.7物料衡算结果 (6)1.3理论塔板数的确定 (7)1.3.1甲醇水气液平衡关系及平衡数据 (7)1.3.2塔顶气相温度（VD t ）、液相温度（LD t ）、进料温度（F t ）和塔釜温度（W t ） (7)1.3.3回流比确定 (8)1.3.4理论塔板数（作图法） (8)1.4热量衡算 (9)1.4.1冷凝器的热负荷 (9)1.4.2冷却水的消耗量 (10)1.4.3加热器热负荷 (10)1.4.4全塔热量衡算 (11)1.4.5热量衡算结果 (11)1.5物性参数 (12)1.5.1塔顶条件下的流量及物性参数 (12)1.5.2塔底条件下的流量及物性参数 (13)1.5.3进料条件下的流量及物性参数 (13)1.5.4精馏段的流量及物性参数 (14)1.5.5提馏段的流量及物性参数 (15)1.6填料 (15)1.6.1填料的选择 (15)1.6.2塔径确定 (16)1.6.3填料层高度计算 (17)1.6.4压降和持液量 (18)2精馏塔结构计算 (18)2.1附属设备及主要附件 (19)2.1.1液体分布器 (19)2.1.2填料支撑装置 (19)2.1.3液体再分布器 (20)2.1.4填料压板及床层限制器 (21)2.1.5除沫器 (22)2.2冷凝器 (22)2.3再沸器 (23)2.4塔管径的计算以及法兰的选择 (23)2.4.1进料管 (24)2.4.2回流管 (25)2.4.3塔顶蒸汽接管 (26)2.4.4再沸器出料接管 (27)2.5筒体连接法兰 (27)2.5.1精馏段筒体与封头连接法兰 (28)2.5.2再沸器与封头连接法兰 (29)2.6手孔 (29)2.6.1精馏段筒体手孔 (29)2.6.2再沸器手孔 (32)2.7裙座 (32)2.8塔总体高度设计 (33)2.8.1塔顶部空间高度 (33)2.8.2进料部位空间高度 (33)2.8.3塔的总体高度 (33)3精馏塔的强度计算 (34)3.1厚度计算 (34)3.1.1材料选择 (34)3.1.2厚度计算 (34)3.2塔的各部分质量 (35)3.2.1圆筒质量 (35)3.2.2封头质量 (35)3.2.3裙座质量 (35)3.2.4塔内件质量 (36)3.2.5人孔、法兰、接管质量 (36)3.2.6保温层材料质量 (36)3.2.7平台扶梯质量 (36)3.2.8操作时塔内物料质量 (36)3.2.9冲水质量 (36)3.2.10全塔操作质量 (37)3.2.12全塔最大质量 (37)3.4风载荷 (38)3.4.1每段水平风力 (38)3.4.2风弯矩 (39)3.5地震载荷 (40)3.5.1水平地震力 (40)3.5.2垂直地震力 (41)3.5.3地震弯矩 (41)3.5.4最大弯矩 (42)3.6应力校核 (42)3.6.1筒体轴向应力 (42)3.7圆筒的稳定性、拉应力校核 (43)3.7.1圆筒轴向许用压应力按下式求取 (43)3.7.2圆筒最大组合压应力 (43)3.7.3圆筒拉应力校核 (44)3.8塔设备应力试验时的应力校核 (44)3.9裙座的设计 (45)3.10开孔补强 (46)3.10.1塔顶出气管补强 (46)3.10.2手孔补强 (47)3.10.3人孔开孔补强 (48)3.1.1基础环设计 (49)3.1.2螺栓座的设计 (50)3.1.3裙座与塔体连接焊缝 (50)第一阶段计算（纯计算内容）1精馏塔工艺计算1.1任务书设计一套甲醇回收装置，进料温度86℃，回流液温度63℃，进料中含甲醇76.39%（质量），进料流量2000kg/h ，塔顶出料中含甲醇99.5%，经精馏后残液含甲醇1%。