55万吨年甲醇精馏工段工艺设计—预精馏塔工艺设计及分析
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摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的,故俗称木醇,这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。
无色、透明、高度挥发、易燃液体。
略有酒精气味。
分子式 C-H4-O。
近年来,世界甲醇的生产能力发展速度较快。
甲醇工业的迅速发展,是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
由甲醇转化为汽油方法的研究成果,从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。
近年来碳一化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品,正在研究开发和工业化中。
甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。
目前,我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化,总体的趋势是走高。
随着原油价格的进一步提升,作为有机化工基础原料—甲醇的价格还会稳步提高。
国内又有一批甲醇项目在筹建。
这样,选择最好的工艺利设备,同时选用最合适的操作方法是至关重要的。
本计为分离甲醇-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加回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐,设计对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算。
关键字:精馏泡点进料物料衡算目录1精馏塔的物料衡算 (2)1.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 (2)1.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (2)1.3物料衡算 (3)2塔板数确定.........................................2.1理论板层数N的求取 (3)T2.1.1求最小回流比及操作回流比 (3)2.1.2求精馏塔的气、液相负荷错误!未定义书签。
2.1.3求操作线方程 (4)2.2实际板层数的求取错误!未定义书签。
甲醇精馏工段工艺设计的工艺流程完整描述下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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甲醇精馏塔的设计及技术改造姓名:摘要:甲醇精馏塔是精馏工段中的关键设备,对产品的质量和产量的稳定性起着决定的作用。
精馏塔主要有2个作用,1将甲醇组分与水和重组分分离,得到精甲醇产品。
2将水分分离出来,并尽量降低其他有机杂质的含量,排出系统外。
本文将介绍塔器的产生、发展过程,塔器的几种类型,综合比较二塔跟三塔的各自优缺点,对甲醇精馏塔进行设计及改造,体现精馏技术在节能方面的意义,使甲醇的生产往节能高效的方向更加好的发展。
关键词:甲醇精馏塔、精馏塔、塔器1.塔器的简介塔器是在石油、化工、轻工等部门广泛应用的工艺设备,主要用来处理流体(气体或液体)之间的传热与传质,实现物料的净化和分离。
气-液之间的相际传质过程,如蒸馏、吸收、解吸、气提、增温等过程一般均在塔器中进行。
塔器的产生是与炼油、化工的发展相同步。
Cellier于1813年提出,最早的筛板塔产生于1832年,但只有进入20世纪,随着炼油工业的发展,才使塔器称为特有的一类传质设备而发展起来。
整个20世纪塔器技术得到不断发展和充实,塔器也始终保持了传质分离过程的首选设备。
自1904年起,填料塔用于原油蒸馏。
开始时,塔内充填碎瓦、砖块或石块作为“填料”,也有加设挡板来增进气液接触和传热、传质。
以后为提高气液接触的效果,产生了专门制作的填料,使填料塔得以更有效的应用。
1912年,筛板开始开始用于炼油工业。
1920泡罩塔引入炼油工业,此后在它们的基础上不断改进、创新,形成了各种不同型式的板式塔。
2.塔器的发展2.1塔器的发展与炼油、化学工业的发展密切相关,大致分为以下几个阶段:1)第二次世界大战结束前,炼油工业主要有泡罩塔,而无机化工(酸、碱工业)主要用直径较小的填料塔。
当时人们对筛板塔的认识是操作不稳定、弹性太小,只能用于分离要求不高的过程中,取其造价低、处理能力大的特点。
2)第二次世界大战后至20世纪50年代,随着人们对筛板塔的性能的研究和新了解,认为只要设计合理,筛板塔能够稳定操作,操作弹性也能满足要求,从而在生产中逐步推广使用。
甲醇精馏系统设计总结甲醇精馏系统是一种常见的化工装置,在化工生产中起着至关重要的作用。
通过对甲醇精馏系统的设计总结,我们可以深入了解甲醇精馏系统的工艺特点、设计考虑要点以及系统运行中可能遇到的问题,并为今后类似系统的设计和优化提供参考。
本文将从以下几个方面对甲醇精馏系统进行总结。
一、甲醇精馏系统概述甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于有机合成、塑料加工等领域。
甲醇的制备过程中,需要对甲醇进行精馏,去除其中的杂质,得到纯度较高的甲醇产品。
甲醇精馏系统一般包括进料系统、精馏塔、冷却系统、浓缩系统和产品收集系统等组成。
二、甲醇精馏系统的设计考虑要点1. 精馏塔的选择:精馏塔是甲醇精馏系统中最核心的部分,选取合适的精馏塔对系统的性能有着重要影响。
在选择精馏塔时,需要考虑流体性质、流量、操作压力和温度等因素,以确保精馏塔能够满足系统的要求。
2. 进料预处理:为保证甲醇精馏系统的正常运行,必须对进料进行适当的预处理。
预处理主要包括沉淀、过滤和脱水等步骤,以去除其中的杂质和水分。
3. 热力学计算:在甲醇精馏系统设计过程中,需要进行热力学计算,以确定塔板塔压、回流比和冷凝温度等参数。
这些参数的选择直接影响系统的能耗和产品质量。
4. 冷却系统设计:冷却系统在甲醇精馏系统中起着非常重要的作用,可以将蒸汽冷凝为液体,从而促使精馏塔中的溶质凝聚。
在冷却系统的设计中,需要考虑冷凝器的换热面积、冷却介质的选择以及冷凝水的排放等问题。
5. 安全措施:在甲醇精馏系统设计过程中,必须重视安全问题。
甲醇具有易燃、易爆和有毒的特性,因此需要在系统设计中考虑到这些特点,合理配置防爆设备和防火措施,并确保系统在运行中具有良好的安全性能。
三、甲醇精馏系统设计中可能遇到的问题1. 能耗高:甲醇精馏系统在操作过程中容易产生大量废热,导致能耗较高。
为了解决这个问题,可以采取适当的措施,如增加热耗散装置和优化换热设备等。
2. 运行不稳定:甲醇精馏系统的精馏塔易受到进料质量波动的影响,容易出现运行不稳定的情况。
目录目录 (1)摘要 .......................................................... 错... 误!未定义书签。
ABSTRACT ................................................. 错. 误!未定义书签。
1 绪论 (5)1.1甲醇的概况 (5)1.2甲醇的用途 (5)1.3甲醇的危险性概述6...1.4甲醇的制备过程6...1.5 双塔和三塔精馏的区别 ................................................................................... 6.. .2 精馏塔工艺设计计算............................................................. 8...2.1 预精馏塔的物料衡算 ................................................................................... 8.. .2.2 主精馏塔的物料衡算 ................................................................................... 9.. .2.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率.................................... 9.2.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量................................. 9.2.2.3 物料衡算........................................................................... 9...2.3最小回流比的确定......................................................... 9...2.4 精馏塔有关物性数据的计算................................................ 1..0.2.4.1 平均温度计算...................................................... 1..0.2.4.2 混合液体粘度计算.................................................. 1..1.2.4.3 平均密度计算...................................................... 1..1.2.4.4混合液体表面张力计算................................................ 1..32.4.5 混合液的相对挥发度计算............................................. 1..42.5.6 气液相体积流量计算................................................ 1..5.2.5 塔板数的确定............................................................ 1..6.2.5.1 理论板数.......................................................... 1..6.2.5.2 实际塔板数........................................................ 1..7.2.6 塔径计算 .................................................................................. 1..8 ..2.7 塔板工艺尺寸计算......................................................... 2..0.2.7.1 溢流装置的设计计算................................................. 2..0.2.7.2 塔板布置及筛板数目与排列........................................... 2..22.8 筛板的流体力学验算....................................................... 2..3.2.8.1 塔板压降........................................................... 2..3.2.8.2 液面落差........................................................... 2..4.2.8.3 液沫夹带........................................................... 2..4.2.9 塔板性能负荷图........................................................... 2..4.2.9.1 液沫夹带线......................................................... 2..4.2.9.2液泛线.............................................................. 2..5.2.9.3 液相负荷上限线..................................................... 2..6.2.9.4漏液线.............................................................. 2..6.2.9.5 液相负荷下限线..................................................... 2..6.3 塔盘的结构设计................................................................................... 3..0.3.1 塔板结构................................................................. 3..0..3.1.1矩形板.............................................................. 3..1.3.1.2通道板.............................................................. 3..1.3.2受液盘.................................................................... 3..2..3.2.1 凹形受液盘......................................................... 3..2.3.2.2液封盘.............................................................. 3..2.3.3降液板.................................................................... 3..3..3.4 支持板和支持圈........................................................... 3..3.3.5 塔盘机械计算............................................................. 3..3.3.5.1 塔盘的载荷......................................................... 3..3.3.5.2 塔盘板的允许挠度................................................... 3..4.3.5.3 矩形板稳定性校核................................................... 3..4.3.5.4 通道板稳定性校核................................................... 3..8.4 辅助装置及附件设计................................................................................... 4..0.4.1 接管设计................................................................. 4..0..4.1.1进料管.............................................................. 4..0.4.1.2回流管.............................................................. 4..0.4.1.3 塔顶蒸气出料管..................................................... 4..1.4.1.4法兰................................................................ 4..1..4.2 除沫器设计 .................................................................................. 4..1..4.2.1 设计气速的选取..................................................... 4..2.4.2.2 除沫器直径计算..................................................... 4..2.4.3人孔4..2..4.4吊柱4..3..4.5裙座4..3..4.5.1 裙座选材........................................................... 4..3.4.5.2 裙座的结构......................................................... 4..3.4.6 操作平台和扶梯 .................................................................................. 4..5.5 塔的强度设计和稳定性校核....................................... 错. 误!未定义书签。
分析甲醇精馏工艺及其塔器优化设计摘要:当前常见的甲醇精馏工艺主要有双塔精馏、三塔精馏及四塔精馏工艺,工艺中最常采用的塔器是预塔、常压塔及加压塔,不同精馏工艺及塔器的使用直接影响到甲醇精馏生产的产出量和精度,也关系到整个操作过程的成本和效益。
本文针对甲醇精馏工艺流程及生产特点,提出了生产工艺中回流比管理、杂醇油采出控制、汽提塔调节等方面的优化设计措施,并针对塔器配置及不同塔器调控提出了优化设计建议。
关键词:甲醇精馏工艺塔器优化设计一、甲醇精馏工艺及优化设计(一)常用甲醇精馏工艺分析1、双塔精馏工艺双塔精馏生产工艺是一种较为传统的甲醇精馏方式,此种生产工艺主要由预精馏塔与精馏塔两种塔器结构完成,预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作,经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到精馏塔中,由精馏塔去除其中的水分,可见预精馏塔与精馏塔在生产工艺中的工作分别是去除轻组分和重组分的区别。
2、三塔精馏工艺三塔精馏工艺在实际生产中与双塔精馏工艺一样采用预精馏塔器,但将双塔精馏工艺中的精馏塔换为加压塔与常压塔,将精馏塔的生产工作细化、分担,预精馏塔负责对生产工艺中产生的粗甲醇的预处理工作,经过预精馏塔处理的粗甲醇通过塔釜泵运送到加压塔与常压塔中进行水分分离处理。
3、四塔精馏工艺四塔精馏工艺在三塔精馏工艺的基础上新增了回收塔处理工艺,实际生产流程也得到了一定的调整。
粗甲醇先经加压塔及常压塔初步处理换热,在进入与精馏塔去轻组分处理,最后产生的废水由专门的处理系统进行处理。
(二)甲醇精馏工艺优化1、优化加压塔与常压塔压力、温度控制采用1.3MPa的蒸汽调节加压塔内部温度,同时采用加压塔塔顶产生的甲醇气控制常压塔内部温度,注意常压塔与加压塔相互之间的联系与影响,巧妙利用加压塔与常压塔运行过程中的压力与温度相互调节控制,将加压塔温度控制于114.8~120.9℃之间,通过严格的温度控制有效调节塔器内部压力,进而保证重组分与轻组分的充分处理分离。
【年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计】一、引言甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于涂料、塑料、纺织品等行业。
而甲醇精馏工段则是甲醇生产中至关重要的环节。
本文将对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计进行全面评估,并撰写有价值的文章。
二、甲醇精馏工段工艺设计1. 工艺流程甲醇精馏工段主要包括蒸馏塔、再沸器、冷凝器、分馏塔等设备。
在年产45000吨的工艺设计中,应充分考虑原料质量、生产能力、能源消耗等因素,进行合理的工艺流程设计。
2. 设备选型在工艺设计中,设备选型直接影响着甲醇精馏工段的效率和成本。
应根据生产规模和工艺要求,选择性能稳定、耗能低的设备,确保生产稳定、能耗低。
3. 过程控制合理的过程控制是甲醇精馏工段工艺设计的关键。
应建立完善的监测系统,对关键参数进行实时监控,并采取相应的调整措施,确保工艺参数在合理范围内,避免产生不必要的损失。
三、对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的个人观点和理解在进行对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的评估时,我深刻理解了其在化工生产中的重要性。
合理的工艺设计可以提高生产效率,降低能耗,减少生产成本,增强企业竞争力。
在工艺设计中需要充分考虑各种因素,确保设计方案的全面性、深度和广度,以实现最佳的生产效果。
四、总结与回顾通过本文对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的全面评估,我对该主题有了更加深入的了解。
在工艺设计中,需要充分考虑工艺流程、设备选型、过程控制等方面,以确保生产稳定、能耗低。
在实际的生产过程中,我将更加注重细节,不断优化工艺流程,提高生产效率,为企业的可持续发展贡献力量。
以上是本文对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的评估和撰写,希望对您有所帮助。
甲醇精馏工段的工艺设计是化工生产过程中极为重要的一环,它直接影响着甲醇生产的效率和品质。
在年产45000吨甲醇的工艺设计中,需要充分考虑原料质量、生产能力、能源消耗等因素,以确保工艺设计的合理性和可行性。
专科毕业论文(设计)题目:年产5.5万吨甲醇水溶液精馏装置工艺设计学生姓名学号指导教师院系专业应用化工技术年级2012诚信声明本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。
特此声明。
论文作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)任务书设计题目:年产 5.5 万吨甲醇水精馏装置工艺设计函授站:陕西函授站学生姓名:张恩智指导老师:刘明丽1 设计的主要任务及目标:设计—筛板式精馏塔,通过该装置的设计,使学生在熟练掌握专业知识的基础上能够将理论应用到实际的生产中去,从而培养学生理论联系实际以及独立设计、创新的能力。
撰写设计计算书一份;主体设备装配图1张,工艺流程图1套原料为甲醇—水混合物,其中:甲醇含量为50%(质量分率,下同)塔顶产品中甲醇含量不低于94%塔釜残液中甲醇含量不高于0.01%进料温度为泡点,年开工时间330天2 设计的基本要求和内容:(1)完成塔设备主体部分的燃料衡算与主要设备设计计算;(2)画出塔设备的装配图;(3)画出带控制点的工艺流程图;3 主要参考文献:[1] 谭天恩.化工原理(第二版)下册[M].北京:化学工业出版社,1998:132—156[2] 匡国柱.化工单元过程及设备课程及设计(第二版)[M].北京:化学工业出版社.2007:193—236[3] 编委会.化工工艺手册[M].北京:化工工业出版社.1994:203—264 4目录一综述 (6)1.1精馏 (6)1.1.1 精馏的含义 (6)1.1.2 精馏的原理 (6)1.2相和相平衡 (7)1.3精馏的分类 (7)1.3.1 精馏的分类方式 (7)1.3.2 间歇精馏 (7)1.3.3 连续精馏 (8)1.3.4 减压精馏及其应用 (8)1.3.5 加压精馏及其应用 (8)1.3.6 常压精馏 (8)1.3.7 恒沸精馏 (9)1.3.8 萃取精馏 (9)1.4常用精馏塔的结构形式 (9)1.4.1 板式塔 (10)1.4.3 怎样合理地选择精馏塔的操作条件 (12)1.4甲醇的性质及用途 (12)二甲醇精馏塔的工艺计算 (13)2.1原始数据 (13)2.2物料衡算关键组分 (13)2.2.1摩尔分率计算 (13)2.2.2 平均摩尔质量 (13)2.2.3 物料衡算 (13)2.3塔板的计算 (14)2.3.1 水,甲醇属理想物系,可采用图解法求理论塔板层数。
煤制甲醇精馏工段工艺流程朋友们!今天咱们来聊聊煤制甲醇精馏工段的工艺流程。
这事儿说起来有点复杂,不过别担心,跟着我一步一步来,肯定能弄明白个大概的。
首先呢,原料得准备好。
这原料就是从前面工序来的粗甲醇啦。
这粗甲醇里面可杂七杂八啥都有呢。
我觉得这时候就得稍微检查一下原料的质量,要是质量太差,后面可能就会出问题哦。
接下来就到了预精馏这个环节。
这个环节可重要啦!预精馏塔会把粗甲醇里一些比较轻的杂质先给分离出去。
怎么分离呢?就是通过加热,让那些轻的杂质变成气体跑出去呗。
不过这加热的温度啊,可不能乱设,要根据实际的情况来调整。
根据我的经验,这个温度如果不合适,要么杂质除不干净,要么就会浪费能源。
然后呢,就到主精馏啦。
主精馏塔那可是个关键的家伙!粗甲醇在这儿就会被进一步的精馏。
这里面的操作就更细致一点了。
要控制好压力呀、温度呀,还有回流比这些东西。
这回流比是什么呢?简单来说,就是回流的液体和采出的液体的比例啦。
这比例要是不对,那产品的质量可就大打折扣了!小提示:这个环节可一定要细心,千万不能马虎哦!在主精馏的过程中,甲醇就会被逐步提纯。
这个过程也不是一帆风顺的。
有时候可能会遇到一些突发的情况,比如说设备有点小故障呀,或者是原料的成分突然有点变化。
这时候怎么办呢?那就得根据实际的情况去调整操作啦。
这一步其实很考验操作人员的经验和应变能力的。
再往后呢,就是产品采出这个步骤啦。
这时候的甲醇已经比较纯了,但是也不能就这么直接采出来就不管了。
还是得再检查检查质量,确保达到咱们想要的纯度标准。
这一步可不能掉以轻心啊!如果纯度不够,那前面的功夫可就白费了。
最后就是把采出的甲醇储存起来啦。
这储存也有讲究呢。
要选择合适的储存容器,而且要注意储存的环境条件,像温度、湿度这些。
刚开始可能会觉得这些步骤好多好麻烦,但习惯了就好了!小提示:别忘了最后一步哦!。
摘要甲醇是C1化工中特别重要的一个基本有机产品,在生产和设计的过程中,甲醇精馏系统是甲醇生产的极为关键的组成部分。
结合实际的流程工艺数据和装置运行资料,并且应用模拟软件Aspen Plus对甲醇精馏系统进行模拟、分析、对比,为工艺厂家的流程选择和各设计单位的工艺设计提供基础研究和工程支持。
本设计是关于甲醇精馏的工段及其预塔塔设备的设计。
文中详细介绍了甲醇精馏的流程、分类等,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;Aspen对全流程的模拟及分析;预精馏塔的塔设备计算及塔附件选型等。
关键词:甲醇精馏;四塔流程;预塔设计;Aspen Plus流程模拟AbstractMethanol is particularly important in the C1 chemical industry of a basic organic products, in the production and design process, the methanol distillation system is critical methanol production part. Process with the actual process data and device operating data, and application of simulation software Aspen Plus simulation methanol distillation system, analysis, comparison, selection process for process manufacturers and the design units of study provide the basis for process design and engineering support.This design is on the methanol distillation section in their pre-Tata equipment design. This paper describes the process of methanol distillation, classification, focusing on four tower process. Curriculum design tasks in accordance with the requirements of the book, the specific content of the text include: methanol and distillation of relevant content; methanol distillation process introduction; distillation of the whole process material balance; Aspen on the whole process of simulation and analysis; pre-distillation tower and tower accessories selection device calculates.Keywords:Methanol distillation; Four-column process; Pre-run column design; Aspen Plus process simulation前言甲醇是重要的有机基本产品,用途非常广泛。
甲醇的产品质量、能耗指标是甲醇精馏系统的关键因素。
甲醇精馏工艺对整个甲醇生产流程的生产能力、产品质量、能源消耗与原料消耗、环境保护都有重大影响。
精馏过程占总能耗的很大部分,甲醇生产能耗其中约60%就用于精馏过程。
国内一些甲醇生产装置,甲醇精馏能耗较高、产品收率较低、甚至一些装置的甲醇产品质量较差。
同时,国内甲醇产能的扩张很迅速,但是目前新项目设计还是沿袭以往设计为主、没有足够的甲醇精馏系统设计应用理论研究基础。
因此,对甲醇精馏工艺作系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计、通过设备改造和调整工艺来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率有突出的现实意义。
精馏是甲醇生产中的一个重要的化工单元操作,直接关系到产品的质量、环境保护、能耗和生产成本等问题,所以节省精馏过程中的能耗和水耗是推动甲醇生产进一步发展的重要技术环节,越来越引起人们的重视。
化工企业生产中精馏、吸收、冷冻等等单元操作都离不开水,因此节约用水,成为企业的当务之急,同时这也是建设节约型社会的需要。
甲醇精馏是甲醇生产装置的最后一道工序,其能耗约占甲醇生产总能耗的20%左右,甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量,因此选择适合企业生产需要的精馏技术,是降低成本、节能降耗、提高企业经济效益和市场竞争力的重要举措。
本文主要对于单塔、双塔、三塔和四塔的甲醇精馏工段的流程研究,总结出四塔精馏有明显的优势。
甲醇四塔精馏虽然设备一次性投资很高,但是无论是甲醇回收率还是操作费用都大大降低。
因此,四塔精馏流程分离甲醇合理、可靠且具有较强的实用价值。
目录摘要 (i)Abstract (ii)前言 (iii)第一章文献综述 (1)1.1 课题的工艺背景 (1)1.1.1 课题的提出 (1)1.1.2 国内外发展现状 (1)1.1.3 课题的研究目标 (2)1.2 甲醇的简介 (2)1.2.1 甲醇产品的性质与用途 (2)1.2.2 甲醇的生产工艺 (3)1.3 甲醇精馏原理 (3)1.3.1 预精馏塔的作用 (3)1.3.2 加碱对甲醇精馏的改善 (4)1.3.3 萃取精馏在甲醇精馏中的应用 (5)1.3.4 加压塔的节能效应 (5)1.3.5 回流比的选择 (5)1.3.6 甲醇精馏塔的选择 (6)1.4 甲醇的精馏过程 (6)1.4.1 工艺流程概述 (6)1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程 (6)1.4.3 工艺流程的选择[14] (10)1.4.4 影响精馏操作的因素与调节[15] (11)1.5 Aspen Plus工艺流程模拟 (14)1.5.1 Aspen Plus软件的发展史 (14)1.5.2 Aspen Plus的独特优势 (14)1.5.3 Aspen Plus工艺流程模拟 (17)第二章甲醇精馏工段物料衡算 (19)2.1 操作条件 (19)2.2 甲醇精馏工段物料衡算[16] (19)2.2.1 预塔的物料衡算 (20)2.2.2 加压塔的物料衡算 (23)2.2.3 常压塔的物料衡算 (26)2.2.4 回收塔的物料衡算 (30)第三章ASPEN PLUS工艺流程模拟 (33)3.1 四塔实际模拟 (33)3.2 整个四塔甲醇的回收率 (37)3.3 加压塔、常压塔、回收塔采出甲醇的浓度 (37)第四章预精馏塔工艺设计及其附件选型 (39)4.1 设计依据 (39)4.1.1 预精馏塔设计已知条件 (39)4.1.2 塔板工艺条件计算[17] (40)4.1.3 塔径计算 (40)4.1.4 塔高计算 (41)4.1.5 塔板的工艺尺寸 (43)4.1.6 塔板流体力学验算 (48)4.2预精馏塔附件选型 (54)4.2.1 管口设计 (55)4.2.2 设备管口表 (56)结论 (58)参考文献 (59)附录 (59)致谢 (60)第一章文献综述1.1 课题的工艺背景1.1.1 课题的提出甲醇在世界基础有机化工原料中,消费量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位,在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途,具有举足轻重的作用。
随着我国国民经济的高速发展、甲醇衍生物及下游产品生产的迅速发展和甲醇燃料的应用,甲醇需求量越来越大。
为了获得高纯度、高质量的甲醇产品,甲醇精馏成为甲醇生产企业的重要后处理工序,其能耗约占甲醇生产总能耗的20% 左右,甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量,因此选择适合企业生产需要的精馏技术,是降低成本、节能降耗、提高企业经济效益和市场竞争力的重要举措[1-2]。
因此,对甲醇精馏工艺作系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计、通过设备改造和调整工艺来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率有突出的现实意义。
本设计通过查阅国内外文献和实际生产中的工艺资料,对比已有的工艺流程和工艺条件进行甲醇精馏工段的创新和整合设计,提出了甲醇精馏系统的工艺设计原则和设备节能设计原则。
1.1.2 国内外发展现状一、国外大规模甲醇合成技术现状[3]甲醇精馏是甲醇生产中重点研究与攻关的课题之一,多年来世界各国对此开展了大量的工作,特别是世界著名的英国ICI、法国的Lurgi 和日本三菱瓦斯等均开发出了自己独特的精馏技术。
在倡导节约能源的当今社会,低压法是一种主要的现代甲醇合成生产工艺。
据说,利用能够代表国外甲醇生产水平的英国ICI 公司和德国Lurgi公司技术的国外生产设备占据了至少70%,现在拥有最高生产能力的单一反应器是Lurgi联合反应器。
二、国内的甲醇合成技术我国的精馏技术也在逐年改进,产品甲醇的质量也相应得到了提高。
目前,国内甲醇精馏工艺主要分为双塔精馏工艺、带有高锰酸钾反应的精馏工艺和三塔精馏工艺。
带有高锰酸钾反应的精馏工艺需要对粗甲醇中的还原性物质进行处理后再精馏,工艺复杂,该工艺主要用于对甲醇质量要求相当严格的场合。
由于双塔精馏和三塔精馏工艺完全能够保证工业上对精甲醇质量的要求,因此一般不必采用带高锰酸钾反应的精馏工艺。
目前我国使用较广泛的是双塔精馏与三塔精馏流程工艺。
1.1.3 课题的研究目标本论文的研究目标是:55万吨/年甲醇精馏工段工艺设计—预精馏塔工艺设计及分析(1) 根据生产任务,进行精馏工段的物料衡算和热量衡算;(2) 对预精馏塔的操作因素进行分析,并进行工艺设计、设备设计及其附件设备的选型;(3) 利用Auto CAD 软件,绘制甲醇精馏工段的物料流程图、带控制点的工艺流程图、预塔的设备图、 0.000平面的精馏工段设备布置图。
1.2 甲醇的简介1.2.1 甲醇产品的性质与用途甲醇是一种透明、无色、易燃、有毒的液体,略带酒精味。
其理化性质为:无色、透明、高度挥发、易燃液体。
熔点-97.8℃。
沸点64.5℃。
闪点12.22℃。
自燃点463.89℃。
蒸气密度1.11。
蒸气压13.33KPa(100mmHg,21.2℃)。
能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。
遇热、明火或氧化剂易着火。
甲醇是主要广泛应用于精细化工,塑料,医药,林产品加工等领域的基本有机化工原料,可开发出100多种高附加值化工产品,尤其深加工后作为一种新型清洁燃料和加入汽油掺烧,其发展前景越来越广阔。