甲醇精馏设计开题报告

甲醇精馏设计开题报告
甲醇精馏设计开题报告

湖南工学院本科生毕业论文(设计)开题报告

设计(论文)题目20万吨甲醇-水分离精馏过程工艺设计

设计(论文)题目来源甲醇生产设计

设计(论文)题目类型工业设计起止时间2012年10月-2013年6月一、设计(论文)的研究背景及意义:

甲醇精馏是甲醇生产中必不可少的单元操作,也是甲醇生产中重点研究与攻关的课题之一。目前就国内外已工业化应用较多的甲醇精馏技术而论,多采用板式精馏塔进行精馏提纯。常用板式塔类型有很多,如:筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。而浮阀塔具有很多优点,且加工方便,故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛,是目前新型塔板研开发的主要方向。近年来与浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备,浮阀塔多用不锈钢板或合金。实际操作表明,浮阀在一定程度的漏夜状态下,使其操作板效率明显下降,其操作的负荷范围较泡罩塔窄,但设计良好的塔其操作弹性仍可达到满意的程度。

浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的,它吸收了两者的优点。所以在此我们使用浮阀塔,浮阀塔的突出优点是结构简单,造价低,制造方便;塔板开孔率大,生产能力大等。

近几十年来,人们对浮阀塔的研究越来越深入,生产经验越来越丰富,积累的设计数据比较完整,因此设计浮阀塔比较合适。本次设计就是针对甲醇—水体系,而进行的常压浮阀精馏塔的设计及其辅助设备的选型。

二、设计(论文)主要研究的内容、技术路线、实施方案:

研究内容:

本文主要研究甲醇精馏过程中采用浮阀塔的优势,如下:

1.生产能力大,由于塔板上浮阀安排比较紧凑,其开孔面积大于泡罩塔板,生产能力比泡罩塔板大 20%~40%,与筛板塔接近。

2.操作弹性大,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔,泡罩塔都大。

3.塔板效率高,由于上升气体从水平方向吹入液层,故气液接触时间较长,而雾沫夹带量小,塔板效率高。

4.气体压降及液面落差小,因气液流过浮阀塔板时阻力较小,使气体压降及液面落差比泡罩塔小。

5.塔的造价较低,浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的 50%~80%,但是比筛板塔高 20%~30。

技术路线,实施方案:

确定精馏塔采用浮阀塔的设计,首先通过物料恒算,能量恒算以及基本设备的设计型计算,确定塔径,塔型和塔内件的型号,之后进行流体力学和设备强度的校核,以求设计出最合适的精馏塔。

三、设计(论文)的进度安排:

2012年 10月—2013年2月选题,查阅资料;

2012年3月制定开题报告;

2012年3—5月根据资料开始制作论文;

2012年5月上旬完成设计初稿;

2012年5月中旬修稿,定稿;

2012年6月初设计答辩;

四、进行设计(论文)所需条件:

1、查阅资料,完成文献综述,包括甲醇的性质、用途和生产概况,介绍甲醇精馏原理、工艺和选定设计工艺流程,确定精馏塔采用浮阀塔的设计。

2、首先通过物料恒算,能量恒算以及基本设备的设计型计算,确定塔径,塔型和塔内件的型号,之后进行流体力学和设备强度的校核,以求设计出最合适的精馏塔。

3、掌握CAD软件的使用,作出符合标准要求的设计图纸。

五、指导老师意见:

签名:

年月日

年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段工艺设计毕业设计

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-水精馏课程设计—化工原理课程设计

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

年产40万吨甲醇精馏工艺设计概述

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

甲醇-水溶液连续精馏塔课程设计91604

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

煤制甲醇工艺设计

煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为:C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为: 1 造气工段 (1)原料:由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单,投资相对较少,得到大多数国家的青睐,但从我国资源背景看,煤炭储量远大于石油、天然气储量,随着石油资源紧缺、油价上涨,在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下,应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 (2)工艺概述:反应器选择流化床,采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应,产生的粗煤气主要成分为CO ,CO 2,H 2等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+

2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气,故先进行部分耐硫变换,将CO转化为CO2,变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序,脱除H2S和过量的CO2,最终达到合适的碳氢比,得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式: CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制,另外,一般甲醇合成反应10~15Mpa的高压需要高标准的设备,这一项增加了很大的设备投资,在设计时,选择目前先进的林达均温合成塔,操作压力仅5.2MPa,由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀,反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法,实行连锁机制,通过控制壳程的中压蒸汽的压力,能及时有效的掌控反应条件,从而确保合成产品的质量。 合成主反应: CO+2H=CH OH 23 主要副反应: CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类,本设计要求产品达质量到国家一级标准,因此对精馏工艺的合理设计关系重大,是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程,对各物料的进出量和回流比进行了优化,另外,为了进一步提高精甲醇质量,从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏,这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。

甲醇水筛板精馏塔课程设计

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

甲醇精馏塔的设计

《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

南昌大学甲醇-水连续精馏塔的课程设计

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。

甲醇精馏的方法

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、

甲醇精馏的设计

# 目录 设计任务书(委托书) (2) 前言 (3) 工艺流程图 (4) 主机(精馏塔)的设计和计算 (5) 1、平衡关系图 (5) 2、R min,R的选取及N的确定 (7) 3、物料衡算 (8) : 4、塔型的选择及依据 (11) 5、塔径D,塔高Z及压降△P的计算 (12) 6、计算结果列表 (15) 辅机(辅助设备)的选型计算 (16) 1、储槽 (原料液储槽) 的选型计算 (16) 2、换热器的选型计算 (17) 3、泵的选型计算 (19) 4、流量计,温度计,压力计的选择 (21) , 5、接管的选择 (21) 设备一览表 (23) 选用符号说明 (24) 参考文献 (25) 后记 (25)

前言 甲醇俗称木醇,是最简单的饱和脂肪族醇类的代表。分子式为CH3OH,分子量。为有特殊气味的易挥发、易燃烧的液体。有毒,人饮后能致盲。比重(20℃),沸点℃,能与水和多数有机溶剂混溶.是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛的运用于有机合成、燃料、医药、涂料和国防等工业。随着技术的发展和能源结构的改变,甲醇有开辟了许多新的用途,如用于人工合成蛋白,可以单独或与汽油混合作为汽车燃料等。正在研究开发和工业化中,甲醇化工已成为化学工业中的一个重要的领域。 ^ 甲醇的精馏本设计中就是要将粗甲醇精制成一定纯度的精甲醇以及使排出的废水中甲醇的含量达到预定的要求。本次委托设计的精馏塔的设计要求如下:年处理量为85000吨,粗甲醇的质量浓度为%,要求出塔是甲醇的质量浓度为%,塔釜排放的废水中甲醇的质量浓度为%。由于塔顶出塔时甲醇的浓度较高,产品的质量较好,可直接送罐场;而塔釜排出液甲醇的浓度很低,可节省成本(现今甲醇市场价为1100~1300元每吨),提高经济效率,而且符合环保要求,无须再进行处理,可直接排放地沟。由于出塔的浓度要求较高,塔釜排放的釜液甲醇的含量要低,故所要求的塔分离效率要高,塔板效率也要高,采用填料塔则造价比相同处理量的板式塔更低,操作弹性大,生产能力大,压力降小等优点;且在本项设计中,物料的物性对精馏塔的操作没有影响,料液处理量也不是特别大,总的来说很适合采所以本设计采用填料塔代替传统的板式塔。 总的来说本设计符合设计要求,而且合理正确。

年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计

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

甲醇精馏塔设计说明书

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

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

(完整版)年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计毕业设计

年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计 Design of an annual output of 280000 tons of Methanol Distillation Process 目录 摘要 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。Abstract ......................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章绪论.. (1) 1.1 甲醇的性质 (1) 1.1.1 甲醇的物理性质 (1) 1.1.2 甲醇的化学性质 (1) 1.2 甲醇的用途 (1) 1.3 甲醇工业的发展及现状 (2) 1.3.1 甲醇的消费量 (2) 1.3.2 世界甲醇工业发展概况 (2) 1.3.3 中国甲醇工业发展概况与发展前景 (5) 1.4 甲醇精馏方法的选择 (6) 1.4.1 甲醇精馏的概述 (6) 1.4.2 甲醇精馏方法 (7)

第二章精馏工艺流程的设计 (8) 2.1 甲醇精馏工艺流程比较 (8) 2.1.1 铜基催化剂合成粗甲醇的单塔精馏 (8) 2.1.2 铜基催化剂合成粗甲醇的双塔精馏 (9) 2.1.3 铜基催化剂合成粗甲醇的三塔精馏 (10) 2.2 精馏设备的选择 (11) 2.2.1 精馏塔的介绍和选择 (11) 2.2.2 其他部分设备的介绍 (15) 第三章工艺计算 (15) 3.1 物料衡算 (15) 3.1.1 预精馏塔的物料衡算 ........................................................ 错误!未定义书签。 3.1.2 主塔的物料平衡计算 ........................................................ 错误!未定义书签。 3.2 能量衡算................................................................................ 错误!未定义书签。 3.2.1 预塔的热量衡算................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.2 加压塔的热量衡算............................................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 常压塔的热量衡算............................................................. 错误!未定义书签。 3.2.4 精馏系统能量结果汇总 .................................................... 错误!未定义书签。第四章精馏塔设计...................................................................... 错误!未定义书签。 4.1 基础数据................................................................................ 错误!未定义书签。 4.2 塔板数的计算........................................................................ 错误!未定义书签。 4.2.1 处理能力............................................................................. 错误!未定义书签。 4.2.2 最小理论板数..................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.3 最小回流比......................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.4 进料位置 (16)

年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文

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)

年产10万吨粗甲醇精馏工艺设计解析

摘要 (3) 第1章甲醇合成的基本概念 (4) 1.1 甲醇的合成方法 (4) 1.常用的合成方法 (4) 2.本设计所采用的合成方法 (4) 1.2 甲醇的合成路线 (5) 1.常用的合成工艺 (5) 2.本设计的合成工艺 (6) 1.3合成甲醇的目的和意义 (7) 1.4 本设计的主要方法及原理 (8) 造气工段:使用二步法造气 (8) 合成工段 (8) 第2章生产工艺及主要设备计算 (9) 2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (10) 2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (19) 2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (22) 2.2.1 合成塔能量计算 (22) 2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (24) 2.3.1 常压精馏塔计算 (27) 2.3.2 初估塔径 (29) 2.3.3 理论板数的计算 (31) 2.3.4 塔内件设计 (34)

2.3.5 塔板流体力学验算 (37) 2.3.6 塔板负荷性能 (39) 2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (41) 2.3.8 辅助设备 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)

摘要 甲醇作为及其重要的有机化工原料,是碳一化学工业的基础产品,在国民经济中占有重要地位。长期以来,甲醇都是被作为农药,医药,染料等行业的工业原料,但随着科技的进步与发展,甲醇将被应用于越来越多的领域。甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味。分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),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℃),蒸气与空气混合物爆炸下限6~36.5 % ,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、明火或氧化剂易燃烧。甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。 我国的甲醇工业经过十几年的发展,生产能力得到了很大提高。1991年,我国的生产能力仅为70万吨,截止2004年底,我国甲醇产能已达740万吨,117家生产企业共生产甲醇440.65万吨,2005年甲醇产量达到500万吨,比2004年增长22.2%,进口量99.1万吨,因此下降3.1%。 于上世纪末相比,现在新建甲醇规模超过百万吨的已不再少数。在2004——2008年新建的14套甲醇装置中平均规模为134万t/a,其中卡塔尔二期工程项目高达230万t/a。最小规模的是智利甲醇项目,产能也达84万t/a,一些上世纪末还称得上经济规模的60万t/a装置因失去竞争力而纷纷关闭。 大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器,Lungi的管壳式反应器,Topsdpe的径向流动反应器等,近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程的MRF--Z反应器等,而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。 通常的甲醇合成工艺中,未反应气体需循环返回反应器,而KPT则提出将未反应气体送往膜分离器,并将气体分为富含氢气的气体,前者作燃料用,后者返回反应器。 传统甲醇合成采用气相工艺,不足之处是原料单程转化率低,合成气净化成本高,能耗高。相比之下,液相合成由于使用了比热容高,导热系数大的长链烷烃化合物作反应介质,可使甲醇合成在等温条件下进行。

化工原理甲醇-水板式精馏塔设计

一、甲醇-水板式精馏塔设计条件 (1)生产能力:3万吨/年,年开工300天 (2)进料组成:甲醇含量65%(质量分数) (3)采用间接蒸汽加热并且加热蒸汽压力:0.3MPa (4)进料温度:采用泡点进料 (5)塔顶馏出液甲醇含量99%(质量分数) (6)塔底轻组分的浓度≤1%(本设计取0.01) (7)塔顶压强常压 (8)单板压降≤0.7Kpa (9)冷却水进口温度25℃ (10)填料类型:DN25金属环矩鞍散堆填料 二、设计的方案介绍 1、工业流程概述 工业上粗甲醇精馏的工艺流程,随着粗甲醇合成方法不同而有差异,其精制过程的复杂程度有较大差别,但基本方法是一致的。首先,总是以蒸馏的方法在蒸馏塔的顶部,脱出较甲醇沸点低的轻组分,这时,也可能有部分高沸点的杂质和甲醇形成共沸物,随轻组分一并除去。然后,仍以蒸馏的方法在塔的底部或侧脱除水和重组分,从而获得纯净甲醇组分。其次,根据精甲醇对稳定性或其他特殊指标的要求,采取必要的辅助办法。 常规甲醇精制流程可以分为两大部分,第一部分是预精馏部分,另一部分是主精馏部分。预精馏部分除了对粗甲醇进行萃取精馏脱出某些烷烃的作用之外,另外的还可以脱出二甲醚,和其它轻组分有机杂质。其底部的出料被加到主塔的中间入料板上,主塔顶部出粗甲醇,底部出废液,下部侧线出杂醇。 2、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。 3、精馏塔加热与冷却介质的确定 在实际加热中,由于饱和水蒸气冷凝的时候传热的膜系数很高,可以通过改变蒸汽压力准确控制加热温度。水蒸气容易获取,环保清洁不产生环境污染,并且不容易使管道腐蚀,成本降低。因此,本设计是以133.3℃总压是300 kpa的饱和水蒸汽作为加热介质。 冷却介质一般有水和空气。在选择冷却介质的过程中,要因地制宜充分考虑。以茂名市地处亚热带为例,夏天室外平均气温28℃。因此,计算选用28℃的冷却水,选择升温10℃,即冷却水的出口温度为38℃。 4、塔顶的回流方式 对于小型塔采用重力回流,回流冷凝器一般安装在比精熘塔略高的地方,液体依靠自身的重力回流。但是必须保证冷凝器内有一定持液量,或加入液封装置防止塔顶汽相逃逸至

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