年产40万吨甲醇精馏工艺设计概述
40万吨煤制甲醇精馏工艺设计
40万吨煤制甲醇精馏工艺设计煤制甲醇是一种重要的化学品和燃料，广泛应用于化工、能源等领域。
煤制甲醇的工艺设计及精馏过程对于提高甲醇纯度和产量具有重要意义。
本文将对40万吨煤制甲醇精馏工艺设计进行探讨。
煤制甲醇的工艺设计包括煤气化、变换、气体净化、甲醇合成以及甲醇的精馏过程。
其中，精馏过程是整个工艺流程中最为重要和关键的环节之一、甲醇的纯度和产量直接影响到产品的质量和经济效益。
首先，我们将介绍40万吨煤制甲醇的主要精馏塔。
在整个工艺设计中，主要有石油炼制在内的一些工艺和装置经验可供参考。
为了保证高效的工艺运行和良好的甲醇品质，我选择了石油炼制中常用的主塔、副塔和补充塔结构来设计40万吨煤制甲醇精馏工艺。
主塔是煤制甲醇精馏工艺中最重要和核心的精馏塔。
它主要对原料进行精馏，将甲醇从其他组分中分离出来。
主塔内部设置有多个塔板，每个塔板上都有装有分离器的分隔孔板，用于分离液体和气体。
在主塔中，煤制甲醇产物通过加热和冷却交替作用，实现了甲醇的分离和提纯。
通过调节加热和冷却的温度和压力，可以获得所需的甲醇纯度和产量。
副塔是主塔的辅助装置。
它用于处理主塔产物中的副产物和杂质。
副塔通过加热和冷凝过程，将副产物从主塔的副产物中分离出来，并与主塔产物再次混合。
这样可以提高甲醇的纯度和产量。
补充塔是为了进一步提高甲醇的纯度而设置的。
它能够有效地去除主塔和副塔的后处理中残留的杂质和副产物。
补充塔在主塔和副塔之间设有进出料口，能够添加其他处理剂来增加甲醇的纯度。
除了以上的主塔、副塔和补充塔，煤制甲醇的工艺设计中还需要考虑回收装置和热力系统。
回收装置用于回收主塔和副塔中的副产物和废水，减小环境污染，同时也能够获得更高的经济效益。
热力系统用于提供主塔和副塔中所需的加热和冷却能量，保证工艺稳定和高效运行。
总结而言，40万吨煤制甲醇精馏工艺的设计需要考虑到主塔、副塔和补充塔的结构和运行参数的合理设计，同时还需要配置回收装置和热力系统来提高甲醇的纯度和产量。
甲醇精馏工艺的总结
甲醇精馏工艺的总结引言甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于合成有机化合物、溶剂和燃料等领域。
甲醇的纯度对其应用具有重要影响，而甲醇精馏是一种常用的分离和纯化甲醇的技术方法。
本文将对甲醇精馏工艺进行总结和分析。
甲醇精馏工艺概述甲醇精馏是一种通过利用甲醇的沸点和蒸馏原理来分离杂质和提高甲醇纯度的工艺方法。
经过精馏的甲醇可以获得较高纯度的甲醇产品，而且可以根据需要调整甲醇的纯度。
甲醇精馏工艺流程甲醇精馏工艺一般包括以下步骤： 1. 加热和蒸发：将原始甲醇液体加热至其沸点以上，使其蒸发。
2. 凝结：将蒸发的甲醇气体冷却并凝结成液体，以便进一步处理。
3. 分离：根据不同组分的沸点差异，在塔中通过冷却和加热的交替作用，将甲醇产品和杂质分离开。
4. 收集产品：收集纯净的甲醇产品并排出杂质。
甲醇精馏中的关键参数和影响因素1.沸点：甲醇的沸点为64.7°C，这是甲醇精馏工艺中的重要参考参数。
2.压力：压力的变化会影响甲醇的沸点，从而影响甲醇的蒸发速度和分离效果。
3.温度：温度的控制是甲醇精馏过程中的重要因素，过高或过低的温度会影响甲醇的稳定性和分离效果。
4.塔设计：塔的设计包括塔板的设置、进口和出口位置的确定以及冷却和加热设备的选择等，对甲醇精馏的效果有直接影响。
5.杂质浓度：原始甲醇中可能含有各种杂质，杂质浓度的高低会影响甲醇精馏的难易程度。
甲醇精馏的优缺点甲醇精馏工艺具有以下优点： - 可以根据需要调整甲醇的纯度，适应不同工业应用的需求。
- 能够有效去除甲醇中的杂质，提高甲醇的质量。
- 工艺成熟，操作简单。
然而，甲醇精馏工艺也存在一些缺点： - 能耗较高，需要耗费大量能源进行加热和冷却。
- 需要精确控制工艺参数，否则可能导致甲醇的损失和杂质的残留。
-对设备要求较高，需要耐高温和高压的材料和设备。
甲醇精馏工艺的改进为了进一步提高甲醇精馏的效果和降低成本，可以考虑以下改进措施： 1. 优化塔的设计和操作参数，提高分离效果和能源利用率。
甲醇精馏系统设计总结
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。
毕业论文--年40万吨煤制甲醇精馏工艺设计
课程设计40万吨煤制甲醇精馏工艺设计摘要甲醇是煤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，设备选型目录摘要 (II)前言 (IV)第一章文献综述 ............................................... - 6 -............................................................ - 6 - ............................................................ - 6 - ........................................................ - 6 -1.2 甲醇的简介.............................................. - 6 -1.3 甲醇精馏流程发展........................................ - 7 -1.3.1 工艺流程概述 ...................................... - 7 -1.3.2 典型的工艺流程 .................................... - 7 -1.3.3 影响精馏操作的因素与调节 ......................... - 10 - 第二章甲醇精馏工段物料衡算 ................................... - 11 -2.1 甲醇精馏原理........................................... - 11 -2.1.1 预精馏塔的作用 ................................... - 11 -2.1.2 加碱对甲醇精馏的改善 ............................. - 11 -2.1.3 萃取精馏在甲醇精馏中的应用 ....................... - 12 -2.1.4 回流比的选择 ..................................... - 12 -2.2 四塔精馏工段工艺的物料衡算............................. - 12 -2.2.1 甲醇精馏工段物料衡算任务 ......................... - 12 -2.2.2 甲醇精馏工段物料衡算计算原理[18] ................... - 13 -2.2.3 甲醇精馏工段物料衡算 ............................. - 13 - 第三章常压塔冷却器的设计 ..................................... - 18 - ........................................................... - 18 -[18]......................................................... - 18 -....................................................... - 18 -3.2.2 工艺结构尺寸 ..................................... - 19 -....................................................... - 20 - ....................................................... - 21 - ........................................................... - 21 -3.4 确定折流挡板形状和尺寸................................. - 25 -3.5 波形膨胀节............................................. - 25 -3.6 设备主要附件的选择[17].................................. - 25 -3.6.1 接管及法兰的选型 ................................ - 25 -3.6.2 左管板的选型 .................................... - 27 -3.6.3 换热管的选择 .................................... - 28 -3.6.4 左管箱短节的选择 ................................. - 28 -3.6.5 左管箱封头的选择 ................................ - 28 -3.6.6 左管箱隔板的选择 ................................ - 29 -3.6.7 左管箱法兰和密封垫片的选型 ...................... - 29 -3.6.8 右管板 .......................................... - 29 -3.6.9 右管箱设计 ..................................... - 29 -3.6.10 鞍座的选型 ..................................... - 30 -3.7 设计结果一览表........................................ - 30 -第四章结论 ................................................... - 30 -参考文献 ...................................................... - 31 -致谢 ........................................................ - 33 -前言甲醇是重要的有机基本产品，用途非常广泛。
年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计
【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。
年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计
年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计甲醇精馏工段是甲醇生产过程中非常重要的一个环节，其工艺设计的合理与否直接影响着甲醇的品质和产量。
本文将就年产45000吨甲醇精馏工段的工艺设计进行详细探讨，并试图提供一个清晰的条理。
首先，我们需要了解甲醇精馏的基本原理。
甲醇精馏是通过利用甲醇和其它组分之间的沸点差异，将甲醇与其他杂质分离开来的一个过程。
在精馏塔中，通过不断加热、冷却和汽化等操作，将进料中的甲醇和其它不同组分分开，最终得到纯度高的甲醇产品。
根据年产45000吨甲醇的产量要求，我们需要选择合适规模的精馏设备。
一般来说，建议选择具有较大塔径和塔高的设备，以提高塔的分离效果和传质效率。
同时，还需要考虑设备的耐腐蚀性能和密封性能，以确保设备的使用寿命和操作安全。
在甲醇精馏工段的工艺设计中，还需要考虑进料的预处理。
由于原料中可能存在一定的杂质，如水、酸、酮等，对甲醇纯度的提高和产品质量的稳定性具有一定的影响。
因此，可以考虑在精馏塔前设置预处理设备，如过滤器、酸碱中和装置和脱水设备等，以去除原料中的杂质。
此外，在工艺设计中还要考虑能源的合理利用。
精馏过程中需要消耗大量的热量，如何合理调配和利用热能，对于提高工艺能效和降低能源消耗至关重要。
可以考虑采用热泵、废热回收等技术手段来提高热能利用效率。
最后，需要综合考虑甲醇产品的品质要求和生产成本。
甲醇产品的纯度要求是根据不同的应用领域和市场需求而有所不同的，一般来说，工艺设计需要在保证产品的合格率的前提下，尽可能降低生产成本。
综上所述，年产45000吨甲醇精馏工段的工艺设计需要充分考虑设备规模、原料预处理、能源利用和产品品质等方面的因素。
只有在这些方面进行合理设计和优化，才能确保甲醇精馏过程的高效运行和产品质量的稳定性。
40万吨煤制甲醇精馏工艺设计
能源职业技术学院课程设计40万吨煤制甲醇精馏工艺设计学生：指导老师：秉昌专业：应用化工技术系部：地质测量系摘要甲醇是煤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，设备选型目录摘要 (II)前言 (V)第一章文献综述 .....................................................................................- 6 -1.1研究背景 ........................................................................................- 6 -1.1.1课题的提出...................................................................................- 6 -1.1.2研究目标 ...............................................................................- 6 -1.2 甲醇的简介 ...................................................................................- 6 -1.3 甲醇精馏流程发展 .........................................................................- 7 -1.3.1 工艺流程概述........................................................................- 7 -1.3.2 典型的工艺流程....................................................................- 7 -1.3.3 影响精馏操作的因素与调节 ................................................ - 10 - 第二章甲醇精馏工段物料衡算 ................................................................. - 11 -2.1 甲醇精馏原理 ............................................................................... - 11 -2.1.1 预精馏塔的作用 ................................................................... - 11 -2.1.2 加碱对甲醇精馏的改善 ........................................................ - 11 -2.1.3 萃取精馏在甲醇精馏中的应用............................................. - 12 -2.1.4 回流比的选择 ..................................................................... - 12 -2.2 四塔精馏工段工艺的物料衡算 ..................................................... - 12 -2.2.1 甲醇精馏工段物料衡算任务 ................................................ - 12 -2.2.2 甲醇精馏工段物料衡算计算原理[18] ..................................... - 13 -2.2.3 甲醇精馏工段物料衡算....................................................... - 13 - 第三章常压塔冷却器的设计.................................................................... - 18 -3.1确定设计方案............................................................................... - 18 -3.2确定物性数据[18]........................................................................... - 18 -3.2.1计算总传热系数 .................................................................. - 18 -3.2.2 工艺结构尺寸 ................................................................... - 20 -3.2.3折流板................................................................................ - 21 -3.2.4接管 ................................................................................... - 21 -3.3换热器核算.................................................................................. - 21 -3.4 确定折流挡板形状和尺寸 ............................................................ - 25 -3.5 波形膨胀节................................................................................. - 25 -3.6 设备主要附件的选择[17] .............................................................. - 26 -3.6.1 接管及法兰的选型 ............................................................ - 26 -3.6.2 左管板的选型................................................................... - 27 -3.6.3 换热管的选择................................................................... - 28 -3.6.4 左管箱短节的选择 ............................................................. - 28 -3.6.5 左管箱封头的选择............................................................ - 29 -3.6.6 左管箱隔板的选择............................................................ - 29 -3.6.7 左管箱法兰和密封垫片的选型........................................... - 29 -3.6.8 右管板 ............................................................................ - 30 -3.6.9 右管箱设计 ................................................................... - 30 -3.6.10 鞍座的选型.................................................................... - 30 -3.7 设计结果一览表 ........................................................................ - 31 - 第四章结论............................................................................................ - 31 - 参考文献................................................................................................. - 32 - 致........................................................................................................ - 34 -前言甲醇是重要的有机基本产品，用途非常广泛。
甲醇精馏工艺流程设计研究方法和手段
甲醇精馏工艺流程设计研究方法和手段1. 引言1.1 概述甲醇精馏工艺是一种常用的分离提纯技术，在化工行业中具有广泛的应用。
随着工艺技术的不断发展和改进，如何合理设计和优化甲醇精馏工艺流程成为了研究的重点之一。
本文旨在探讨甲醇精馏工艺流程设计的研究方法和手段，为实际生产过程中的优化提供指导。
1.2 研究背景甲醇是一种重要的有机化学品，在合成气、石油化工等领域具有广泛应用。
其制备通常需要通过甲醇精馏来实现高纯度产品的获取。
然而，在实际生产过程中，由于原料质量、操作条件等因素的影响，常常会出现产品纯度低、能耗较高等问题。
因此，针对甲醇精馏工艺进行研究和优化显得尤为重要。
1.3 研究意义甲醇精馏工艺流程设计涉及到多个方面，包括实验设计与数据采集方法、数值模拟技术应用以及设备调整和优化策略等。
通过对这些方法和手段的深入研究，可以为实际生产中的甲醇精馏工艺改进提供有效的指导和支持。
同时，本文还将结合具体案例进行分析，探讨不同设计方案的优劣，并提出改进方向。
通过本文的研究，可以为甲醇行业提供更加科学、高效的工艺流程设计方法和手段，并为相关行业的发展带来积极影响。
同时，本文也可为其他类似分离提纯过程的研究提供借鉴和参考价值。
在优化工艺过程中减少能源消耗、提高产品质量是未来发展趋势，因此本文也将对行业未来发展提出一些建议。
以上就是本文“甲醇精馏工艺流程设计研究方法和手段”的引言部分内容介绍。
接下来，将在第二部分对甲醇精馏工艺进行概述, 让读者更好地了解其基本原理与应用背景。
2. 甲醇精馏工艺概述2.1 甲醇精馏工艺流程简介甲醇精馏是一种常用的分离技术，用于从混合物中提取纯净的甲醇。
其基本原理是通过利用不同组分的沸点差异，将混合物中的甲醇蒸发出来，并在冷凝器中重新液化收集。
一般而言，甲醇精制可通过多级塔式或托管式精馏设备完成。
在多级塔式精馏过程中，混合物被逐步加热至不同温度区段，使得各组分按其沸点高低逐级气化并冷凝。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
2000.525-5304．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-112 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-263 论文写作2010-02-27~2010-03-194 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-035 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 31.2.1 甲醇精馏工艺原理 31.2.2 主要设备和泵参数 31.2.3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92.2.1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152.3.1甲醇合成塔的热平衡计算152.3.2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212.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算212.4.2 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333.1.1设计的依据及来源333.1.2设计任务及要求33第3.2节计算过程343.2.1塔型选择343.2.2操作条件的确定343.2.2.1 操作压力343.2.2.2进料状态353.2.2.3 加热方式353.2.2.4 热能利用35第3.3节有关的工艺计算363.3.1 最小回流比及操作回流比的确定363.3.2 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373.3.4热能利用383.3.5 理论塔板层数的确定383.3.6全塔效率的估算393.3.7 实际塔板数40第3.4节精馏塔主题尺寸的计算403.4.1 精馏段与提馏段的体积流量403.4.1.1 精馏段403.4.1.2 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463.7.1 塔板尺寸463.7.2弓形降液管473.7.2.1 堰高473.7.2.2 降液管底隙高度h0 473.7.3进口堰高和受液盘473.7.4 浮阀数目及排列473.7.4.1浮阀数目483.7.4.2排列483.7.4.3校核49第3.8节流体力学验算493.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 493.8.1.1 干板阻力493.8.1.2板上充气液层阻力493.8.1.3由表面张力引起的阻力50第3.9节漏液验算50第3.10节液泛验算50第3.11节雾沫夹带验算51第3.12节操作性能负荷图513.12.1雾沫夹带上限线513.12.2液泛线523.12.3 液体负荷上限线523.12.4漏液线523.12.5 液相负荷下限线52第3.13节操作性能负荷图53第3.14节各接管尺寸的确定543.14.1 进料管543.14.2釜残液出料管55第3.15节回流液管55第3.16节塔顶上升蒸汽管55第3.17节水蒸汽进口管56第4章辅助设备的计算及选型57第4.1节水冷排设计计算58第4.2节水冷排的设计选型59第4.3节预塔进料泵的选型60参考文献62附录63致谢64年产40万吨甲醇精馏工艺设计摘要目前，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就成为投资者关注的重点。
通过查阅资料最后采用中压法在265℃合成400kt/a的粗甲醇，并应用三塔精馏来对其进行精制。
本设计说明书首先概述了甲醇的性质和发展历史，并介绍了我国甲醇工业的发展；对合成和精馏工段进行了物料和热量的工艺计算；对甲醇精馏塔做了详细的设计计算，最后对水冷排和预塔进料泵做了设计计算。
在上述工作的基础之上，参考相关的资料和标准对合成工段的设备和管道进行了合理布局；并编制了甲醇合成设备一览表，物料流程图，工艺管道及仪表流程图，设备平面布置图及管道布置图。
关键词：设计；工艺；合成；第一章甲醇精馏的工艺原理第1.1节基本概念精馏是利用不同物质的挥发度不同，将液体混合物进行多次部分气化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离到所要求组分的操作过程。
精馏过程在精馏塔中进行，料液由塔的进料口连续加入塔内，塔顶设有冷凝器，将塔顶蒸汽冷凝为液体，冷凝液的一部分回流入塔顶，成为回流液，其余作为馏出液（塔顶产品）连续采出。
自加料位置以上部分，上升蒸汽和回流液体之间进行着逆流接触和物质传递。
塔底部装有再沸器（蒸馏釜）以加热液体产生蒸汽，蒸气沿塔上升，与下降的液体逆流接触并进行物质传递，塔底连续排出部分液体作为塔底产品。
在塔的加料位置以上，上升蒸汽中所含的重组份向液相传递，而回流液中的轻组分向气相传递。
如此物质交换的结果，上升蒸汽中轻组份的浓度逐渐提高，只要有足够的相间接触表面和足够的液体回流量，到达塔顶的蒸汽将成为高纯度的轻组分，塔的上半部完成了上升蒸气的精制（除去其中的重组份），因而成为精馏段。
在塔的加料口位置以下下降液体中的轻组份被蒸出，重组份被提浓，故称之为提馏段。
精馏塔的操作应当掌握三个平衡。
1.1.1物料平衡塔的总进料量（F）＝塔顶馏出物量（D）＋塔底排出物量（W）；某一组分(x)的总进料量（Fxfi）＝塔顶采出量（Dxdi）+塔底排出量（Wwi）物料平衡的建立，是衡量精馏塔内操作的稳定程度，它表现在他的能力大小和产品质量的好坏，一般应当根据入料量（F）而适当采取馏出物量（D），保持塔内物料平衡，才能保证精馏塔内操作条件稳定，当塔的物料平衡被破坏时，精馏塔的温度、压力降都会发生大幅度波动，严重时引起液泛、雾沫夹带、传质效率降低等问题，系统不能正常运行。
在粗甲醇精馏操作中，维持物料平衡的操作是最频繁的调节手段，操作时还必须同时考虑塔内的热量平衡。
1.1.2汽液平衡汽液平衡影响到甲醇产品的质量和精馏损失等，主要是通过调节精馏塔的操作条件（温度、压力、负荷），来调整塔盘上面气液接触的情况以及塔板间各组分气相分压平衡等来达到经济的效果。
汽液平衡是通过在每块板上气液互相接触进行传质和传热而实现的。
汽液平衡和物料及热量平衡密切相关，塔内温度、压力、物料量的变化都将直接影响汽液平衡。
1.1.3热量平衡热量平衡是塔设计和操作的重要依据，当精馏塔在正常运行时，塔内的温度和压力是稳定的，加入塔的热量和出塔的热量也是平衡的。
入塔热量包括进料及回流的流量与温度、再沸器蒸汽流量，而出塔热量则包括塔顶、塔底出料的温度、流量、汽化热以及热损失等。
正常操作中，多用塔顶回流量、再沸器的蒸汽量来调整塔的热量平衡。
总之，精馏系统的操作就是要掌握好精馏塔的物料平衡和热量平衡，并由此稳定好塔盘的汽液平衡，来达到产品质量合格，同时排放废液中甲醇含量低、甲醇收率高的目的。
第1.2节甲醇精馏工艺1.2.1 甲醇精馏工艺来自甲醇合成工序的粗甲醇经粗甲醇预热器加热至70℃，然后进入预蒸馏塔精馏。
塔顶出来的蒸汽温度为74.2℃，对应的压力为0.13MPa(A)，先经过预塔冷凝器A在65℃左右将其中的大部分甲醇冷凝下来，冷凝下来的甲醇进预塔回流槽，未冷凝的气体则进入预塔冷凝器B冷却至40℃后部分冷凝，冷凝液流入萃取槽，萃取后也进入预塔回流槽，预塔回流槽的液体由预塔回流泵加压后作预蒸馏塔回流液，由预塔冷凝器B出来的气体去排放槽，不凝气洗涤后经不凝气预热器加热至150℃后去气柜。
向萃取槽中补入除盐水作预蒸馏塔萃取剂。
排放槽出来的甲醇液由排放槽泵加压后送回收塔。
由除盐水和固体氢氧化钠在碱液槽中制备5%～10%的NaOH溶液。
碱液由碱液泵加压后补入粗甲醇，以中和粗甲醇中的有机酸，控制预蒸馏塔塔底甲醇溶液的PH值在8左右。
预蒸馏塔塔底排出液由加压塔进料泵加压后送往加压精馏塔精馏，加压精馏塔操作压力约0.8MPa。
塔顶甲醇蒸汽温度约128℃，至冷凝器/再沸器作热源，冷凝液流入加压塔回流槽，一部分送往加压精馏塔作回流液，另一部分经精甲醇冷却器冷却后送精甲醇计量槽。
加压精馏塔塔底排出液送往常压精馏塔。
常压塔顶甲醇蒸汽温度约66℃，经常压塔冷凝器冷却至40℃后进常压塔回流槽，由常压塔回流泵加压后一部分作常压精馏塔回流液，另一部分送精甲醇计量槽。
常压塔再沸器热源为加压精馏塔塔顶甲醇蒸汽。
常压精馏塔塔底排出的含少量甲醇的废水由回收塔进料泵加压后送甲醇回收塔回收塔塔顶蒸汽经回收塔冷凝器冷却至40℃后进回收塔回流槽，由回收塔回流泵加压后一部分作回收塔回流液，另一部分送杂醇油贮罐。
回收塔塔底含少量甲醇的废水一部分由废水泵加压后送部分氧化装置，另一部分送入排放槽作洗涤水。
各精馏塔再沸器热源为0.7MPa低压蒸汽，蒸汽冷凝液去粗甲醇预热器作热源，然后去除盐水站。
本工序的含醇排净液由封闭系统收集于地下槽中，再由地下槽泵送至粗甲醇贮槽。
这样可避免设备、管道在检修时排出的含醇放净液对环境造成污染。
在生产过程中，常压塔顶会出现不凝气的积累而影响塔的操作，这可从常压塔顶的温度、压力的对应关系判断。
这部分不凝气的排放是通过常压塔冷凝器上的放空阀来实现的，排放气送放空总管高点放空。
预蒸馏塔和甲醇回收塔压力由PV-15501A和PV-15501B分程调节。
阀后不凝气通过放空总管高点放空。
? ?加压精馏塔压力由调节阀PV15521控制。
? 常压精馏塔压力由PV-15530A和PV-15530B分程调节。
压力低于-0.02MPaG 时补氮气，压力高于0.015MPag阀门PV-15530B开启放空。
再沸器蒸汽量由蒸汽冷凝液管线上的流量调节阀调节。
塔底液位由塔底出口管线上的液位调节阀调节。
1.2.2 主要设备和泵参数主要设备参数和主要泵参数分别见表1-1.表1-2.表1-1主要设备参数表?设备名称规格设计参数设计压力/MPa 设计温度/℃脱醚塔DN1400x23635 0.2 90加压精馏塔DN150006567 0.8 150常压精馏塔DN1800x35917 0.2 110脱醚塔再沸器DN900x3503 管程:0.2;壳程:0.8 管程:100;壳程:170加压塔再沸器DN1300x4444 管程:1.0;壳程:1.0 管程:150;壳程:180常压塔再沸器DN1600x4781 管程:0.2;壳程:0.8 管程:120;壳程:125脱醚塔冷凝器DN800x4357 管程:0.5;壳程:0.2 管程:40;壳程:80常压塔冷凝器DN1000x5136 管程:0.57;壳程:0.2 管程:50;壳程:100杂醇油冷却器DN250x2447 管程:0.5;壳程:0.18 管程:50;壳程:100?表1-2 主要泵参数表?泵名称流量/(m3/h) 扬程/m 人口压力/Mpa 使用温度/℃粗醇泵30 50 常压40脱醚塔回流泵30 50 0.12 80加压塔进料泵30 100 常压78加压塔回流泵30 60 0.7 122常压塔回流泵30 64 0.13 62残液泵10 50 0.15 1091.2.3膨胀节材料的选用加压塔再沸器和常压塔再沸器的气体出口管均是高温甲醇蒸气，加压塔再沸器出口管道甲醇气体温度为1500C，压力为0.7MPa，常压塔再沸器出口管道甲醇气体温度为1150C，压力为0.16 MPa，两根管道需要加膨胀节来克服管道的热胀冷缩。