【优秀毕设】年产40万吨甲醇合成工艺设计
年产40万吨甲醇制二甲醚化工厂的设计—本科毕业设计
毕业设计年产40万吨甲醇制二甲醚化工厂的设计一、设计目标为一个联合化工总厂设计一座燃料二甲醚分厂（公用设施可不考虑）二、设计基础条件1、产品规格：燃料二甲醚产品的质量标准应满足中华人民共和国化工行业标准HG/T3934-2007规定的技术指标：成分指标（质量分率）二甲醚≥0.990甲醇≤0.005水份≤0.0032、环境要求：尽量采取可行的措施减少工厂对环境的不利影响，并对排出的污染物提出合理的治理方案。
3、指定原料：可以采用甲醇为原料进行设计。
三、工作内容及要求1、工艺流程设计（必做部分）1）工艺方案选择及论证（可在学校图书馆查资料或在学校图书馆网站的中文数据库如维普、万方、中国知网等查相关资料）2）工艺流程计算机仿真设计（由chemcad、Aspen plus、pro Ⅱ等进行工艺流程的模拟，要求保留模拟文件并提交最终模拟文件）3）绘制带控制点工艺流程图（要求体现控制方案）4）编制物料及热量平衡计算书3、设备选型及典型设备设计（必做部分）1）典型非标设备——精馏塔的工艺设计，编制计算说明书（要求有精馏塔的设计说明、主要参数、性能负荷曲线）2）典型标准设备——换热器的选型设计，编制计算说明书（要求有换热器的设计及选型说明、主要参数、热负荷计算）3）编制设备一览表。
4、车间设备布置设计（选做部分）对主要工艺车间，进行车间布置设计1）绘制车间平面布置图；2）绘制车间立面布置图；3）鼓励采用三维模型设计（可利用3dsmax、autocad2007、pdmax等）5、分厂总平面布置设计（选做部分）1）对主要工艺车间、辅助车间、产品储罐区、中心控制室、分析化验室、行政管理及生活等辅助用房、设备检修区、工厂内部道路等进行合理的布置设计，并对方案进行必要的说明；2）绘制分厂平面布置总图；3）鼓励采用三维模型设计。
（可利用3dsmax等）6、设计说明书编制对设计内容汇总，按正规格式编写《初步设计说明书》。
做了具体设计的内容可详细一些，未做具体设计的内容可简略，成本估算、经济分析部分可省略，但要保持格式正确完整。
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。
甲醇化工厂毕业设计1部分
甲醇化工厂毕业设计1部分1. 简介本文档是甲醇化工厂毕业设计的第一部分，旨在介绍甲醇化工厂的工艺流程及设备配置。
甲醇是一种重要的化工原料，在化工领域具有广泛的应用，因此本设计旨在搭建一个高效、可持续的甲醇化工厂。
2. 工艺流程甲醇化工厂的工艺流程包括甲醇生产、提纯和储存三个主要步骤。
2.1 甲醇生产甲醇生产的主要步骤是甲烷转化成合成气，然后合成气通过甲醇合成反应转化成甲醇。
具体的流程如下：1.原料准备：甲烷作为甲醇的原料，需要经过脱水、聚合等预处理步骤，以提高甲烷的纯度和反应效率。
2.合成气生产：甲烷经过蒸汽重整后生成合成气，合成气主要由一氧化碳和氢气组成。
3.甲醇合成反应：合成气经过甲醇合成反应，通常使用铜催化剂，在高温高压的条件下将一氧化碳和氢气转化成甲醇。
4.分离和提纯：甲醇合成反应产生的混合物需要进行分离和提纯，通常采用蒸馏和萃取等方法。
2.2 提纯甲醇合成后的产物需要进行进一步的提纯，以满足工业使用要求。
主要的提纯过程包括：1.蒸馏：将甲醇原液进行蒸馏，去除其中的杂质和水分。
2.萃取：采用一系列溶剂的萃取操作，进一步提高甲醇纯度。
3.结晶：对纯度较高的甲醇进行结晶分离，得到最纯净的甲醇产品。
2.3 储存甲醇提纯之后需要进行储存和包装，以便运输和销售。
常见的储存方式包括储罐和压力容器，储存温度通常保持在零下20摄氏度以防止甲醇的挥发。
3. 设备配置甲醇化工厂的设备配置主要包括反应器、分离设备、储存设备等。
3.1 反应器反应器是甲醇生产的核心设备，其主要功能是提供合适的反应条件并促进反应的进行。
在甲醇合成反应中，常采用固定床反应器和流化床反应器。
3.2 分离设备分离设备主要用于分离甲醇和其他物质，以提高甲醇的纯度。
常见的分离设备有蒸馏塔、萃取塔、结晶器等。
3.3 储存设备储存设备主要用于储存甲醇产品，常见的储存设备包括储罐和压力容器。
储存设备需要具备密封性和耐腐蚀性，以确保甲醇的质量和安全性。
关于年产40万吨煤制甲醇合成塔设计
摘要甲醇不单单是一种有机物燃料也是化工生产的重要原料，有很大的市场。
且随着甲醇汽油在国内的推广使用，未来甲醇的下游需要量肯定会大量增加。
甲醇汽油的推广及劣质煤生产甲醇都能缓解现在的环境问题。
甲醇不仅作为最有希望代替汽油的清洁燃料，而且由于其在许多工业生产中使用范围广，使的人们越来越关注甲醇的发展。
甲醇反应合成塔是合成甲醇的过程中最重要的一个设备，它的选择是否经济、合理将直接影响甲醇生产。
本设计选用的甲醇合成塔是德国Lurgi公司的固定管板列管甲醇合成反应器双塔并联生产，采用低压合成法工艺，使用国产的XNC-98型催化剂进行设计。
本论文对年产40万吨甲醇合成塔进行设计。
对合成塔进行了物料和热量衡算。
关键词：甲醇；合成塔；设计；衡算目录摘要 (I)目录............................................................... I I 第一章绪论.. (1)1.2甲醇的性质及用途 (1)1.2.1甲醇的性质 (1)1.2.2甲醇的用途 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4设计的目的和意义 (3)第二章甲醇的合成 (5)2.1制备方法 (5)2.2甲醇合成工艺的选择 (5)2.3甲醇合成塔的选择 (6)2.3.1国内外常用的甲醇合成反应器 (6)2.3.2甲醇合成塔的选用原则 (7)2.4甲醇合成催化剂的选用 (7)第三章工艺计算 (9)3.1甲醇合成工艺 (9)3.2甲醇合成塔的物料衡算 (9)3.2.1基础数据 (9)3.2.2合成塔的物料衡算 (10)3.3热量衡算 (16)3.3.1合成塔的热平衡计算 (16)3.3.2甲醇水冷器的热量计算 (20)第4章甲醇合成塔的设计计算 (23)4.1甲醇合成工艺参数 (23)4.2传热面积的计算 (23)4.3催化剂用量的计算 (23)4.4传热管数的计算 (23)4.5管子排列方式，管间距的计算 (24)4.6壳体直径的计算 (24)4.7合成塔壳体厚度的计算 (24)4.8合成塔封头的计算 (25)4.9封头与壳体的连接形式 (25)4.10反应管与管板的连接结构设计 (25)4.11管法兰的选用 (25)4.12管子拉脱力的计算 (25)4.13折流板的计算 (27)4.14管板的计算 (27)4.15容器的开孔补强 (27)4.16支座的计算 (27)4.17人孔的计算 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (33)第一章绪论1.2甲醇的性质及用途1.2.1甲醇的性质甲醇（Methanol，CH₃OH）又名木醇是重要的化工原料和燃料，是结构最为简单的饱和一元醇[1]。
甲醇的生产工艺流程设计论文
甲醇的生产工艺流程设计论文引言甲醇（化学式：CH3OH）是一种广泛应用于化工、能源和医药等领域的重要有机化合物。
它作为一种多功能的化工产品，被广泛应用于溶剂、燃料和化学品的合成。
在能源领域中，甲醇可以用作替代传统石油燃料的清洁能源，具有良好的经济效益和环境效益。
本文旨在通过对甲醇的生产工艺流程设计进行分析和研究，探讨如何提高甲醇的产率和纯度，降低生产成本，在保证产品质量的同时，最大限度地减少环境污染。
一、甲醇的生产原理甲醇的生产通常基于甲烷（CH4）的合成气反应，如下所示：CH4 + H2O -> CO + 3H2CO + 2H2 -> CH3OH这个过程分为两个步骤：合成气的生成和甲醇的合成。
合成气（Syngas）是由甲烷和水蒸气在一定温度和压力下反应得到的气体混合物，主要由一氧化碳（CO）和氢气（H2）组成。
甲醇的合成是通过将合成气在催化剂的存在下进行反应生成甲醇。
常见的催化剂有氧化锌（ZnO）和铜（Cu）基催化剂。
二、甲醇生产工艺流程设计甲醇的生产工艺流程设计主要包括合成气的制备、甲醇的合成、产品分离、废气处理等环节。
下面将分别介绍每个环节的设计原则和主要过程。
2.1 合成气的制备合成气的制备是甲醇生产的关键步骤之一。
合成气的质量和组成对甲醇的产率和纯度有重要影响。
合成气的制备方法主要有蒸汽重整法和干重整法。
蒸汽重整法是指将甲烷和水蒸气在催化剂的作用下反应生成氢气和一氧化碳。
干重整法是指将甲烷直接与氧气反应生成合成气。
两种方法各有优缺点，根据实际工艺要求选择适当的制备方法。
2.2 甲醇的合成甲醇的合成是将合成气在催化剂的存在下进行反应生成甲醇的过程。
催化剂的选择对反应速率和产物选择性有重要影响。
常用的催化剂有Cu/ZnO/Al2O3和Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2等。
甲醇合成反应的操作条件包括温度、压力和气体配比等。
一般来说，较高的温度和压力有利于反应的进行，但过高的温度和压力也会增加能源消耗和设备成本。
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40万吨甲醇项目设计
课程内容
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三维效果
• 单击〔样式〕按钮，选择“三维设置”命令，即 可打开“三维设置”工具栏，栏上的每个按钮都 有特定的功能 。
可行性分析
投资回收期 3.1年
投资利润率 15.94%
投资利税率 32.24%
静态 分析
可行性分析
内部收益率 8.88%
净现值NPV 15.94%
投资回收期 9.06年
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净现值比率 7.92%
可行性分析
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
项目名称 年销售收入 总成本费 各种税收、增值费等总计
不断循环渐进的过程
目标
示例
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宗旨
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打破部门之间[筒仓]结构 强调部门间协作互动关系
项目1 项目2
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......
项目N
部门A
部门B
部门C
…...
回顾
我想知道…
？幻灯片制作有哪些基本技术？ 有那些制作技巧？
化工设计竞赛
目录 Content
项目背景 工艺系统 市场分析 厂址选择 三废处理 经济分析
甲醇用途
其它
甲基微生物发酵制造甲 醇蛋白。此外还可用作 防漆剂、除锈剂等。
优质燃料
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
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。
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设计任务书
设计（论文）题目：年产40万吨甲醇合成工艺
设
学院：内门古化工职业学院
专业：应用化工技术
班级：应化09-4班
学生：张琦
指导教师：杨志杰李秀清
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20111-01-28~2010-02-11
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)
3.8.1.1 干板阻力 (49)
3.8.1.2板上充气液层阻力 (49)
3.8.1.3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 (51)
3.12.1雾沫夹带上限线 (51)
3.12.2液泛线 (52)
3.12.3 液体负荷上限线 (52)
3.12.4漏液线 (52)
3.12.5 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 (54)
3.14.1 进料管 (54)
3.14.2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40万吨甲醇合成工艺设计
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。