(完整版)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究毕业论文
甲醇精馏技术 毕业论文
甲醇精馏技术一.内容提要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，所以俗称木醇。
化学分子式CH30H，无色、透明高度挥发、易燃液体。
近年来，世界甲醇的生产能力发挥速度较快。
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。
甲醇工业已成为化学工业中一个重要的领域。
关键词：甲醇精馏物料衡算目录1甲醇精馏工艺简概 (1)1.1甲醇的性质于用途 (1)1.1.1甲醇性质 (1)1.1.2甲醇用途 (1)1.2甲醇精馏工艺概况 (2)1.2.1工序任务 (2)1.2.2装置工艺 (2)1.2.3工艺参数选择 (2)2甲醇精馏生产工艺设计与计算 (4)2.1物料衡算 (4)2.2回流比确定 (5)2.3理论塔板数计算 (6)3 精馏设备图简介 (8)总结 (12)参考文献 (13)致谢.......................................................................错误！未定义书签。
附图纸. (15)1甲醇精馏工艺简概1.1甲醇的性质于用途1.1.1甲醇性质甲醇又名木醇，是一种最简单的饱和醇。
甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体，熔点-93.9°C、沸点64.7°C，能溶于水和许多有机溶剂。
甲醇有毒，大量饮用会导致死亡。
甲醇易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或者皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。
甲醇中毒后，通常可以用乙醇解读法。
其原理是因为甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。
甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精毒通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排除体外，而甲醇已经代谢产生的甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）来中和。
年产3万吨甲醇精馏工艺设计
年产3万吨甲醇精馏工艺设计The Design of Single Tower Distillation Process 30kt/aMethanol目录摘要 ............................................................................................................................ 错误！未定义书签。
Abstract..................................................................................................................... 错误！未定义书签。
引言 .. (1)第一章文献综述 (2)1.1本课题研究的目的和意义 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途 (2)1.3甲醇工业的发展及现状 (3)1.3.1甲醇的消费量 (3)1.3.2 世界甲醇工业的发展 (3)1.3.3我国甲醇工业发展 (3)1.4甲醇精馏的方法 (4)1.5工艺流程的选择 (4)1.6单塔工艺流程的描述 (5)1.7塔设备的选择 (6)第二章精馏塔物料衡算及热量衡算 (7)2.1 精馏塔的物料衡算 (7)2.1.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 (7)2.1.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (7)2.1.3物料衡算 (7)2.2 热量衡算 (8)2.2.1塔顶冷凝器的热量衡算 (8)2.2.2 全塔的热量衡算 (10)第三章精馏塔工艺设计计算 (13)3.1回流比及塔板数的确定 (13)3.1.1求最小回流比及操作回流比 (13)3.1.2采用逐板法求理论板层数 (14)3.1.3实际板层数的求取 (15)3.2精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (16)3.2.1操作压力 (16)3.2.2操作温度 (16)3.2.3平均摩尔质量计算 (16)3.2.4平均密度计算 (17)3.2.5液体平均表面张力的计算 (18)3.2.6平均粘度计算 (19)3.3精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)3.3.1 塔径计算 (20)3.3.2精馏塔有效高度的计算 (22)3.4塔板主要工艺尺寸的计算 (22)3.4.1溢流装置计算 (22)3.4.2塔板布置 (24)3.5塔板的流体力学验算 (25)3.5.1塔板压降 (25)3.5.2液面落差 (26)3.5.3液沫夹带 (26)3.5.4漏液 (27)3.5.5液泛 (27)3.6塔板负荷性能图 (28)3.6.1精馏段塔板负荷性能图 (28)3.6.2提留段塔板负荷性能图 (32)3.7塔附件及总塔高设计 (35)3.7.1塔附件设计 (35)3.7.2 塔总体高度的设计 (36)3.8接管的设计 (37)3.8.1塔顶蒸气出口管的直径 (37)3.8.2回流管的直径 (37)3.8.3 进料管的直径 (38)3.8.4塔底出料管的直径 (38)3.8.5加热蒸汽进口管 (38)3.9筛板塔设计计算结果 (39)结论 (40)致谢 .................................................................................................................................. 错误！未定义书签。
年产3万吨甲醇工艺设计毕业设计
课题名称：年产3万吨甲醇合成工艺设计毕业设计（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。
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年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究The technical design and research of30kt/amethanoldistillation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章文献综述 (2)1.1研究背景 (2)1.1.1课题的提出 (2)1.1.2课题的内容 (2)1.1.3课题的方法 (2)1.1.4课题的目的 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途及其发展 (3)1.3甲醇精馏工艺主要精馏工艺 (4)1.3.1甲醇精馏工艺发展 (4)1.3.2甲醇主要精馏工艺的介绍 (4)1.3.3双塔与三塔精馏技术比较 (5) (6)1.4.1预精馏系统 (6)1.4.2 加压精馏系统 (6)1.4.3常压精馏系统 (6)1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制 (7)第2章甲醇精馏工段物料及热量横算 (9)2.1甲醇三塔精馏工艺物料衡算 (9)2.1.1预塔物料衡算 (9)2.1.2加压塔物料衡算 (10)2.1.3常压塔物料衡算 (11)2.1.4粗甲醇中甲醇回收率 (12)2.2 常压精馏塔的能量衡算 (12)第3章常压塔实际塔板数及塔径设计 (16)3.1 常压塔实际塔板数计算 (16)3.1.1常压塔理论塔板数的计算 (16)3.1.2常压塔实际塔板数的计算 (18)3.2塔高的计算 (18)第4章浮阀塔塔盘工艺设计 (20)4.1塔高设计 (20)4.2溢流堰设计 (20)4.3降液管设计 (21)4.4塔板布置及浮阀数目与排列 (22)4.4.1浮阀数目计算 (22)4.4.2浮阀数排列 (23)4.5 塔板流体力学验算及校核 (23)4.5.1气相通过浮阀塔的压降计算 (23)4.5.2降液管液泛校核 (24)4.5.3 液体在降液管内停留时间 (25)4.5.4 雾沫夹带量校核 (25)4.5.5塔板负荷性能 (26)第5章辅助设备的设计 (28)5.1 再沸器与贮罐的设计 (28)5.2接管设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究摘要：甲醇是基本的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。
产万吨甲醇精馏工段设计
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。
甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文
甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文甲醇作为非常重要的化工原料，其制备过程较为复杂，随着科技的进步，在甲醇精馏工艺上我国化工行业已经取得了巨大的进步。
目前，国内应用最多的是鲁奇节能工艺的改进版本，但是由于目前的需求更高，要求也不断升级，所以技术人员还需要对精馏工艺进行优化设计和完善，选用更加合理的塔器甲醇精馏。
因为在甲醇精馏工艺分析方面和塔器选择优化方面还有发展进步的空间，所以本文着重对此进行了分析。
1甲醇精馏工艺分析(1)双塔精馏工艺传统的甲醇精馏装置主要使用双塔精馏工艺，该工艺主要应用精馏塔和预精馏塔，应用最为广泛。
甲醇的与处理工艺是由与之精馏塔完成，预热器完成甲醇的预热，塔釜泵对粗甲醇实行加压，然后将其置于预精馏塔中，去除粗甲醇的水分。
为了实现大量的甲醇能留住，特别是在液相中，最大限度的实现甲醇回收，需要将塔顶的两极冷凝应用起来，在塔内形成了一种返流现象，这样不仅最大程度的回收了甲醇，还提高其稳定性能。
塔顶会出现一些甲醇或者初馏份，这些溢出的部分在通过某些通道回到主精馏塔中，我们生产的甲醇在塔顶，废物及循环甲醇水会在塔底，最终实现甲醇的精馏。
(2)三塔精馏工艺三塔精馏同双塔精馏相比应用更为广泛，其生产效率非常高。
三塔精馏有加压塔和常压塔，其生产过程较为绿色环保，能源使用较少，利用率较高。
粗甲醇进入预热器，然后在送到精馏塔。
粗甲醇杂质发生分解，精馏的甲醇去往塔顶，然后经过燃料管，用塔釜泵加压物料并送到加压塔。
甲醇经过冷凝进入回流槽，冷凝后会出现两种产品，一种是甲醇水溶液，一种是精甲醇产品。
2甲醇精馏塔器优化设计(1)理论优化,配置塔器精甲醇的生产离不开精馏塔，精馏塔在生产甲醇中起到了至关重要的作用，因此在甲醇精馏塔器设计中应该对其进行理论优化。
一般设计人员认为操作和结构设计对甲醇的生产有巨大影响，尤其是操作配置和精馏塔的结构设计，事实证明确实会对甲醇产量造成重大影响。
年产3万吨甲醇工艺设计毕业设计
课题名称：年产3万吨甲醇合成工艺设计系别化学工程系学号 201201010857班级石化1212学生姓名罗亚峰指导老师吴永健完成日期 2014.12.07甲醇是一种久用的传统化工产品。
在农药,医药,染料，香料,涂料以及三大合成材料生产中都需要甲醇作为原料或作为溶剂。
因此,甲醇是一种有着广泛用途的重要的有机化工原料,甲醇工业生产对其他相关工业和国民经济的发展都有着重要意义。
随着经济全球化进程的发展,21世纪的化学工业,其产业结构正在不断调整,日益突出了精细化工的主体地位。
近几十年来,特别是我国甲醇工业的发展,生产规模逐渐扩大,下游产品种类不断增加,社会需求越来越大。
因此,迫切要求对甲醇合成过程进行优化操作和控制。
化学工业的巨大变迁也使得化学产品设计变得日益重要。
设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算等。
本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则，采用煤炭为原料；利用GSP气化工艺造气；NHD净化工艺净化合成气体；低压下利用列管均温合成塔合成甲醇；三塔精馏工艺精制甲醇；此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。
关键词：甲醇、精馏。
Methanol is a kind of extremely important organic industrial chemicals, and a kind of fuel too, it is the basic products of the chemistry of carbon one. It is very important in national economy. In recent years, with the development of the products that are made from methanol, especially the popularization and application of the fuel of methanol, the demand for the methanol rises by a large margin. In order to satisfy economic development's demands for methanol , have launched the methanol project of this 30,000t/a. Main content that design to carry on craft prove, supplies weighing apparatus regard as with heat weighing apparatus charging etc The principle of the design in line with according with the national conditions, technologically advanced and apt, economy, protecting environment,. Coals is adopted as raw materials; the craft of GSP gasification is utilized to make water gas; the craft of NHD purification is utilized to purify the syngas; tubular average -temperature reaction is utilized to synthesize methanol keeping in low pressure; the rectification craft of three towers is utilized to rectify methanol; In addition control the discharge of the three wastes strictly, fully utilize used heat, reduce energy consumption, guarantee the personal security and hygiene.Keyword: Methanol, synthesis.目录一、甲醇的国内外发展简况及市场用途 (6)1、生产得发展 (6)2、生产技术得发展 (7)3、甲醇的用途 (7)二、甲醇合成的主要方法 (8)三、甲醇合成的生产原理及影响因素 (9)1、合成系统中的反应 (9)2、甲醇合成生产得影响因素 (9)2.1温度的影响 (9)2.2压力的影响 (9)2.3原料配比的影响 (10)2.4催化剂颗粒尺寸的影响 (10)2.5空速的影响 (10)2.6反应器结构的影响 (11)四、设计依据 (12)五、工艺流程说明 (13)六、生产工艺设计 (13)1、物料衡算 (13)1.1新鲜气、驰放气摩尔流量 (14)1.2循环比的计算 (16)1.3转化率得计算 (17)2、热量衡算 (17)2.1入塔气与出塔气的热交换过程热量衡算 (18)2.2合成器冷却器得热量衡 (24)3、设备选型与计算 (27)3.1催化剂用量 (27)3.2冷却冷凝器的设备计算与选型 (27)3.3粗甲醇储槽 (29)3.4循环压缩机的计算 (30)七、讨论 (31)八、参考文献 (32)一、甲醇的国内外发展简况及甲醇的用途甲醇作为极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。
甲醇精馏毕业设计
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。精馏投资约占项目总投资的30%-40%。
1.3
1.3.1
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，另外的还可以脱除二甲醚，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[3]。
甲醇市场竞争非常激烈，特别是近年来，随着甲醇精馏技术的进步和计算机在该领域的广泛应用，老的工艺装置由于能耗过高，在市场竞争力下降，技术更新和技术进步成为必走之路。
1.1
1.1
粗甲醇中含有多种有机杂质和水分，需要精制。精制过程包括精馏与化学处理。化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH。精馏主要是除去易挥发组分，如二甲醚、以及难以挥发的组分，如乙醇、高级醇、水等[1]。
在确定粗甲醇精馏的工艺流程时，应对生产过程中能耗、自动化程度、精甲醇质量要求等进行综合考虑，合理选择适当的精馏方法。甲醇精馏过程的物耗与粗甲醇质量关系很大，随着甲醇合成条件改进，甲醇精馏工艺出现了较大变化。根据甲醇质量要求不同，甲醇精馏可分为一塔流程、双塔流程和三塔流程。另外，ICI公司上世纪80年代末为节省能耗，还将双塔流程改为四塔流程。
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年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究The technical design and research of30kt/amethanoldistillation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章文献综述 (2)1.1研究背景 (2)1.1.1课题的提出 (2)1.1.2课题的内容 (2)1.1.3课题的方法 (2)1.1.4课题的目的 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途及其发展 (3)1.3甲醇精馏工艺主要精馏工艺 (4)1.3.1甲醇精馏工艺发展 (4)1.3.2甲醇主要精馏工艺的介绍 (4)1.3.3双塔与三塔精馏技术比较 (5) (6)1.4.1预精馏系统 (6)1.4.2 加压精馏系统 (6)1.4.3常压精馏系统 (6)1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制 (7)第2章甲醇精馏工段物料及热量横算 (9)2.1甲醇三塔精馏工艺物料衡算 (9)2.1.1预塔物料衡算 (9)2.1.2加压塔物料衡算 (10)2.1.3常压塔物料衡算 (11)2.1.4粗甲醇中甲醇回收率 (12)2.2 常压精馏塔的能量衡算 (12)第3章常压塔实际塔板数及塔径设计 (16)3.1 常压塔实际塔板数计算 (16)3.1.1常压塔理论塔板数的计算 (16)3.1.2常压塔实际塔板数的计算 (18)3.2塔高的计算 (18)第4章浮阀塔塔盘工艺设计 (20)4.1塔高设计 (20)4.2溢流堰设计 (20)4.3降液管设计 (21)4.4塔板布置及浮阀数目与排列 (22)4.4.1浮阀数目计算 (22)4.4.2浮阀数排列 (23)4.5 塔板流体力学验算及校核 (23)4.5.1气相通过浮阀塔的压降计算 (23)4.5.2降液管液泛校核 (24)4.5.3 液体在降液管内停留时间 (25)4.5.4 雾沫夹带量校核 (25)4.5.5塔板负荷性能 (26)第5章辅助设备的设计 (28)5.1 再沸器与贮罐的设计 (28)5.2接管设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究摘要：甲醇是基本的有机化工原料，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。
甲醇精馏是甲醇生产中必不可少的单元操作，而精馏塔是甲醇精馏系统的核心设备，是决定甲醇质量和产量的关键所在。
本文的设计和研究对象是三塔甲醇精馏，与传统的两塔精馏相比，三塔精馏制取的精甲醇纯度可达99.99%，且具有热利用率高、节能减耗的优点，越来越多的被广泛推广。
通过对国内外甲醇精馏的工艺发展的了解以及精馏工艺设计的学习，设计出了合理的三塔工艺流程，选择合适的操作条件，在此基础进行了物料和热量衡算，塔高、塔径、塔板数以及塔内件等塔设备的计算。
关键词：甲醇三塔精馏设计流程设备The technical design and research of 30 kt/a methanoldistillationAbstract:Methanol is a basic organic chemical materials and industry products, which occupies an important position in national economy.For a long time,methanol was used as a kind of industrial material in pesticide,medicine,dye and other industries.however,with the development of science and technology,methanol will be applied to more and more fields.Methanol distillation is indispensable to the production of methanol unit operation,and the distillation tower is the major equipment of methanol distillation system,which determines the quality and yield of methanol.The object of article studies three methanol distillation tower,compared with the traditional two methanol,the former produce pure methanol can reach 99.99%.it has been widely used owing to the advantage of high heat utilization and consumption reduction.carring onthe calculation of material and heat balance,height,tower diameter,plate number and tower internal parts by understanding the development of methanol distillation technology and studing the design of distillation technology at home and abroad,which are based on reasonable technical process and conditions.Key words:Methanol three distillation tower design process equipment引言甲醇是重要的有机基本产品，它经羰基化、烷基化、脱氢等反应可得到许多有机化工产品。
在农药、染料、燃料以及三大合成材料的生产过程中，均要以甲醇为原料或溶剂。
精馏是石油，天然气和化学工业中应用最早和最重要的分离技术之一，也是化工生产中投资大员，能耗大户之一，前世界上甲醇生产能力约3000万吨/年[1]。
近年来甲醇生产技术发展很快，其中节能降耗和如何提高产品质量是被关注较多的两个方面，应用先进技术和高效的精馏装置对提高装置的经济性，降低甲醇成本和节能降耗有着重要的作用[2]。
国内一些甲醇精馏生产装置能耗较高、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[3]。
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流程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。
要研究和开发一种新工艺，传统的方法是先进行实验，再经过小试、中试、工业规模生产等逐级放大的过程，周期长，投资大。
如果用流程模拟软件，对工艺流程进行模拟，则很容易实现对流程的考察，然后对工艺流程进行设计，确定工艺操作参数，可以用来指导生产或者为装置改造以及新装置的设计提供基础数据。
现本文通过查阅国内外文献和实际生产中的工艺资料，对常规甲醇精馏工艺的不同流程的设计参数进行了总结和分析，并和实际的工艺数据进行了对比，提出了甲醇精馏系统的工艺设计原则和设备设计原则。
在此基础之上，对三塔甲醇精馏工艺流程进行了设计和和设备的计算。
这对甲醇精馏系统提出新的改进流程和全新流程的开发和甲醇工业的发展将具有重要的意义。
第1章文献综述1.1 研究背景1.1.1 课题的提出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20%左右。
甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量、能耗等主要指标，因此选择适合生产需要的精馏技术，是降低成本、节能降耗、提高企济效益和市场竞争力的重要举措。
与传统两塔精馏技术相比，采用三塔精馏技术将会使能耗降低。
1.1.2 课题的内容粗甲醇中含有多种有机杂质和水分，需要精制。
精制过程包括精馏与化学处理。
化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH。
甲醇精馏是将粗甲醇中以二甲醚等为代表的轻馏分在预塔中分出去，然后再将以异丁醇乙醇为代表的重组分和水在主塔中分离出去[4]。
目前，总体来说甲醇精馏的工艺大体可分为两塔工艺流程和三塔工艺流程，本文采用三塔工艺流程则可获得高达99.9%的精甲醇。
1.1.3 课题的方法(1)通过化工原理相关知识和国内外参考文献对甲醇三塔精馏工段进行初步设计，设计出合理的工艺流程，并选择合适的工艺操作参数，对整个流程进行物料衡算和能量衡算；(2)进行塔高、塔径、塔板数及其内件的结构进行设计和计算以及校核，设计出一个可行的常压精馏塔。
(3)利用Auto CAD软件，绘制甲醇精馏工段的带控制点的工艺流程图、常压塔的设备图。
1.1.4 课题的目的本课题是对年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究，甲醇精馏是甲醇合成的下游工序，其目的就是对合成装置来的粗甲醇进行精制，将甲醇中的杂质进行脱除，以生产符合标准的优等级精甲醇产品。
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和设备改造以及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具有一定的意义。
1.2 甲醇的简介1.2.1 甲醇的性质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。
分子式C-H4-O，分子量32.04。
常温、常压下，甲醇是易挥发和易燃烧的无色有毒液体，略有酒精气味。
纯甲醇的沸点为64.17℃，杂质的沸点有高有低，低于甲醇沸点的为轻馏分，高于此值的为重馏分。
一般情况下，甲醇中所含轻馏分杂质主要有二甲谜、乙醛、丙酮等，约占粗甲醇重量的1%；重馏分主要有水、异丁醇、异丁醚等约占粗甲醇重量的4～5%[5]。
甲醇能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。
甲醇和水以任意比互溶，不形成共沸物；和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸混合物。
甲醇有剧毒，内服10ml有失明危险，30ml能导致人死亡，空气中允许最高甲醇蒸汽浓度为0.05mg/h。
遇热、明火或氧化剂易燃烧，其蒸汽能形成爆性混合物，爆炸极限6.0～35%(体积)[1]。
1.2.2 甲醇的用途及其发展甲醇是基础的有机化工原料和优质燃料，用途广泛。
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。