年产22万吨甲醇精馏工段工艺设计_毕业论文设计

目录

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

第1章前言 (3)

1.1 甲醇的性质 (3)

1.1.1 甲醇的物理性质 (3)

1.1.2 甲醇的化学性质 (3)

1.2 甲醇的用途 (3)

1.3 甲醇工业的发展及现状 (4)

1.3.1 甲醇的消费量 (4)

1.3.2 世界甲醇工业发展概况 (4)

1.3.3 中国甲醇工业发展概况与发展前景 (6)

1.4 甲醇精馏方法的选择 (7)

1.4.1 甲醇精馏的概述 (7)

1.4.2 甲醇精馏方法 (8)

第2章精馏工艺流程的设计 (9)

2.1 甲醇精馏工艺流程比较 (9)

2.1.1 铜基催化剂合成粗甲醇的单塔精馏 (9)

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 (14)

第3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 (15)

3.1.2 主塔的物料平衡计算 (16)

3.2 能量衡算 (17)

3.2.1 预塔的热量衡算 (17)

3.2.2 加压塔的热量衡算 (20)

3.2.3 常压塔的热量衡算 (21)

3.2.4 精馏系统能量结果汇总 (23)

第4章常压精馏塔设计 (25)

4.1 基础数据 (25)

4.2 塔板数的计算 (26)

4.2.1 处理能力 (26)

4.2.2 最小理论板数Nm (26)

4.2.3 最小回流比 (27)

4.2.4 进料位置 (27)

4.2.5 实际理论板数 (28)

4.2.6 全塔效率的估算 (28)

4.3 精馏段与提馏段的体积流量 (28)

4.3.1精馏段 (28)

4.3.2 提馏段 (30)

4.4 塔径计算 (32)

4.4.1 精馏段 (32)

4.4.2 提馏段 (33)

4.5 塔内件设计 (33)

4.5.1 溢流堰的设计 (33)

4.5.2 降液管的设计 (34)

4.5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (35)

4.6 塔板流体力学验算 (36)

4.6.1 汽相通过浮阀塔的压降 (36)

4.6.2 液泛 (37)

4.6.3 雾沫夹带 (37)

4.7 塔板负荷性能图 (38)

4.7.1 雾沫夹带线 (38)

4.7.2 液泛线 (38)

4.7.3 液相负荷上限线 (39)

4.7.4 漏液线 (39)

4.7.5 液相负荷下限线 (39)

4.8 常压塔工艺计算汇总 (40)

4.9 常压塔主要尺寸确定 (42)

4.9.1 塔高设计 (42)

4.9.2 接管设计 (42)

第5章结论 (45)

参考文献 (46)

致谢 (47)

摘要

甲醇精制就是通过精馏操作，将粗甲醇进行提纯。本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解，甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。所以本设计以三塔精馏工艺为依据，通过对粗甲醇进行物料衡算、能量衡算，设备选型，以及对主要设备常压塔的工艺尺寸计算，对提纯粗甲醇有更深刻的认识。

关键词：甲醇，工艺设计，三塔精馏，常压塔

ABSTRACT

Methanol is refined through distillation operation, will be refining the crude methanol. This design need to be material crude methanol refining to the alcohol content of 99.95% purity. According to the modern understanding of the methanol distillation process design, methanol tower distillation technology for its low energy consumption, product quality good advantage ahead of other technology. So this design was based on three tower distillation process, based on the crude methanol for material balance, energy balance, equipment selection, and the size calculation of main equipment of atmospheric tower technology, the purification of crude methanol has a more profound understanding.

Key words：methanol, process design, three-tower-distillation, atmospheric tower

第1章前言

1.1 甲醇的性质

1.1.1 甲醇的物理性质

甲醇是最简单的饱和一元醇，化学式为：CH3OH，在常温常压下，单质甲醇是无色、易挥发、有酒精气味的有毒液体。能与水、醇类、乙醚、苯、酯类、卤代烃和许多其他有机溶剂互溶，但是不与脂肪烃类化合物混溶。它相关的部分物理性质如表1-1。

项目数值项目数值液体密度kg/m3（20℃）804.8 熔点/℃-97.5 气体密度kg/m3（100℃） 3.984 闪点（闭环）℃9.4

气体粘度（100℃）12.3 沸点℃64.6