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
4.2.5 实际理论板数..................................................................................................... 16
4.2.6 全塔效率的估算................................................................................................. 16
4.3 精馏段与提馏段的体积流量 ............................................................................... 17
4.3.1 精馏段 ................................................................................................................. 17
4.3.2 提馏段 ................................................................................. 错误！未定义书签。
4.4 塔径计算 ................................................................................ 错误！未定义书签。
4.4.1 精馏段 ................................................................................. 错误！未定义书签。
4.4.2 提馏段 ................................................................................. 错误！未定义书签。
4.5 塔内件设计 ............................................................................ 错误！未定义书签。
4.5.1 溢流堰的设计..................................................................... 错误！未定义书签。
4.5.2 降液管的设计..................................................................... 错误！未定义书签。
4.5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 ............................................ 错误！未定义书签。
4.6 塔板流体力学验算................................................................ 错误！未定义书签。
4.6.1 汽相通过浮阀塔的压降 .................................................... 错误！未定义书签。
4.6.2 液泛 ..................................................................................... 错误！未定义书签。
4.6.3 雾沫夹带 ............................................................................. 错误！未定义书签。
4.7 塔板负荷性能图.................................................................... 错误！未定义书签。
4.7.1 雾沫夹带线 ......................................................................... 错误！未定义书签。
4.7.2 液泛线 ................................................................................. 错误！未定义书签。
4.7.3 液相负荷上限线................................................................. 错误！未定义书签。
4.7.4 漏液线 ................................................................................. 错误！未定义书签。
4.7.5 液相负荷下限线................................................................. 错误！未定义书签。
4.8 常压塔工艺计算汇总............................................................ 错误！未定义书签。
4.9 常压塔主要尺寸确定............................................................ 错误！未定义书签。
4.9.1 塔高设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。
4.9.2 接管设计 ............................................................................................................. 18
第五章 自动化控制设计 ............................................................................................ 20
5.1 自动化控制原理.................................................................................................... 40 5.2 自动化控制设计.................................................................................................... 40
第六章 厂区布置设计 ................................................................................................. 21 第七章 结论 .................................................................................................................... 22
致谢 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献 ........................................................................................................................... 22
年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计
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，通过物料衡算、能量衡算，设备选型，最后得到常压精馏塔塔径5.0m，塔高为23.9m，共32块塔板，塔板板间距为0.6m。
关键词：甲醇；工艺设计；三塔精馏；常压塔