内蒙古科技大学毕业设计（论文）
甲醇生产循环气量及组成见表2-5
表2-5 甲醇生产循环气量及组成
组分 流量：Nm/h 组6.29 成%(V) 3.50 79.31 3.19 4.79 2.30 0.61 0.01 100 3CO CO2 H2 N2 7842.63 CH4 Ar CH3OH H2O 合计 15463.99 8604.767 194984.01 11776.24 5654.561 1499.69 24.585 245850.477
G入塔= G循环气+G新鲜气=245850.477+65737.82
=311588.297 Nm3/h
由表2-4及表2-5得到表2-6。
表2-6 甲醇生产入塔气流量及组成 单位：Nm3/h
组分 流量：Nm/h 组成11.199 (V)% 3.424 76.816 2.506 3.762 1.806 0.479 0.008 100 3CO CO2 10668.78 H2 239349.67 N2 CH4 Ar CH3OH H2O 合计 34894.77 7808.403 11721.95 5627.285 1492.51 24.927 311588.297
又由G出塔= G循环气-G消耗＋G生成 据表2-2、2-6、得表2-7。
表2-7
组CO 分 入34894.77 塔 消18664.45 961.603 40194.86 0.504 1.008 59821.42 10668.78 239349.67 7808.403 11721.95 5627.285 1492.51 24.927 311588.297 CO2 H2 N2 CH4 Ar CH3OH H2O C4H9OH (CH3)2O 合计 21
甲醇合成工艺设计
耗 生 成 出17145.49 塔 组成(V) 6.293 3.212 72.715 2.865 4.383 2.065 7.654 0.802 0.001 0.010 100 8751.203 198114.48 7805.789 11941.63 5626.162 20853.58 2185.076 2.322 27.06 272453.379 111.777 19444.39 1101.933 2.322 27.06 20686.502
甲醇分离器出口气体和液体产品的流量、组成见表2-8。
表2-8 甲醇分离器出口气体组成、流量：单位：Nm3/h
CH3O组分 损失 出气 482 组成6.344 (V)% 19444.出液 组成 mol% 27751.重量kg 组成 (wt)% 93.805 0.026 0.188 5.981 100 34 7.70 55.56 873.70 28688.3 89.737 0.011 0.125 10.127 100 39 2.322 27.06 33 06 1101.920575.73.237 73.313 2.888 4.419 2.082 7.717 100 52 CO 1.008 17144.CO2 5.051 8746.1198114.47 85 22 33 369 H2 0 N2 0.504 7805.2CH4 1.008 11940.6Ar H 0.529 5625.60.211 20853. 013 OH 2O 8.311 270230.C4H9(CH3)H2O 合计
甲醇驰放气流量及组成见表2-9。
22
内蒙古科技大学毕业设计（论文）
表2-9 甲醇驰放气流量及组成
组成 流量：Nm/h 组成：6.49 (V)% 3.61 81.92 4.95 3.30 0.63 100 3CO CO2 H2 CH4 Ar 96.419 CH3OH 18.437 H2O 微 合计 2925.707 190.117 105.789 397.166 144.779
粗甲醇贮罐气流量及组成风表2-10。
表2-10 贮罐气组成、流量
组成 流量：Nm/h 组成：12.129 (V)% 60.774 0 12.129 6.365 2.539 6.064 100 3CO 1.008 CO2 5.051 H2 0 CH4 1.008 Ar 0.529 CH3OH 0.211 N2 0.504 合计 8.311
由表2-2到表2-10可得表2-11。
表2-11 甲醇生产物料平衡汇总表
新鲜气 组分 流量 Nm3 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 组成 (v)% 循环气 流量 Nm3 15463.995 8604.767 组成 (v)% 6.29 3.50 入塔气 流量 Nm3 34894.77 10668.78 239349.67 7808.403 5627.285 11721.952 组成 (v)% 11.199 3.424 出塔气 流量 Nm3 17145.49 8751.203 组成 (v)% 6.293 3.212 醇后气 流量 Nm3 881.28 95.107 组成 (v)% 28.108 3.033 19168.49 29.159 2047.08 3.144 44499.25 67.692 194984.013 79.31 3.29 0.005 7842.63 5654.561 11776.238 3.19 2.30 4.79 76.816 198114.475 72.715 2045.998 65.257 2.506 1.806 3.762 7805.789 5626.162 11941.63 2.865 2.065 4.383 1.086 112.785 0.035 3.597 23
甲醇合成工艺设计
CH3OH C4H9OH (CH3)2O H2O 合计 65718.11 100 1499.688 24.585 245850.474 0.61 0.01 100 1492.508 24.927 311588.295 0.479 0.008 100 20853.58 2.322 27.06 2185.076 272452.787 7.654 0.001 0.01 0.802 100 微量 3135.308 / 100
根椐计算结果，可画出甲醇生产物流图，如：图2-1 甲醇生产物流图
1.新鲜气 3.循环气 2.入塔气 6.驰放气 甲分醇离合器 成塔
贮 罐 冷 凝 7.粗甲醇
5.醇后气 2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算
1. 预塔的物料平衡 (1).进料
A.粗甲醇：28688.3kg/h。根据以上计算列表2-12
表2-12
组分 流量：kg/h 组成：(wt)%
甲醇 27751.34 93.805 二甲醚 55.56 0.026 异丁醇 7.70 0.188 水 873.63 5.981 合计 28688.3 100 B.碱液：据资料，碱液浓度为8%时，每吨粗甲醇消耗0.1 kg的NaOH。则
24
内蒙古科技大学毕业设计（论文）
消耗纯NaOH：0.1?28688.3?2.869 kg/h 换成8%为：2.8698%=35.863 kg/h
C.软水：据资料记载。软水加入量为精甲醇的20%计，则需补加软水： 27751.34?20%-35.863?(1-8%)=5515.122 kg/h 据以上计算列表2-13。
表2-13 预塔进料及组成
物料量：kg/h 粗甲醇 碱液 软水 合计 CH3OH 27751.34 27751.34 H2O 873.63 32.994 5515.122 6421.746 NaOH 2.869 2.869 (CH3)2O 55.56 55.56 C4H9OH 7.70 7.70 合计 28688.3 35.863 5515.122 34239.215 (2).出料
A.塔底。甲醇：27751.34 kg/h B.塔底水。粗甲醇含水：873.63kg/h 碱液带水：32.994 kg/h 补加软水：5515.122 kg/h 合计：6421.746kg/h C.塔底异丁醇及高沸物：7.70 kg/h D.塔顶二甲醚及低沸物：55.56 kg/h 由以上计算列表2-14。
表2-14 预塔出料流量及组成
物料量：kg/h 塔顶 塔底 合计 CH3OH 27751.34 27751.34 H2O 6421.746 6421.746 NaOH 2.869 2.869 25
(CH3)2O 55.56 55.56 C4H9OH 7.70 7.70 合计 55.56 34183.655 34239.215