内蒙古科技大学毕业设计说明书
按上述步骤分别计算粗甲醇中间槽进口处的混合物组成（N5）如表3.12所示。
表3.12 进粗甲醇中间贮槽混合物的组成（N5）
H2 N2 CH4 CO CO2 CH3OH (CH3)2O C4H9OH H2O 组成 合 计 3
Nm/t 19.40 4.50 5.80 4.40 6.20 654.50 2.43 1.63 87.95 786.81 kg/h 12.02 39.20 28.77 38.08 84.48 6493.15 34.72 37.50 379.17 7147.09 W% 0.17 0.55 0.40 0.53 1.18 90.85 0.49 0.52 5.31 100.00 kmol/h 6.01 1.40 1.80 1.36 1.92 202.91 0.75 0.50 21.07 237.72 mol% 2.52 0.59 0.76 0.57 0.81 85.36 0.32 0.21 8.86 100.00
计算甲醇分离器出口气体的组成，以计算CO2为例，具体计算步骤如下： 甲醇分离器出口气体的体积：
CO2的质量流量：CO2的质量分数：M?138.83?44?5888.49kg/hM5888.49X=?100%??100%?8.45%M总69658.92按上述步骤分别计算甲醇分离器出口气体的组成，如表3.13所示
表3.13 甲醇分离器出口气体组成（N7）
N2
2554.27 22172.47 31.83 791.87 10.68
CH4 2613.85 12965.52 18.61 810.34 10.93
CO 2142.94 18601.90 26.70 664.35 8.96
组成 Nm3/t kg/h W% kmol/h mol%
将表3.12和表3.13综合得出甲醇分离器的物料平衡表，如表3.14所示
CHV
H2 16177.26 10030.54 14.40 5015.27 67.63 CO2 431.68 5888.49 8.45 133.83 1.80
合计 23920.00 69658.92 100.00 7415.66 100.00
26
表3.14 甲醇分离器的物料平衡数据 出 料 醇 后 气 kg/h kg% kmol/h mol% 18601.90 26.70 664.35 8.96 5888.49 8.45 133.83 1.80 10030.54 14.40 5015.27 67.63 22172.47 31.83 791.87 10.68 12965.52 18.61 810.32 10.93— — — — — — — — —
粗 甲 醇 kg/h kg% kmol/h mol% 38.08 0.53 1.36 2.52 84.48 220.197 1.92 0.81 12.02 0.17 6.01 2.52 39.20 0.55 1.40 0.59 28.77 0.40 1.80 0.76 6493.15 90.80 202.91 85.36 37.50 0.52 0.50 0.21 34.72 0.49 0.75 0.32 379.17 5.31 21.07 8.86 物 料 组 成 CO CO2
18640.16 24.27 665.72 8.70 5973.06 7.78 135.75 1.77 H2 10042.56 13.08 5021.28 65.61 N2 22211.56 28.92 793.27 10.36
kg/h kg% kmol/h mol%
进 料
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27
CH4 12994.29 16.92 812.14 10.61 CH3OH 6493.15 8.45 202.91 2.65 C4H9OH 37.50 0.05 0.50 0.01 (CH3)2O 34.72 0.05 0.75 0.01 — — — H2O 379.17 0.50 21.07 0.28 — — — — 合计 76806.17 100 7653.11 100 69658.92 100. 7415.66 100 7147.09 100 237.72 100 内蒙古科技大学毕业设计说明书
计算循环气的组成。以计算CO2为例，具体步骤如下：
N131.81C??100%??100%?1.80%N7323.02总VCO2?V9?0.018?23621.18?0.018?425.18Nm3/tCO2的质量流量：VCO2425.18nCO2???18.98kmol/t131.81?44?5799.82kg/h22.422.4CO2的质量分数：CO2的摩尔流量：M5799.82425.18?6944.44X=?100%??100%?8.42%N??131.81kmolM总68865.7622.4?1000 CO的摩尔分数：1吨粗甲醇中溶解的CO2的体积：
2按上述步骤分别计算循环气的组成，如表3.15所示
表3.15循环气的组成
气体组成
Nm3/t kg/h W% kmol/h mol% H2 15967.92 9900.74 14.38 4950.37 67.60 N2 CH4 CO CO2 合计 2527.47 2574.71 2125.91 425.18 23621.19 21939.80 12771.36 18454.04 5799.82 68865.76 31.86 18.55 26.80 8.42 100.00 783.56 798.21 659.07 131.81 7323.02 10.07 10.90 9.00 1.80 100.00 计算甲醇分离器的放空气体的组成。以计算CO2为例，具体计算步骤如下： 1吨甲醇中不溶的CO2体积
VCO2?V7?0.015?V9?431.68?425.18?6.50 Nm3/t nCO2?VCO26.5??0.29kmol/t 22.422.46.5?6944.44?2.02kmol/h
22.4?1000CO2的摩尔流量：N?CO2的摩尔分数：C?N2.02?100%??100%?2.18% N总92.81CO2的质量流量：M?2.02?44?88.67 kg/h CO2的质量分数：X=M88.67?100%??100%?11.14% M总795.77按上述步骤分别计算甲醇分离器放空气的组成，如表3-16所示，弛放气的组成与溶解气的组成相同，如表3.17所示：
表3.16 循环气的组成(N8)
气体组成
Nm-3/t kg/h wt%
H2 209.34 129.80 16.31
N2 26.80 232.64 29.23
CH4 39.68 196.83 24.73
28
CO 17.30 147.83 18.58 CO2 6.50 88.67 11.14
合计 299.35 795.77 100.00
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kmol/h mol% 64.90 69.93 8.31 8.95 12.30 13.25 5.28 5.69 2.02 2.18 92.81 100.00 表3.17 弛放气的组成(N10)
气体组成 Nm-3/t kg/h wt% kmol/h mol%
H2 19.40 12.02 5.93 6.01 48.12
N2 4.50 39.20 19.35 1.40 11.17
CH4 5.80 28.80 14.22 1.80 14.41
CO 4.40 38.08 18.80 1.36 10.92
CO2 6.20 84.48 41.70 1.92 15.39
合计 40.30 202.58 100.00 12.49 100.00
计算粗甲醇中间贮槽的混合物组成。以计算甲醇为例，具体计算步骤如下： 1吨粗甲醇中甲醇的体积：
V甲醇?654.50 Nm3/t n甲醇?V甲醇654.50??29.22 kmol/t 22.422.4654.50?6944.44?202.91 kmol/h
22.4?1000甲醇的摩尔流量：N?甲醇的摩尔分数：C?N202.91?100%??100%?90.09% N总225.24甲醇的质量流量：M?202.91?32?6493.05 kg/h 甲醇的质量分数：X=M6493.05?100%??100%?93.50% M总6944.28按上述计算步骤分别计算出粗甲醇中间贮槽的混合物的组成，如3.18所示：
表3.18 粗甲醇中间贮槽的混合物的组成
气体组成
Nm3/t kg/h wt% kmol/h mol%
CH3OH 654.50 6493.05 93.50 202.91 90.09
（CH3）2O
2.43 34.65 0.50 0.75 0.33
C4H9OH 1.63 37.39 0.54 0.51 0.23
H2O 67.95 379.19 5.46 21.07 9.35
合计 726.51 6944.28 100.00 225.24 100.00
将表3.12和表3.18综合得到进、出口粗甲醇中间贮槽的物料平衡表，如表3.19所示：
如表3.19 粗甲醇中间贮槽的物料平衡表
物料 H2
进料 弛放气
进粗甲醇贮槽混合物 kg/h wt% kmol/mol% kg/h wt% kmol/
h h
12.02 0.17 6.01 2.52 12.05.93 6.01
29
去精馏工段的组成
mol% 48.1
kg/h —
wt% —
kmol/h —
mol% —
内蒙古科技大学毕业设计说明书 2
0.59 39.2
0
0.76 28.7
1
0.57 38.0
8
0.81 84.4
8
85.36 — 0.32 0.21
— — — 202.58
2 11.17 14.11 10.92 15.39 — — — — 100.00
N2 CH4 CO CO2 CH3OH (CH3)2
O C4H9OH H2O 合计
39.20 28.71 38.08 84.48 6943.15 34.72 37.50 379.17 7147.09
0.55 0.40 0.53 1.18 90.85 0.49 0.52 5.31 100.00
1.40 1.80 1.36 1.92 202.91 0.75 0.50
19.35 14.22 18.80 41.70 — — — — 100.00
1.40 1.80 1.36 1.92 — — — — 12.49
— — — — 6943.15 34.72 37.50 379.17 6499.28
— — — — 93.50 0.50 0.54 5.46 100.00
— — — — 202.91 0.75 0.50 21.07 225.24
— — — — 90.09 0.33 0.23 9.35 100.00
21.07 8.86 237.7100.02 0
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