年产10万吨甲醇精馏工段设计
最新年产10万吨煤合成甲醇工厂设计
年产10万吨煤合成甲醇工厂设计1 概述甲醇是重要的有机化工原料之一，是碳一化学的母体，广泛应用于生产塑料、纤维、橡胶、染料、香料、医药和农药等方面，也是一种重要的有机溶剂，由甲醇延伸的化工产品达数百种，在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。
另外，甲醇是一种易挥发的无色透明液体，它与现实中使用的液体燃料具有极为相似的燃烧性能，它既具有燃烧性能好、辛烷值高、抗爆性能好等特点，又具有生产原料非常广泛的优势。
因此，早在20 世纪70 年代初，欧美的一些发达国家就将甲醇列为替代燃料，并开始了不同方式的研究开发与推广应用工作。
我国在这方面的起步工作也较早，20 世纪70 年代初期就有少数大专院校、科研单位和个别汽车制造企业开始了甲醇燃料的开发与应用工作，并取得了一定的进展。
综上所述，根据目前我国资源结构及能源供应的现状，大力发展煤炭洁净技术，对于调整和改善我国的能源结构，促进经济发展会起到更加积极的作用。
2 甲醇合成技术的发展1923 年德国首次用CO＋H2 合成气在锌铬催化剂、高温高压下实现了甲醇合成工业化之后，甲醇生产便迅速发展，甲醇合成的方法也不断出现新的成就，最初采用的锌铬催化剂，甲醇合成反应温度在360~400 ℃，反应压力为20~30 MPa。
后来由于脱硫技术的发展及铜系催化剂研究与应用的成功，在较低的反应温度（240~300 ℃），较低的压力（5 MPa）下，即可获得较高的甲醇产率。
相对于锌铬系催化剂，铜系催化剂不仅活性好，而且选择性高，减少了副反应，不仅改善了甲醇质量，降低了原料气消耗，而且因反应压力低，工艺设备的制造比高压法更容易，投资少，能耗约降低了1/4，单位产品的成本较低，低压甲醇合成具有显著的优越性。
目前，国内外新上的单醇系统全采用低压工艺。
甲醇生产的另一个重要发展动向就是装置的大型化。
20 世纪90 年代以来，国外新建甲醇装置生产能力一般在50~80 万t/a，进入21 世纪后进一步提升至100 万t/a 以上，沙特国际石化公司（Sipchem）和伊朗国家石化公司（NPC）2004 年投产的甲醇装置均为100 万t/a。
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种重要的有机化工品，广泛应用于合成有机化合物、涂料、塑料等工业领域。
甲醇工艺设计的关键目标是实现高产量、高质量的甲醇生产，同时考虑能源消耗、环境污染和安全性等方面的要求。
本文将对一种年产10万吨甲醇工艺设计进行详细介绍，包括原料选择、反应过程、设备选型、能源消耗和环境污染控制等方面。
1.原料选择甲醇的主要原料为天然气或煤炭。
在本工艺设计中，我们选择优质天然气作为甲醇的主要原料。
天然气中的甲烷通过蒸汽重整反应生成合成气，包括一氧化碳和氢气。
该合成气经过净化处理后，进入甲醇合成反应器进行反应。
2.反应过程甲醇的合成反应是一种催化反应，主要基于甲醇合成催化剂的作用。
在本工艺设计中，我们选择了高效的铜锌氧化物催化剂，能够在相对低的温度和压力下实现高效率的甲醇合成。
反应过程主要包括气相反应和液相吸收两个步骤。
气相反应器中，一氧化碳和二氧化碳与氢气发生反应生成甲醇。
反应后的气体进入液相吸收器，通过溶剂的吸收和分离，将甲醇从废气中回收。
3.设备选型甲醇生产设备主要包括气体净化、蒸汽重整、合成反应、分离和脱水等装置。
对于年产10万吨甲醇的工艺设计，我们选用了适宜的设备类型和规格，确保设备能够满足预期产量和质量要求。
例如，气体净化装置采用活性炭吸附和分子筛吸附的组合方式，提高气体净化效果。
合成反应器采用多床催化剂装置，提高反应效率和催化剂的使用寿命。
分离装置采用精馏和吸附等工艺，实现甲醇的回收。
4.能源消耗甲醇生产需要消耗大量的能源，包括天然气和蒸汽等。
为了降低能源消耗和提高能源利用效率，我们在工艺设计中采取了多项措施。
例如，在蒸汽重整过程中，我们采用余热回收技术，将废弃热量回收利用。
在合成反应过程中，我们优化反应条件和催化剂的使用方式，降低能源消耗。
此外，我们还考虑了电力和水的节约措施，提高整体能源利用效率。
5.环境污染控制甲醇生产过程中会产生废气、废水和废渣等污染物。
为了控制环境污染，我们在工艺设计中采取了多项措施。
【精品完整版】年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
**学院
毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
系别：环境与化学工程系
班级：
姓名：
指导教师：
2011年6月 3 日
唐山学院毕业设计（论文）任务书
环境与化学工程系化学工程与工艺专业班姓名：
毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月21 日至2011 年 6 月 3 日
年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
摘要
甲醇作为重要的有机化工原料，对其质量提出了更多更高的要求。
如今了解和熟悉甲醇精制的过程变得越来越普遍。
而通过精馏操作，可以将粗甲醇进行精制。
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，车间布局等完成本次初步设计，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。
年产十万吨甲醇设计
年产十万吨甲醇设计学号:题目：院（部）系所学专业年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称年月日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：班级：签名：年月日摘要本设计重点描述了甲醇合成工艺流程。
甲醇是重要的化工原料和燃料，应用于多个领域。
首先简单地介绍了甲醇的生产发展、甲醇合成的反应热力学和动力学、甲醇反应需要的催化剂、甲醇合成工艺和甲醇的发展前景。
其中，甲醇合成催化剂和工艺选择关系着甲醇合成产量。
中低压、铜基催化剂的条件有利于甲醇合成。
紧接着介绍了甲醇合成工艺。
甲醇合成首先要进行造气。
造气选用煤作原料，得到的粗煤气经脱硫、脱碳等净化操作后进入合成塔合成甲醇。
甲醇合成工艺选择Luigi低压合成，合成气于5MPa、220℃下进入Luigi管壳式反应器。
从合成塔得到的粗甲醇必须要进行精馏。
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。
所以本设计采用三塔精馏工艺。
再接着对甲醇的生产合成和精馏过程进行了详细的物料衡算。
最后进行了常压精馏塔的计算，包括设备选型、塔的外形设计以及塔板流体力学验算。
通过本次设计，对合成甲醇以及提纯甲醇有更深刻的认识。
关键词：甲醇；合成；工艺设计；三塔精馏；常压塔AbstractThis design for methanol synthesis processes were described emphatically. Methanol is an important chemical raw material and fuel, is applied to the fields. First simply introduces the methanol production development, the reaction thermodynamics and kinetics of methanol synthesis, methanol reaction requires a catalyst, methanol synthesis process and the development prospects of methanol. Methanol synthesis catalyst and process selection is one of the relationship between the yield of methanol synthesis. In conditions of low pressure, copper base catalyst for methanol synthesis. Followed by methanol synthesis process was introduced. Gasification methanol synthesis should first. Gasification coal as raw materials, the raw coal gas after desulfurization and decarbonization purification operation into the synthesis of methanol synthesis tower. Choose Luigi low-pressure synthesis methanol synthesis process, synthesis gas in 5 mpa, 220 ℃ under into Luigi tubular reactor. From the crude methanol synthesis tower has to be distillation. 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 USES three tower distillation process. We'll go on with the production of methanol synthesis and material balance of distillation process in detail. Finally, the calculation of atmospheric distillation column was carried out, including equipment type selection, design of the tower and tray hydrodynamics calculation. Through the design, for methanol synthesis and purification of methanol has a more profoundunderstanding.Keywords：methanol；synthetic ;process design ;three tower distillation ;atmospheric column目录第一章前言 (1)1. 概述 (1)1.1 生产及技术发展 (1)2. 甲醇合成 (2)2.1 合成反应热力学 (2)2.2 合成反应动力学 (3)2.3 合成反应催化剂 (3)2.4 合成工艺 (4)2.5 合成甲醇的目的和意义 (5)第二章工艺概述 (6)1. 造气工段 (6)1.1 原料 (6)1.2 原料气的制备 (7)1.3 工艺概述 (7)1.4 净化工段 (8)2. 合成工段 (8)3. 精馏工段 (9)第三章工艺计算 (12)1. 甲醇生产的物料平衡计算 (12)1.1 合成塔物料平衡计算 (12)1.2 甲醇精馏的物料平衡计算 (15)第四章常压精馏塔计算 (18)1.基础数据 (18)2. 塔板数的计算 (19)2.1 处理能力 (19)2.2 最小理论板数 (19)2.3 最小回流比 (20)2.4 理论板数 (20)2.5 进料位置 (20)2.6 全塔效率的估算 (20)3. 精馏段与提馏段的体积流量 (21)3.1 精馏段 (21)3.2 提馏段 (23)4. 塔径计算 (24)4.1 精馏段 (24)4.2 提馏段 (25)5. 塔内件设计 (26)5.1 溢流堰的设计 (26)5.2 溢流装置 (26)5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (27)6. 塔板流体力学验算 (29)6.1 塔板压降 (29)6.2 液泛 (29)6.3 雾沫夹带 (30)7. 塔板负荷性能图 (31)7.1 雾沫夹带线 (31)7.2 液泛线 (31)7.3 液相负荷上限线 (32)7.4 漏液线 (32)7.5 液相负荷下限线 (33)8. 常压塔工艺计算汇总 (34)9. 常压塔塔高计算 (35)第五章 Aspen Plus 的模拟计算 (36)第一章前言1. 概述甲醇是最简单的化学品之一，是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，广泛应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料、汽车和国防等工业中。
年产10万吨煤合成甲醇工厂设计要点
年产10万吨煤合成甲醇工厂设计要点煤合成甲醇工厂设计要点煤合成甲醇工厂是利用煤作为原料制备甲醇的生产设备。
煤作为一种丰富的化石燃料，具有储量大、价格低廉以及可再生的特点，因此利用煤来生产甲醇具有较大的经济和环境优势。
下面我们将介绍设计一个年产10万吨煤合成甲醇工厂的要点。
1. 工艺选择煤合成甲醇工厂的工艺选择对于整个工厂的设计有至关重要的影响。
目前常见的工艺路线有间接法、直接法和半直接法等。
在选择工艺路线时需要考虑甲醇产率、甲醇纯度、能耗和设备投资等因素，综合比较各种工艺路线的优势和劣势，选择适合的工艺路线。
2. 原料处理煤是煤合成甲醇工厂的主要原料，但煤中含有许多杂质，如灰分、硫分、氮分等，需要进行原料处理。
原料处理的主要目的是去除杂质，提高煤的纯度，减少后续工艺过程中的能耗和设备磨损。
原料处理的主要工艺包括煤炭碎煤、煤炭洗选、煤泥脱水等。
3. 反应和分离煤合成甲醇的反应过程是核心环节，主要包括原料气化、合成气净化、合成气变换和甲醇合成等。
在反应过程中，需要注意反应温度、反应压力、反应速率等参数的控制，以保证反应的高效进行。
在分离过程中，主要包括甲醇的分离和副产物的回收利用。
4. 能源利用煤合成甲醇工厂需要大量的能源供应，包括煤炭燃烧产生的热能、原料气化产生的合成气以及电力等。
在能源利用上需要考虑能源的高效利用和节能减排。
通过合理设计能源系统，进行余热回收、废气处理和烟气排放控制等措施，以减少能源消耗和环境污染。
5. 设备选型煤合成甲醇工厂设备的选型对于工艺的高效运行和产品质量的保证至关重要。
设备选型需要考虑设备的质量、性能、可靠性和维修保养等方面。
此外，还需要考虑设备的运行安全和环境保护要求，选择符合国家标准和行业规范的设备。
6. 自动化控制煤合成甲醇工厂的生产过程复杂，需要进行自动化控制来实现对生产过程的监控和调控。
自动化控制系统可以实现对设备运行状态、工艺参数和产品质量等方面的实时监测和调节，提高生产效率和产品质量。
年产10万吨甲醇工厂模拟设计
目录1甲醇生产的主要原料及生产工艺 (1)1.1甲醇生产主要原料及合成方法 (1)1.2甲醇合成工艺流程简介 (2)2生产工艺物料衡算 (3)2.1设计条件及参数 (4)2.2生产工艺物料衡算 (5)3生产工艺热量衡算 (6)3.1合成塔的热量计算 (7)3.2入塔气换热器的热量计算 (8)3.3水冷器热量的计算 (9)4生产工艺的流程设计计算及设备选型 (9)4.1甲醇合成塔的设计选型 (9)4.1.1传热面积计算 (10)4.1.2催化剂用量计算 (11)4.1.3传热管数计算 (11)4.1.4合成塔计算 (11)4.1.5折流板计算 (12)4.1.6管板计算 (12)4.1.7支座计算 (12)4.1.8合成塔设计汇总表 (13)4.2甲醇合成工段设备一览表 (13)5参考文献 (13)甲醇生产的主要原料及生产工艺1.1甲醇生产主要原料及合成方法我国甲醇生产制造原料气的原料有气体、液体和固体原料。
气体原料有天然气、焦炉气、乙炔尾气、炼厂气、高炉气等。
液体原料有石脑油、重油、渣油等。
固体原理有焦炭、无烟煤、褐煤等[1]。
目前甲醇生产技术主要采用低压法和中压法两种工艺，并且以低压法为主，这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。
高压法：(19.6-29.4Mpa)是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度360-400℃，压力19.6-29.4Mpa。
高压法由于原料和动力消耗大，反应温度高，生成粗甲醇中有机杂质含量高，而且投资大，其发展长期以来处于停顿状态。
低压法：(5.0-8.0 Mpa)是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术，低压法基于高活性的铜基催化剂，其活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240-270℃)。
在较低压力下可获得较高的甲醇收率，且选择性好，减少了副反应，改善了甲醇质量，降低了原料消耗。
此外，由于压力低，动力消耗降低很多，工艺设备制造容易。
中压法：(9.8-12.0 Mpa)随着甲醇工业的大型化，如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大，因此在低压法的基础上适当提高合成压力，即发展成为中压法。
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种无色、易挥发的液体，是一种重要的化工原料。
甲醇可用作溶剂、防冻剂、燃料等，并且也是合成多种化学品的重要原料。
本文将介绍一种年产10万吨甲醇的工艺设计。
1.原料选择甲醇的主要原料是天然气或煤炭。
在本设计中，采用天然气作为原料，主要原因是天然气作为清洁能源，不仅含有丰富的甲烷，而且还有其他杂质，如醇、醛和硫化物等。
2.甲醇生产工艺流程甲醇的生产过程主要分为气化、合成气净化、变换反应、甲醇的分离和精制等环节。
气化：天然气通过一系列的处理后，首先进入气化炉进行气化反应，将甲烷转化成一氧化碳和氢气。
合成气净化：气化产生的合成气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气等杂质，需要通过一系列净化步骤，去除杂质，如一氧化碳的选择性氧化、水蒸气转化等，使得合成气的组成符合变换反应的要求。
变换反应：减少二氧化碳的含量并提高一氧化碳的转化率，需要进行一系列变换反应。
主要反应有水汽变换反应和低温甲醇合成反应。
甲醇的分离和精制：合成后的甲醇进入精制塔，通过分离和纯化操作，去除杂质和溶剂，获得高纯度的甲醇。
3.工艺优化为了提高甲醇的生产效率和降低成本，可以对工艺进行优化。
提高合成气的利用率：在气化炉中，采用高效的催化剂和反应条件，提高一氧化碳和氢气的产率。
减少能量消耗：通过余热回收系统，对高温废气和废水进行换热，降低能量消耗。
优化反应条件：根据反应的动力学特性，确定最佳反应温度和压力，提高甲醇的选择性和收率。
改进分离和纯化技术：对精制塔进行优化设计，提高甲醇的回收率和纯度。
4.安全措施甲醇是一种易燃易爆液体，在生产过程中需要采取一系列安全措施，包括防火、防爆、通风和泄漏处理等。
此外，还需要定期检查和维护设备，确保工艺安全可靠运行。
综上所述，本文介绍了年产10万吨甲醇的工艺设计，包括原料选择、工艺流程、工艺优化和安全措施。
通过对工艺的优化和改进，可以提高甲醇的生产效率和质量，并降低生产成本，达到经济效益和环境效益的双重目标。
年产10万吨低压法甲醇精制工段设计
年产10万吨低压法甲醇精制工段设计（生物与化学工程学院10化学工程与工艺班）摘要：本设计所用的低压法采用51—1型铜基催化剂，合成压力为5MPa°以天然气为原料，利用铜基催化剂合成粗甲醇后再经过三塔精憎合成纯度更髙的甲醇。
再通过査阅相关的精餾工艺资料；在实习车间观摩实际操作过程；并整合与精馅相关的文献，从物料和热量衡算，设备选型与il•算的角度，设计出符合生产要求的精憾工艺路线。
关键词：甲醇；低压法：精制：工段设汁引言甲醇在现代工业中占着及其重要的地位，他不仅仅是碳一化工的基本原料，而且在无论是在化工、医药，还是在轻工纺织行业都有着广泛的应用。
甲醇用途广泛，加工后可以作为优质燃料。
其衍生物也用途广泛，诸如屮醛、醋酸、氯甲烷等现代工业的基础产品都能通过甲醇的加工得到，现今，我国已有三十多种工业产品是通过甲醇的一次加工得到的，同时，在市场需求的不断扩张下，如何生产出高质量、高纯度的甲醇产品，已经影响到了每个甲醇生产企业的生存能力。
工艺原理：造气工段：使用二步造气法⑴CH4+H2O （气）-CO+3H2 AH=-205.85kJ/molCH4+O2—CO2+2H2 AH =+109.45kJ / molCH4+7 Ch-CO+2H2 AH =+35.6kJ / molCH4+2H2-CO2+2H2O AH =+802.3kJ / mol合成工段：鲁奇低压工艺法，在5MPa,铜基催化剂条件下合成。
主反应：CO+2H2—CH3OH AH=+102.37kJ/mol副反应：2CO+4H2—CH3（O）+H2O AH =+200.3kJ / molCO+3H2—CH4+H2O AH =+115.69kJ / mol 4CO+8H2—C4H9OH+3H2OAH =+49.62kJ / molCO2+H2-CO+H2O AH =-42.92kJ / mol (1) 因为除了(1)反应之外，所有反应都增加了反应物CO的消耗，从反应平衡的角度考虑，必须抑制除(1)外所有副反应的进行，以此增加CO反应物的物质的量，利于反应向合成甲醇方向进行，增加产率。
甲醇精馏工段操作规程
精馏工段操作规程（10万吨/年）1.工艺原理概述在合成甲醇的同时伴随有许多副反应,从而生成许多副产物。
由于这些副产物的存在,使甲醇纯度下降,影响其质量。
另外CO2与H2合成甲醇时也有水生成,需要将水分离掉,得到符合质量要求的精甲醇。
现将粗甲醇中有代表性组分的分子量与沸点列于下由表可知,粗甲醇中的杂质可以分为两大类:一类包括二甲醚、甲酸甲酯等，它们的沸点低于甲醇；另一类包括乙醇、丙醇、水、丁醇等，它们的沸点高于甲醇沸点。
本工序正是利用这两类物质沸点的差异，采用三塔精馏工艺，在第一塔中除去沸点低于甲醇沸点的物质，在第二塔和第三塔中采出符合国家标准的精甲醇。
把液体混合物经过多次部分气化和部分冷凝，使液体分离成相当纯的组分的操作称为精馏。
连续精馏塔可以想象是由一个个简单蒸馏釜串联起来，由于原料液中组分的挥发度不同，每经过一个蒸馏釜蒸馏一次，蒸汽中轻组分的含量就提高一次，即yn+1＞yn＞X（y代表气相组成，X代表液相组分），增加蒸馏釜的个数就可得到足够纯的轻组分，而塔中残液中所含轻组分的量会越来越少，接近于零。
将这些蒸馏釜叠加起来，在结构上加以简化即成为精馏塔。
随着精馏操作压力的提高，液体混合物的沸点相应提高，加压精馏塔顶甲醇的冷凝温度相应提高，利用加压精馏塔顶较高温度成品甲醇的冷凝热来作为常压精馏塔再沸器的热源，这样可以降低甲醇精馏的蒸汽消耗。
本工序就是利用预蒸馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔分离出粗甲醇中的轻组分物质和重组分物质而得到产品精甲醇。
三塔均用组合式导向浮阀塔，它比传统的浮阀塔板有更好的传质、传热性能。
2.工艺流程说明从合成工段送来的浓度为93％左右的粗甲醇到粗甲醇贮槽，经粗甲醇泵打到粗甲醇预热器，由蒸汽冷凝水提温至65℃左右进入预蒸馏塔，预蒸馏塔下部的预塔再沸器采用0.5MPa，170℃过热蒸汽间接加热液体粗甲醇，保持温度在75-80℃左右，塔顶温度用回流液控制在70℃左右，为了防止低沸点组分在塔顶冷凝，同时尽量减少甲醇损失，塔顶采用两级冷凝，一级冷凝器温度控制在65℃，二级冷凝器温度控制40℃。
【精品完整版】甲醇水年产10万吨甲醇水溶液精馏装置工艺设计
专科毕业论文（设计）
题目：年产10万吨甲醇水溶液精馏装置工艺设计
学生姓名兰昊
学号
指导教师刘明丽
院系
专业应用化工技术
年级1465
教务处制
诚信声明
本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。
特此声明。
论文作者签名：
日期：年月日
1。
年产10万吨粗甲醇精馏工艺设计
摘要 (3)第1章甲醇合成的基本概念 (4)1.1 甲醇的合成方法 (4)1.常用的合成方法 (4)2.本设计所采用的合成方法 (4)1.2 甲醇的合成路线 (5)1．常用的合成工艺 (5)2．本设计的合成工艺 (6)1.3合成甲醇的目的和意义 (7)1.4 本设计的主要方法及原理 (8)造气工段：使用二步法造气 (8)合成工段 (8)第2章生产工艺及主要设备计算 (10)2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (10)2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (19)2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (23)2.2.1 合成塔能量计算 (23)2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (25)2.3.1 常压精馏塔计算 (28)2.3.2 初估塔径 (30)2.3.3 理论板数的计算 (32)2.3.4 塔内件设计 (34)2.3.5 塔板流体力学验算 (37)2.3.6 塔板负荷性能 (39)2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (41)2.3.8 辅助设备 (44)参考文献 (45)致谢 (46)摘要甲醇作为及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。
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。
甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。
分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。
甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。
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。
年产万吨甲醇精馏工段设计
年产万吨甲醇精馏工段设计年产11万吨甲醇精馏工段设计摘要甲醇作为一种用途广泛的有机化工产品，醇还能与有机酸、无机酸、氨、苯、一氧化碳、乙炔、金属钠、苯胺等作用。
即可发生氧化反应、氨化反应、酯化反应、羰基化反应、卤化反应等多种化学反应，甲醇生产越来越受到重视。
仔细研究工艺设计任务书，明确设计任务后，查阅相关资料，选择了甲醇精馏的工艺流程。
对工艺流程中的主塔进行工艺计算，即回流比及塔板数的计算、精馏塔的塔体工艺尺寸计算、塔板的主要工艺尺寸的计算、流体力学验算、绘制塔板负荷性能图，最后需要编写设计说明书，并绘制主塔设备图。
通过物料衡算，得出了主要的物料流量及塔温；对工艺结构进行设计，实际塔板数为20块，每层塔板高度为0.60m，总的塔高数为19.14m，塔径为2m；接着进行了流体力学验算，并绘制了操作性能图，结果表明计算符合要求；然后对主要接管和辅助设备根据要求进行了选择；其次对设计结果进行了列表；最后绘制了精馏塔设备图。
通过这次设计，进一步的巩固了化工原理课程中的相关知识，且学会了对化工设备的设计，为今后从事化工打下了一定的基础。
关键词：甲醇；精馏；工艺设计目 录一、绪论 (3)1.1甲醇的性质及用途 (2)1.1.1 甲醇的物理性质 (2)1.1.2 甲醇的化学性质 (2)1.1.3 甲醇的用途 (3)1.2甲醇的生产方法及工艺流程 (3)1.2.1原料来源 (3)1.2.2甲醇的生产方法 (4)1.2.3工艺流程 (4)1.3国内外甲醇生产概况 (10)1.3.1国外甲醇的生产发展概况 (10)1.3.2国内甲醇的生产发展概况 (11)二、物料衡算 (14)2.1 设计条件 (14)2.2 操作条件 (14)2.3物料衡算的关键组分 (14)2.3.1甲醇的摩尔分数F x 、D x 、W x 的计算 (14)2.3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (15)2.3.3物料衡算 (15)2.4塔板的计算 (15)2.4.1塔温的确定 (15)2.4.2适宜回流比的确定 (15)2.4.3操作线方程的确定 (16)2.4.4理论板数的确定 (17)E (18)2.4.5全塔效率T2.4.6实际塔板数 (19)2.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据 (19)2.5.1操作压力计算 (19)2.5.2操作温度计算 (20)2.5.3平均摩尔质量计算 (20)2.5.4平均密度计算 (21)2.5.5液体平均表面张力计算 (23)2.5.6液体平均粘度计算 (24)2.6精馏段塔体工艺计算 (25)2.6.1精馏段塔径计算 (25)2.6.2塔高的确定 (27)2.6.3壳体、封头尺寸的选择 (27)2.6.4塔板形式的选择 (28)2.6.5溢流堰的设计 (29)2.6.6塔板上筛孔的布置 (31)2.7流体力学验算 (33)2.7.1塔板压降 (33)2.7.2液沫夹带、漏液、液泛的验证 (35)2.9流体力学验算 (42)2.9.1塔板压降 (42)2.9.2液沫夹带、漏液、液泛的验证 (44)三、塔板负荷性能图 (47)3.1精馏段 (47)3.2提馏段 (50)4塔板结构的确定 (55)4.1塔高设计 (55)4.2接管设计 (56)项目 (59)数值与说明 (59)备注 (59)符号说明 (60)1 绪论甲醇最早由木材干馏而得，故称“木精”，其化学式为CH3OH。
毕业设计论文-山西潞宝年产10万吨甲醇项目精脱硫施工方案
山西潞宝10万吨/年甲醇项目精脱硫施工方案受控号:编制:审核:批准:日期:中国化学工程第四建设公司山西潞宝项目部（一）工程概述1.1 编制依据1.1.1、基础文件（１）本工程招标文件（２）设计图纸及说明（３）招标答疑资料1.1.２、国家现行工程建设政策、法规和规范、验收标准，主要有：（１） GB50026－93 《工程测量手册》（２） GBJ50202－2002 《建筑地基与基础工程施工及验收规范》（３） GB50204－2002 《混凝土结构工程施工及验收规范》（４） GB50203－2002 《砌体工程施工及验收规范》（５） GB50209－2002 《建筑地面工程施工及验收规范》（６） GB50207-2002 《屋面工程质量验收规范》（７） JGJ46－2005 《施工现场临时用电安全技术规范》（８） GB50210-2001 《建筑装饰工程施工及验收规范》（9 ）GB50300－2001 《建筑工程施工质量验收统一标准》（10）JGJ18-96 《钢筋焊接及验收规程》（11）GB50164－1992 《混凝土质量控制标准》（12）JGJ33－2001 《建筑机械使用安全技术规范》（13）GB50194－1993 《建设工程施工现场供用电安全规范》1.1.3、我公司ISO9002质量体系标准文件及公司《安全工作手册》1.1.4、施工现场调查资料1.2.工程概况本工程为甲醇项目主装置之一-精脱硫土建部分，主要由12个圆形钢筋砼设备基础及管廊基础组成，由赛鼎工程有限公司设计，圆形基础预埋地脚螺栓及其定位板，要求螺栓精确定位。
1.3工程工期精脱硫设备基础施工工期为50天，精脱硫总体施工工期为130天。
（二）项目管理2.1项目组织机构本工程项目的施工组织机构如下图：项目施工人力计划表项目主要施工机具一览表及进场计划（三）施工技术措施3.1建筑工程施工机械设备选择3.1.1 土方工程基坑开挖有其它单位承包，我方给予人工配合机械挖土方。
福龙10万吨甲醇安全设施设计专篇.
山西福龙煤化10万吨甲醇安全设施设计专篇内容一、建设项目情况本工程主要建设内容包括气柜、焦炉煤气压缩、干法脱硫、煤气转化、甲醇合成、甲醇精馏及精馏库、空分、自控等。
项目占地135亩，年可生产甲醇10万吨，杂醇800吨。
1、气柜从焦化厂来的焦炉煤气，经入口水封进入气柜，缓冲、稳压后送往焦炉气压缩工段。
设置一座23000m3低压湿式螺旋式缓冲气柜，并设有进气及出气水封以防止煤气的泄露。
气柜操作压力约400mmH2O。
排污环节：气柜水槽焦炉煤气冷凝废水0.5m3/h。
2、焦炉气压缩从气柜来的压力为400mmH2O、25℃的焦炉气入焦炉气压缩机，升压至2.5MPa，温度约40℃送至精脱硫装置。
排污环节：压缩机间断排出的含油废水；压缩机噪声。
3、精脱硫来自焦炉气压缩的压力2.5MPa，温度40℃的焦炉气含无机硫20mg/Nm3，有机硫250mg/Nm3，先经过过滤器和预脱硫槽滤去油雾和脱除无机硫后送至转化装置利用余热提温到约320℃。
提温后的气体经一级加氢转化器，气体中的有机硫在此转化为无机硫，另外，气体中的氧也在此与氢反应生成水。
加氢转化后的气体含无机硫约255mg/Nm3，进入中温脱硫槽，脱去绝大部分的无机硫。
之后经过二级加氢转化器将残余的有机硫进行转化，再经中温氧化锌脱硫槽把关，使气体中的总硫达到0.1ppm。
出氧化锌脱硫槽的气体压力约为2.3Mpa，温度约为380℃送往转化装置。
装置中设置中温脱硫槽三台，操作时可串可并，正常操作时两串一备。
氧化锌脱硫槽为两台，正常操作时两台串联，单台需要更换触媒时，短时单台操作。
开车时或更换新触媒后，中温氧化铁脱硫剂需升温还原，铁、钼加氢催化剂需升温硫化。
升温气体通过升温炉来加热，升温炉用燃料气做热源。
脱硫后的焦炉气送至转化工段。
排污环节：升温炉烟道废气、废加氢催化剂、废中温氧化铁、废氧化锌脱硫剂、废活性炭；4、转化脱硫后的焦炉气温度380℃，与废热锅炉来的蒸汽混合后，进入焦炉气蒸汽预热器，再经预热炉预热到660℃，进入转化炉。
甲醇精馏蒸发式水冷器技术条件
(3)操作弹性：60~120%
7．杂醇冷却器
1)进出杂醇冷却器杂醇：
操作温度：95℃~ 40℃
操作压力：0.03MPa(g)
流量：120~150kg/h
组成：
组分
H2O
CH4OH
杂醇
Σ
wt%
41.5
35.8
22.7
100.00
(2)换热器允许压降：≤0.015MPa
（3）给出供货范围、备品备件清单、成套设备价格提供公用工程消耗量及特殊规格要求。
（4）提供设备总装图、占地面积、安装要求，并指导安装
（5）给出供货范围、备品备件清单、成套设备价格
五.接管要求：
对外接管采用法兰连接，连接标准为HG20615-97,法兰类型WN，密封面型式RF。
操作温度：75℃~ 50℃
操作压力：0.05MPa(g)
流量：9810kg/h，6760.0Nm3/h
组成：
组分
H2
CO
CO2
CH4
N2
H2O
CH3OH
C2H6O
Σ
wt%
48ppm
226ppm
3.5
263ppm
200ppm
94.6
1.8
100.00
(2)换热器允许压降：≤0.015MPa
(3)操作弹性：60~120%
详细设计
编制PREP
编号NO.
版次REV
校核CHECK
审核APPR
第5页OF共5页
（5）日照、蒸发
全年日照小时数：
12月份日照小时数：
6月份日照小时数：
全年平均蒸发量：.mm
（6）地温、冻土
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**学院毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计系别：环境与化学工程系班级：姓名：指导教师：2011年6月 3 日唐山学院毕业设计（论文）任务书环境与化学工程系化学工程与工艺专业班姓名：毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月21 日至2011 年 6 月 3 日年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计摘要甲醇作为重要的有机化工原料，对其质量提出了更多更高的要求。
如今了解和熟悉甲醇精制的过程变得越来越普遍。
而通过精馏操作，可以将粗甲醇进行精制。
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，车间布局等完成本次初步设计，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The Process Design of Section Annual Output of 10 Tons of Methanol DistillationAbstractMethanol ，as an important organic chemical raw material，should be put forward more requirements for higher quality. Now understanding and getting familiar with the refining process of methanol are becoming more common. Through the distillation operation, we can refine crude methanol. The design needs to refine the methanol material till its contained alcohol purity amount to a percentage of 99.95. According to a modern understanding of the distillation process design of methanol，the three-tower-distillation technique of methanol is ahead of other processes for its low power consumption and the good quality of its products. Based on the three-tower-distillation process，this design does the material calculation，energy calculation and equipment selection for raw methanol. I also calculate the size of the main process equipment-atmospheric tower，make the layout of the workshop for the preliminary design and enable people to have a more profound understanding of the purification coarse for methanol.Key words：Methanol；Process design；Three-tower-distillation；Atmospheric tower目录1前言 (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)1.3.4 中国甲醇工业发展前景 (4)1.4 甲醇精馏方法的比较 (5)1.4.1 甲醇精馏的概述 (5)1.4.2 甲醇精馏方法 (5)2 精馏工艺流程的设计 (7)2.1 甲醇精馏工艺流程比较 (7)2.1.1 铜基催化剂合成粗甲醇的单塔精馏 (7)2.1.2 铜基催化剂合成粗甲醇的双塔精馏 (7)2.1.3 铜基催化剂合成粗甲醇的三塔精馏 (7)2.2 精馏设备的选择 (8)2.2.1 精馏塔的介绍和选择 (8)2.2.2 其他部分设备的介绍 (11)2.3甲醇三塔精馏的工艺说明 (11)3 工艺计算 (13)3.1 物料衡算 (13)3.1.1 预塔的物料衡算 (13)3.2.2 主塔的物料平衡计算 (14)3.2 能量衡算 (14)3.2.1 预塔的热量衡算 (14)3.2.2 加压塔的热量衡算 (16)3.2.3 常压塔的热量衡算 (17)3.2.4 精馏系统能量结果汇总 (18)4 常压精馏塔设计 (20)4.1 基础数据 (20)4.2 塔板数的计算 (21)4.2.1处理能力 (21)4.2.2最小理论板数Nm (21)4.2.3最小回流比 (21)4.2.4进料位置 (22)4.2.5实际理论板数 (22)4.2.6全塔效率的估算 (22)4.3 精馏段与提馏段的体积流量 (23)4.3.1精馏段 (23)4.3.2提馏段 (24)4.4 塔径计算 (26)4.4.1精馏段 (26)4.4.2提馏段 (27)4.5塔内件设计 (28)4.5.1溢流堰的设计 (28)4.5.2降液管的设计 (28)4.5.3塔板布置及浮阀数目与排列 (29)4.6 塔板流体力学验算 (30)4.6.1汽相通过浮阀塔的压降 (30)4.6.2液泛 (31)4.6.3雾沫夹带 (31)4.7 塔板负荷性能图 (32)4.7.1雾沫夹带线 (32)4.7.2 液泛线 (32)4.7.3 液相负荷上限线 (33)4.7.4 漏液线 (33)4.7.5 液相负荷下限线 (33)4.8 常压塔工艺计算汇总 (34)4.9常压塔主要尺寸确定 (35)4.9.1 塔高设计 (35)4.9.2 接管设计 (35)5结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)附录 (40)1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：OH CH 3，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可见下表1-1：表1-1 甲醇的部分物理性质[1] 项目数值 项目 数值 液体密度kg/m 3(20℃)804.8 熔点/℃ -97.5 气体密度kg/m 3(100℃)3.984 闪点（闭环）℃ 9.4 气体粘度sPa ⋅μ（100℃）12.3 沸点℃ 64.6液体粘度s Pa ⋅μ(20℃) 0.580 表面张力mN/m(20℃) 22.07 1.1.2 甲醇的化学性质甲醇为最简单的饱和脂肪醇，其化学性能活泼，易燃烧。
相关反应诸多，例如其氧化反应、酯化反应、卤化反应、脱水反应、甲基化反应等等。
1.2 甲醇的用途甲醇是很重要的有机化工原料和溶剂，当前，世界上甲醇的生产能力为每年近千万吨，其中将近30%至40%的甲醇用于生产甲醛。
此外，在合成材料、医药、农药、香料、染料和油漆等工业中，甲醛是不可缺少的溶剂和原料。
甲醇在能源方面的用途早在上世纪90年代就得到了快速的发展，例如甲醇制备甲基叔丁基醚燃料电池[2]、燃料甲醇[3]等等。
此外，甲醇低压羰基化制备乙酸的技术在近年来也发展很快，已经成为生产乙酸的主要方法[4]。
以甲醇为原料制得的人工蛋白称为甲醇蛋白。
含有丰富的维生素和蛋白质，营养价值超过粮食和大豆油饼，成本比鱼粉便宜，无毒，收率高[5]。
上世纪80年代以来，甲醇的非化工用途受到人们的重视，并为甲醇的用途开辟一个新的领域。
甲醇和燃料油相比是一类廉价、辛烷值高（高达110）、热效率高、对环境的污染小的液体燃料。
甲醇若直接作为汽车发动机的燃料，虽然热值只有汽油的一半，但它使汽车行驶一样的里程消耗的甲醇和汽油之比不是2:1，而仅为1.07:1[6]，其热效率高出汽油90%以上。
可见，甲醇作发动机的燃料，经济上是合理的，所以可以代替汽油作为轮船、机车、飞机的燃料，也可以做发电厂轮机的燃料。
甲醇还可以与汽油掺混燃烧，作为汽车的燃料[4]。
1.3 甲醇工业的发展及现状1.3.1甲醇的消费量80年代以来，世界的甲醇总需求量增长很快，平均年增长率约8%。
市场的需求必然导致甲醇产量的迅速增加。
1982年全世界的甲醇产量不足1.2kt 310⨯,而1990年超过了kt 3107.1⨯，更甚者1995年达到了kt 3105.2⨯[7]，同年世界甲醇的消费总量为kt 31039.2⨯。
预计到2015年达到约7200万吨[8]。
我国甲醇的消费增长也很快，从1957年的1.664kt ，到1970年的83kt ，再到1990年的660kt 、1991年的780kt [9]，而1995年已经达到1133.8kt ，1996年达到1081.8kt [10]，2005年7200kt ，2008年实际产量达到11260kt ，到了2009年全年产量达到近11160kt [11]，新增甲醇装置18套，新增产能约为850万吨，而且各地还在筹划建设的甲醇产能高达4320万吨，其中相当一分不分是配套生产其他煤化工产品的[8]。
1.3.2 世界甲醇工业发展概况甲醇最早是由木材和木质素干馏而制得的，俗称木醇。
到了1661年，德国的Robert Boyle 发现焦木酸含有一种“中性物质”，称它为木醇（Wood Alcohol ）。
木材在较长时间加热炭化的过程中，会产生可凝和不可凝挥发性物质，被称之为焦木酸的可凝性液体中含有甲醇、焦油和乙酸。
除去焦油的焦木酸可以通过精馏分离出天然的甲醇和乙酸，这是生产甲醇的最古老的方法。
美国在20世纪的70年代初才完全摒弃了这一方法。
1934年，Damds 和 P ’eligt 一起从焦木酸中分离出了甲醇，并且测定了甲醇的分子量。
甲醇的大规模工业化生产是以20世纪20年代高压法合成甲醇作为标志。
1913年，德国BASF 公司在高压合成氨的实验装置上进行一氧化碳和氢气合成含氧化合物的研究，于1923年在德国Leuna 建成世界上第一座年产3000吨合成甲醇生产装置，并成功投产。
该装置采用了Zn-Cr 氧化物作为催化剂，一氧化碳和氢气作为原料，压力30至35MPa ，温度300至400℃条件下进行。