年产40万吨甲醇精馏工艺设计概述

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设

计

学院：专业：班

级：晋艺

学生：指导教师：

1．设计（论文）的主要任务及目标

(1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。

(2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。

(3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。

2．设计（论文）的基本要求和内容

(1) 本车间产品特点及工艺流程。

(2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。

(3) 参考资料

3．主要参考文献

[1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7

[2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268.

[3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530

4．进度安排

设计（论文）各阶段名称起止日期

1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11

2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26

3 论文写作2010-02-27~2010-03-19

4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03

5 准备答辩2010-4-10

目录

摘要 (1)

第1章甲醇精馏的工艺原理 2

第1.1节基本概念 2

第1.2节甲醇精馏工艺 3

1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3

1.2.2 主要设备和泵参数 3

1.2.3膨胀节材料的选用 6

第2章甲醇生产的工艺计算7

第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7

第2.2 节生产甲醇所需原料气量9

2.2.1生产甲醇所需原料气量9

第2.3节联醇生产的热量平衡计算15

2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15

2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18

第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21

2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21

2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25

第3章精馏塔的设计计算33

第3.1节精馏塔设计的依据及任务33

3.1.1设计的依据及来源33

3.1.2设计任务及要求33

第3.2节计算过程34

3.2.1塔型选择34

3.2.2操作条件的确定34

3.2.2.1 操作压力34

3.2.2.2进料状态35

3.2.2.3 加热方式35

3.2.2.4 热能利用35

第3.3节有关的工艺计算36

3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36

3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37

3.3.4热能利用38

3.3.5 理论塔板层数的确定38

3.3.6全塔效率的估算39

3.3.7 实际塔板数40

第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40

3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40

3.4.1.1 精馏段40

3.4.1.2 提馏段42

第3.5节塔径的计算43

第3.6节塔高的计算45

第3.7节塔板结构尺寸的确定46

3.7.1 塔板尺寸46

3.7.2弓形降液管47

3.7.2.1 堰高47

3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47

3.7.3进口堰高和受液盘47

3.7.4 浮阀数目及排列47

3.7.

4.1浮阀数目48

3.7.

4.2排列48

3.7.

4.3校核49

第3.8节流体力学验算49

3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49

3.8.1.1 干板阻力49

3.8.1.2板上充气液层阻力49

3.8.1.3由表面张力引起的阻力50

第3.9节漏液验算50

第3.10节液泛验算50

第3.11节雾沫夹带验算51

第3.12节操作性能负荷图51

3.12.1雾沫夹带上限线51

3.12.2液泛线52

3.12.3 液体负荷上限线52

3.12.4漏液线52

3.12.5 液相负荷下限线52

第3.13节操作性能负荷图53

第3.14节各接管尺寸的确定54

3.1

4.1 进料管54

3.1

4.2釜残液出料管55

第3.15节回流液管55

第3.16节塔顶上升蒸汽管55

第3.17节水蒸汽进口管56

第4章辅助设备的计算及选型57

第4.1节水冷排设计计算58

第4.2节水冷排的设计选型59

第4.3节预塔进料泵的选型60

参考文献62

附录63

致谢64

年产40万吨甲醇精馏工艺设计

摘要

目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化，总体的趋势是走高。随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料——甲醇的价格还会稳步提高。国内又有一批甲醇项目在筹建。这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法就成为投资者关注的重点。

通过查阅资料最后采用中压法在265℃合成400kt/a的粗甲醇，并应用三塔精馏来对其进行精制。本设计说明书首先概述了甲醇的性质和发展历史，并介绍了我国甲醇工业的发展；对合成和精馏工段进行了物料和热量的工艺计算；对甲醇精馏塔做了详细的设计计算，最后对水冷排和预塔进料泵做了设计计算。

在上述工作的基础之上，参考相关的资料和标准对合成工段的设备和管道进行了