年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计

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甲醇精馏塔毕业设计

甲醇精馏塔毕业设计

目录1精馏塔工艺计算 (5)1.1任务书 (5)1.2物料衡算 (5)1.2.2进料液、馏出液、塔釜残液的摩尔分数 (5)1.2.3平均相对分子质量 (6)1.2.4物料衡算方程 (6)1.2.5塔顶、塔釜摩尔质量 (6)1.2.6馏出液、塔釜残液的流量 (6)1.2.7物料衡算结果 (6)1.3理论塔板数的确定 (7)1.3.1甲醇水气液平衡关系及平衡数据 (7)1.3.2塔顶气相温度(VD t )、液相温度(LD t )、进料温度(F t )和塔釜温度(W t ) (7)1.3.3回流比确定 (8)1.3.4理论塔板数(作图法) (9)1.4热量衡算 (9)1.4.1冷凝器的热负荷 (9)1.4.2冷却水的消耗量 (10)1.4.3加热器热负荷 (10)1.4.4全塔热量衡算 (11)1.4.5热量衡算结果 (12)1.5物性参数 (12)1.5.1塔顶条件下的流量及物性参数 (12)1.5.2塔底条件下的流量及物性参数 (13)1.5.3进料条件下的流量及物性参数 (13)1.5.4精馏段的流量及物性参数 (14)1.5.5提馏段的流量及物性参数 (15)1.6填料 (16)1.6.1填料的选择 (16)1.6.2塔径确定 (16)1.6.3填料层高度计算 (17)1.6.4压降和持液量 (18)2精馏塔结构计算 (19)2.1附属设备及主要附件 (19)2.1.1液体分布器 (19)2.1.2填料支撑装置 (19)2.1.3液体再分布器 (20)2.1.4填料压板及床层限制器 (22)2.1.5除沫器 (22)2.2冷凝器 (23)2.3再沸器 (23)2.4塔管径的计算以及法兰的选择 (24)2.4.1进料管 (25)2.4.2回流管 (26)2.4.3塔顶蒸汽接管 (27)2.4.4再沸器出料接管 (27)2.5筒体连接法兰 (28)2.5.1精馏段筒体与封头连接法兰 (29)2.5.2再沸器与封头连接法兰 (30)2.6手孔 (30)2.6.1精馏段筒体手孔 (30)2.6.2再沸器手孔 (33)2.7裙座 (33)2.8塔总体高度设计 (34)2.8.1塔顶部空间高度 (34)2.8.2进料部位空间高度 (34)2.8.3塔的总体高度 (34)3精馏塔的强度计算 (35)3.1厚度计算 (35)3.1.1材料选择 (35)3.1.2厚度计算 (35)3.2塔的各部分质量 (36)3.2.1圆筒质量 (36)3.2.2封头质量 (36)3.2.3裙座质量 (36)3.2.4塔内件质量 (37)3.2.5人孔、法兰、接管质量 (37)3.2.6保温层材料质量 (37)3.2.7平台扶梯质量 (37)3.2.8操作时塔内物料质量 (37)3.2.9冲水质量 (37)3.2.10全塔操作质量 (38)3.2.12全塔最大质量 (38)3.4风载荷 (39)3.4.1每段水平风力 (39)3.4.2风弯矩 (40)3.5地震载荷 (41)3.5.1水平地震力 (41)3.5.2垂直地震力 (42)3.5.3地震弯矩 (42)3.5.4最大弯矩 (43)3.6应力校核 (43)3.6.1筒体轴向应力 (43)3.7圆筒的稳定性、拉应力校核 (44)3.7.1圆筒轴向许用压应力按下式求取 (44)3.7.2圆筒最大组合压应力 (44)3.7.3圆筒拉应力校核 (45)3.8塔设备应力试验时的应力校核 (45)3.9裙座的设计 (46)3.10开孔补强 (47)3.10.1塔顶出气管补强 (47)3.10.2手孔补强 (48)3.10.3人孔开孔补强 (49)3.1.1基础环设计 (50)3.1.2螺栓座的设计 (51)3.1.3裙座与塔体连接焊缝 (51)第一阶段计算(纯计算内容)1精馏塔工艺计算1.1任务书设计一套甲醇回收装置,进料温度86℃,回流液温度63℃,进料中含甲醇76.39%(质量),进料流量2000kg/h ,塔顶出料中含甲醇99.5%,经精馏后残液含甲醇1%。

年产10万吨甲醇工艺设计

年产10万吨甲醇工艺设计

1 总论1.1 概述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。

1)甲醇(英文名;Methanol,Methyl alcohol)又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇。

化学分子式为CH3OH。

甲醇的性质;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。

甲醇的用途;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。

甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。

甲醇的毒性及常用急救方法;甲醇被人饮用后,就会产生甲醇中毒。

甲醇的致命剂量大约是70毫升。

甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。

急性中毒症状有:头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。

慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。

甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。

甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。

其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。

甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。

【精品完整版】年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计

【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

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。

甲醇精馏毕业设计

甲醇精馏毕业设计

甲醇精馏毕业设计甲醇精馏毕业设计在化学工程领域,精馏是一项重要的分离技术,广泛应用于石油、化工、制药等行业。

而甲醇精馏作为一种常见的精馏过程,也是化学工程专业学生毕业设计中的常见课题之一。

本文将探讨甲醇精馏毕业设计的相关内容,从原理到实践,为读者提供一些参考和思路。

1. 甲醇精馏的原理甲醇精馏是一种通过不同组分的沸点差异实现分离的过程。

在甲醇精馏过程中,通过加热混合物使其汽化,然后通过冷凝使其液化,从而实现组分的分离。

甲醇精馏通常采用多塔分离塔来实现,其中包括顶塔、底塔和中间塔。

通过在不同塔中设置不同的温度和压力条件,可以实现对甲醇和其他组分的分离。

2. 甲醇精馏过程中的关键参数在进行甲醇精馏毕业设计时,需要考虑一些关键参数,以确保分离过程的效果和经济性。

其中包括塔板数目、进料温度、塔底温度、回流比等。

塔板数目的选择直接影响到分离的效果,过多的塔板会增加设备成本,而过少的塔板会影响分离效果。

进料温度和塔底温度的控制也是关键,过高或过低的温度都会影响到分离效果。

回流比的选择需要综合考虑经济性和分离效果,过高的回流比会增加能耗,而过低的回流比会降低分离效果。

3. 甲醇精馏毕业设计的实践在进行甲醇精馏毕业设计时,学生需要进行一系列的实验和模拟,以验证设计的可行性和优化分离过程。

首先,可以通过实验室的小型精馏设备进行基础实验,确定关键参数的范围和优化条件。

然后,可以使用化工软件进行模拟,通过调整参数和优化设计,得到更加合理的分离方案。

最后,可以进行中试实验,验证设计的可行性和稳定性。

4. 甲醇精馏的应用甲醇精馏在工业生产中有广泛的应用。

甲醇作为一种重要的化工原料,广泛用于合成甲醛、甲乙醇、甲苯等化工产品。

通过甲醇精馏,可以实现对甲醇和其他组分的高效分离,提高产品纯度和质量。

甲醇精馏还可以用于废水处理、石油提炼等领域,具有重要的经济和环保意义。

5. 甲醇精馏毕业设计的挑战和展望甲醇精馏毕业设计虽然是一个常见的课题,但也面临一些挑战。

年产10万吨甲酸精馏工段设计毕业设计

年产10万吨甲酸精馏工段设计毕业设计

年产10万吨甲酸精馏工段设计毕业设计概述本文档将介绍年产10万吨甲酸精馏工段的设计方案。

甲酸精馏工段是甲酸生产过程中的重要环节,通过精馏工序将甲酸进行分离和纯化,以满足市场需求。

设计目标本设计的目标是达到年产10万吨甲酸的产量,并确保产品质量稳定可靠。

同时,设计方案应该提供高效的操作过程和可持续的生产方式,以降低能耗和环境影响。

设计方案1. 工段流程:采用多级精馏塔工艺,将原料甲酸进行连续精馏,分离出高纯度的甲酸产品。

具体的工段流程将根据实际工艺要求进行设计,并充分考虑工段间的热量和物料传递。

2. 设备选型:根据设计产能和产品要求,选择合适的精馏塔、冷凝器、加热炉等设备。

设备选型应考虑设备的耐腐蚀性、传热效率和操作稳定性,并确保设备能够满足工段的运行需求。

3. 能源优化:在设计方案中,应采用节能措施,如余热回收、换热器优化等,以降低能耗和生产成本。

同时,应考虑使用清洁能源替代传统能源,以减少对环境的影响。

4. 安全考虑:在设计中应充分考虑工段的安全性,确保关键设备的可靠性和操作的安全性。

应设置合理的安全装置,并进行必要的安全评估和风险控制。

5. 自动化控制:设计方案中应考虑自动化控制系统的应用,以提高生产效率和产品质量的稳定性。

自动化控制系统应能够实时监测和控制工段的各项参数,确保生产过程的可控性和可靠性。

结论通过以上设计方案的实施,预计能够实现年产10万吨甲酸的产量目标,并提供高质量的甲酸产品。

该方案不仅考虑了工段的操作效率和产品质量,还注重了能源优化和安全性的考虑。

同时,自动化控制系统的应用将提高工段的生产效率和运行稳定性。

最终,这个设计方案将为甲酸精馏工段的优化提供一个可行且可持续的解决方案。

年产10万吨甲醇工艺设计

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

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。

年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计毕业设计论文

年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计毕业设计论文

毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目:年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计姓 名: 陈佳星编 号:平顶山工业职业技术学院年月日毕业设计(论文)任务书姓名陈佳星专业应用化工技术任务下达日期年月日设计(论文)开始日期年月日设计(论文)完成日期年月日设计(论文)题目:年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计A·编制设计B·设计专题(毕业论文)指导教师信熙卿系(部)主任吴济民年月日毕业设计(论文)答辩委员会记录化工系应用化工技术专业,学生于年月日进行了毕业设计(论文)答辩。

设计题目:年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计专题(论文)题目:年产10万吨甲醇转化工段中换热器的设计指导老师:信熙卿答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生毕业设计(论文)成绩为。

答辩委员会人,出席人答辩委员会主任(签字):答辩委员会副主任(签字):答辩委员会委员:,,,,,,平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)评语第页毕业设计(论文)及答辩评语:摘要本设计是关于浮头式换热器的设计,主要是进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

近二三十年来,化工、石油、轻工等过程工业得到了迅猛发展。

因此,要求提供尺寸小,重量轻、换热能力大的换热设备。

在设计过程中,我尽量采用较新的国家标准,做到既满足设计要求,又使结构优化,降低成本,以提高经济效益为主,力争使产品符合生产实际需要,适合市场激烈的竞争。

关键词:换热器;设计;甲醇;校核;AbstractThis design manual is about the floating head heat exchanger design, mainly for the heat exchanger process calculation, heat exchanger design of the structure and strength. Heat exchanger is the chemical, oil refining, power, food, light industry, atomic energy, pharmaceutical, machinery, and other widely used in many industrial sectors as a general-purpose device. The past 23 years, chemical, petroleum, light industry and other process industries have been developing rapidly. Therefore, the required small size, light weight, large capacity heat exchanger heat transfer equipment. In the design process, I try to use a relatively new national standard, so not only meet the design requirements, but also to structural optimization, cost reduction, mainly to improve economic efficiency, and strive to make the products meet the actual needs of production for the market competition.Key words: Exchanger; Design; Methanol; Check;目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1产品的性质 (2)1.1.1甲醇物性 (2)1.1.2产品的用途 (2)1.1.3 甲醇的发展前景 (3)1.2甲醇生产的基本原理 (3)1.2.1甲醇合成 (3)1.2.2甲醇生产工艺流程 (4)1.2.3反应原理 (4)1.3甲醇转化工段生产工艺流程 (5)1.3.1 转化流程图 (5)1.3.2转化工艺流程 (6)第2章换热器的种类和选用 (7)2.1 换热器的应用及其发展 (7)2.2换热器的种类 (8)2.2.1间壁式换热器的类型 (8)2.2.2套管式换热器: (8)2.2.3管壳式换热器: (8)2.3换热器设计方案的确定 (8)第3章换热器设计方案的确定和工艺参数的计算 (10)3.1.换热器的工艺计算 (10)3.1.1 确定物性数据 (10)3.1.2 计算冷却剂用量 (11)3.1.3 计算传热面积 (11)3.1.4管程,壳程的平均温差 (12)3.2换热器工艺尺寸的计算 (13)3.2.1 管径选用 (13)3.2.2管子数 (13)3.2.3管子排列方式和管间距确定 (13)3.2.4 壳体内径 (14)3.2.5换热器壳体壁厚 (14)3.2.6 折流板选择 (14)3.2.7其他附件 (15)3.3换热器核算换热器核算 (15)3.3.1 壳程表面给热系数 (15)3.3.2管内表面给热系数 (16)3.3.3 传热面积裕度 (17)3.3.4换热器内流体的流动阻力 (18)3.3.5管子拉脱力计算 (18)第4章换热器主要结构尺寸和计算结果列表 (20)第5章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)前言我国是一个少油多煤的国家,煤炭贮量非常丰富,煤种齐全。

化工设计任务书范文

化工设计任务书范文

化工设计任务书范文一、项目名称年产 10 万吨甲醇合成工艺设计二、项目背景甲醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化工、医药、农药、燃料等领域。

随着经济的发展和能源需求的增长,甲醇的市场需求不断扩大。

本项目旨在设计一套年产 10 万吨甲醇的合成工艺,以满足市场需求。

三、设计依据1、原料供应原料气组成:氢气(H₂)70%,一氧化碳(CO)20%,二氧化碳(CO₂)5%,氮气(N₂)5%。

原料气压力:25 MPa原料气温度:40℃2、产品规格甲醇产品纯度:≥999%甲醇产品含水量:≤01%3、公用工程条件冷却水温度:25℃冷冻水温度:-15℃蒸汽压力:10 MPa(饱和蒸汽)四、设计原则1、采用先进、成熟、可靠的工艺技术,确保生产过程安全、稳定、高效。

2、充分考虑环境保护和节能减排,符合国家相关法规和标准。

3、优化工艺流程和设备选型,降低投资成本和运行费用。

4、考虑装置的灵活性和可扩展性,以适应市场变化和未来发展的需求。

五、工艺流程设计1、合成气制备原料气经过脱硫、脱碳等净化处理,去除其中的杂质。

净化后的原料气通过压缩提高压力,以满足合成反应的要求。

2、甲醇合成合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。

反应产物经过冷却、分离,得到粗甲醇。

3、甲醇精馏粗甲醇经过精馏塔精馏,去除其中的杂质,得到高纯度的甲醇产品。

六、设备选型1、压缩机选用离心式压缩机,根据原料气流量和压力要求确定型号和规格。

2、合成反应器采用绝热式固定床反应器,根据反应条件和生产能力确定尺寸和结构。

3、精馏塔选用板式精馏塔,根据分离要求和物料特性确定塔板数和塔径。

4、换热器根据热量交换需求选择合适的换热器类型和规格,如管壳式换热器、板式换热器等。

5、泵根据物料流量和扬程要求选择离心泵或柱塞泵等。

七、车间布置1、按照工艺流程和设备特点,合理布置设备,确保物料输送顺畅,操作方便。

2、充分考虑安全距离和防火防爆要求,设置必要的安全设施和通道。

3、考虑设备检修和维护的空间需求,便于设备的安装和拆卸。

年产10万吨酒精蒸馏车间设计

年产10万吨酒精蒸馏车间设计

2. 物料衡算2.1 生产规模年生产能力:100000t /y 年连续工作日:280d /y 连续每小时产量:根据设计任务,医用酒精的年生产能力100000t /y全年365d ,除去机械维修、节假日等,实际连续工作日280d 每昼夜24h 连续生产,则每小时生产能力:1490024280100000=⨯=P kg/h蒸馏过程采用气相过塔两塔蒸馏流程,塔底采用直接蒸汽加热,压力为0.12MPa ,温度为104℃。

设蒸汽总损耗0.25%,其中精馏和粗馏各占一半,在粗馏和精馏损耗中,设备的蒸汽渗漏损耗和废酒糟带走的酒精各占一半,两外提取杂醇油带走的酒精又占成品酒精总量0.48%2.2 各塔物料衡算图2 粗馏塔物料进出Fig.2 Figure out crude distillation column materials对整个粗馏塔进行全塔总物料衡算;0W L S F +=+ wl Wx Lx x F +=00式中 F 0——发酵缪蒸汽量,kg/h ;0x ——发酵缪中酒精摩尔分率 S —— 加热蒸汽量,kg/h ;L —— 上升蒸汽量,kg/h ;l x ——上升蒸汽的摩尔分率 W 0—— 废液量,kg/h ; 0w x —— 废液中的摩尔分率 粗馏塔热量衡算:WL s F WI LI SI I F +=+0式中: F I —— 成熟缪的热焓,kJ/kg ;s I —— 加热蒸汽的热焓,kJ/kg ;W I —— 废液的热焓,kJ/kg ;L I —— 上升酒精蒸汽的热焓,kJ/kg ;图2 精馏塔物料进出Fig.2 Figure out distillation column materials现在以每小时成品酒精的产量为基准,对整个精馏塔进行总物料衡算如下:''0V P W P V Q V F ++++=++其中 P R Q V )1(+== 故: ''0V P W P V F +++=+pp w p f x V x P Wx Px Fx '''+++=式中 F —— 粗酒精蒸汽量,kg/h ; V 0 —— 加热蒸汽量,kg/h ;V —— 塔顶上升的酒精蒸汽量,kg/h ; V’ —— 酒精蒸汽渗漏损失量,kg/h ; Q —— 回流入塔的冷凝酒精量,kg/h ; P ’—— 杂醇酒精蒸汽量,kg/h ; P —— 成品酒精量,kg/h ; W —— 废液量,kg/h ; R —— 回流比。

毕业设计(论文)-甲醇水溶液精馏塔工艺设计[管理资料]

毕业设计(论文)-甲醇水溶液精馏塔工艺设计[管理资料]

摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的,故俗称木醇,这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。

无色、透明、高度挥发、易燃液体。

略有酒精气味。

分子式 C-H4-O。

近年来,世界甲醇的生产能力发展速度较快。

甲醇工业的迅速发展,是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。

由甲醇转化为汽油方法的研究成果,从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。

近年来碳一化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品,正在研究开发和工业化中。

甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。

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是至关重要的。

本计为分离甲醇-水混合物。

对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。

设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。

塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐,设计对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算。

关键字:精馏泡点进料物料衡算目录1精馏塔的物料衡算 (2)2232塔板数确定.........................................N (3)T3、液相负荷.............................. 错误!未定义书签。

4错误!未定义书签。

3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算55568错误!未定义书签。

4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9)错误!未定义书签。

......................................提馏段踏进计算.....................................125 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)精馏段错误!未定义书签。

年产10万吨酒精蒸馏车间设计

年产10万吨酒精蒸馏车间设计

2. 物料衡算2.1 生产规模年生产能力:100000t /y 年连续工作日:280d /y 连续每小时产量:根据设计任务,医用酒精的年生产能力100000t /y全年365d ,除去机械维修、节假日等,实际连续工作日280d 每昼夜24h 连续生产,则每小时生产能力:1490024280100000=⨯=P kg/h蒸馏过程采用气相过塔两塔蒸馏流程,塔底采用直接蒸汽加热,压力为0.12MPa ,温度为104℃。

设蒸汽总损耗0.25%,其中精馏和粗馏各占一半,在粗馏和精馏损耗中,设备的蒸汽渗漏损耗和废酒糟带走的酒精各占一半,两外提取杂醇油带走的酒精又占成品酒精总量0.48%2.2 各塔物料衡算图2 粗馏塔物料进出Fig.2 Figure out crude distillation column materials对整个粗馏塔进行全塔总物料衡算;0W L S F +=+ wl Wx Lx x F +=00式中 F 0——发酵缪蒸汽量,kg/h ;0x ——发酵缪中酒精摩尔分率 S —— 加热蒸汽量,kg/h ;L —— 上升蒸汽量,kg/h ;l x ——上升蒸汽的摩尔分率 W 0—— 废液量,kg/h ; 0w x —— 废液中的摩尔分率 粗馏塔热量衡算:WL s F WI LI SI I F +=+0式中: F I —— 成熟缪的热焓,kJ/kg ;s I —— 加热蒸汽的热焓,kJ/kg ;W I —— 废液的热焓,kJ/kg ;L I —— 上升酒精蒸汽的热焓,kJ/kg ;图2 精馏塔物料进出Fig.2 Figure out distillation column materials现在以每小时成品酒精的产量为基准,对整个精馏塔进行总物料衡算如下:''0V P W P V Q V F ++++=++其中 P R Q V )1(+== 故: ''0V P W P V F +++=+pp w p f x V x P Wx Px Fx '''+++=式中 F —— 粗酒精蒸汽量,kg/h ; V 0 —— 加热蒸汽量,kg/h ;V —— 塔顶上升的酒精蒸汽量,kg/h ; V’ —— 酒精蒸汽渗漏损失量,kg/h ; Q —— 回流入塔的冷凝酒精量,kg/h ; P ’—— 杂醇酒精蒸汽量,kg/h ; P —— 成品酒精量,kg/h ; W —— 废液量,kg/h ; R —— 回流比。

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

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。

年产10万吨煤合成甲醇的工艺设计

年产10万吨煤合成甲醇的工艺设计

精细化工工艺学设计说明书年产10万吨煤合成甲醇的工艺设计起止日期:2011 年11 月28 日至2011 年12 月16 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)包装与材料工程学院(部)2011年12 月16 日目录一、概述 (1)1.1甲醇的应用情况介绍 (1)1.2 甲醇的合成方法 (1)1.2.1常用的合成方法 (1)1.2.2其他方法 (2)1.2.3本设计所采用的合成方法 (2)二.工艺概述 (2)2.1 造气工段 (2)2.2 净化工段 (3)2.3 合成工段 (3)2.3.1合成工段工艺 (3)2.3.2反应热力学 (4)2.4 精馏工段 (4)三.生产工艺及主要设备计算 (4)3.1 合成塔物料平衡计算 (5)3.2合成塔能量计算 (9)3.3 常压塔主要尺寸确定 (14)3.3.1.壁厚 (14)3.3.2.封头 (14)3.3.3裙座 (14)3.3.4塔高设计 (14)3.3.5接管设计 (14)3.3.5.1.塔顶甲醇蒸汽出口管 (14)3.3.5.2.回流液进口管 (15)3.3.5.3塔底出料管 (15)3.3.5.4进料管 (16)3.3.5.5.再沸器蒸汽入口管 (16)四.参考文献 (17)五.结束语 (18)一、概述1.1甲醇的应用情况介绍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。

1.2甲醇的合成方法1.2.1常用的合成方法当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺,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。

(完整版)甲醇水精馏毕业课程设计

(完整版)甲醇水精馏毕业课程设计

4.3.2前言在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门,塔设备属于使用量大,应用面广的重要单元设备。

塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。

所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。

塔设备按其结构形式基本上可分为两类:板式塔和填料塔。

以前,在工业生产中,当处理量大时多用板式塔,处理量小时采用填料塔。

近年来由于填料塔结构的改进,新型的、高负荷填料的开发,既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小以性能稳定等特点。

因此填料塔已被推广到大型汽液操作中。

在某些场合还代替了传统的板式塔。

如今,直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。

随着对填料塔的研究和开发,性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。

板式塔为逐级接触式汽液传质设备,它具有结构简单、安装方便、操作弹性大、持液量小等优点。

同时也有投资费用较高、填料易堵塞等缺点。

本设计目的是分离甲醇 - 水混合液,处理量不大,故选用填料塔。

塔型的选择因素很多。

主要因素有物料性质、操作条件、塔设备的制造安装和维修等。

1与物性有关的因素①易起泡的物系在板式塔中有较严重的雾沫夹带现象或引起液泛,故选用填料塔为宜。

因为填料不易形成泡沫。

本设计为分离甲醇和水,故选用填料塔。

②对于易腐蚀介质,可选用陶瓷或其他耐腐蚀性材料作填料,对于不腐蚀的介质,则可选金属性质或塑料填料,而本设计分离甲醇和水,腐蚀性小可选用金属填料。

2与操作条件有关的因素①传质速率受气膜控制的系统,选用填料塔为宜。

因为填料塔层中液相为膜状流、气相湍动,有利于减小气膜阻力。

②难分离物系与产品纯度要求较高,塔板数很多时,可采用高效填料。

③若塔的高度有限制,在某些情况下,选用填料塔可降低塔高,为了节约能耗,故本设计选用填料塔。

④要求塔内持液量、停留时间短、压强小的物系,宜用规整填料。

4.3.3流程确定和说明1加料方式加料方式有两种:高位槽加料和泵直接加料。

采用高位槽加料,通过控制液位高度,可以得到稳定的流量和流速。

甲醇精馏开题报告 格式(设计) (3)

甲醇精馏开题报告 格式(设计) (3)

word附件6大学本科生毕业论文〔设计〕开题报告题目地区年产10万吨甲醇装置精馏工段工艺初步设计学号1320103017班级化工20131专业化学工程与工艺申请者王玉霞联系Email :353705335 .指导教师成春春申请日期2017年3月9日大学化工学院化学工程系填写说明1. 毕业论文〔设计〕的选题应以专业课的容为主,可以针对某些根底理论和学术问题进展探讨,也可以结合科技生产和社会生活的实际问题进展研究、开发与设计。

2. 毕业论文〔设计〕一般为一人一题。

假如需二人以上共同完成,须由指导教师提出并经院、系〔部〕负责人批准。

大题目的总体设计每个同学都要参加,其余局部应做到分工明确,每个学生必须独立完成其中的一局部工作,并独立撰写各自的毕业论文〔设计〕。

所有学生的选题经研究确定后,一般不允许中途更改课题。

特殊情况需要更改课题者,填写《大学毕业论文〔设计〕选题变更申请表》说明理由,并经指导教师,教学院、系〔部〕同意后方可更改。

3. 本开题报告最迟应在开始毕业论文〔设计〕的前两周确定,并上报给指导教师,必须经指导教师和院、系〔部〕批准方才有效,否如此无效。

4. 本开题报告使用A4纸,上、下、左、右页边距均为,请不要改变本开题报告页面设置。

所有自己书写的容请使用楷体。

参考文献[2]谢克昌,忠.甲醇与其衍生物[M][3]徐京磐.我国甲醇产业开展状况综述[J].:全国化工合成氨中心站技术委员会,2016年第37卷第一期[4]翟志廉.国外甲醇工业的开展趋势[J]1988年第9期[5]静.我国甲醇市场的现状与未来开展[J].。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

毕业设计设计题目:年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月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)唐山学院毕业设计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]。

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