40万吨煤制甲醇精馏工艺设计

能源职业技术学院课程设计40万吨煤制甲醇精馏工艺设计

学生：

指导老师：秉昌

专业：应用化工技术

系部：地质测量系

摘要

甲醇是煤化工中非常重要的有机产品，在甲醇合成工业生产过程中，粗甲醇的精制不仅是决定甲醇产品质量的重要工序，而且也是影响甲醇生产成本的关键因素之一。换热器是化工生产中重要的通用热工设备之一，管壳式换热器以其结构简单、牢固、操作弹性大等特点被广泛应用于工业生产中。

本文的研究对象是四塔甲醇精馏工艺，与传统工艺相比新工艺能够节约能量，节约软水；但是同时新工艺增加了系统的藕合程度，加强了塔之间的关联性，提高了系统对于进料波动的响应的复杂性，给控制带来了很大的难题。为了能够实现新工艺的工业应用，对新工艺进行详细的研究。

关键词：甲醇精馏，Aspen Plus模拟，换热器计算，设备选型

目录

摘要 ......................................................................................................... II 前言 ......................................................................................................... V 第一章文献综述 .....................................................................................- 6 -

1.1研究背景 ........................................................................................- 6 -

1.1.1课题的提出...................................................................................- 6 -

1.1.2研究目标 ...............................................................................- 6 -

1.2 甲醇的简介 ...................................................................................- 6 -

1.3 甲醇精馏流程发展 .........................................................................- 7 -

1.3.1 工艺流程概述........................................................................- 7 -

1.3.2 典型的工艺流程....................................................................- 7 -

1.3.3 影响精馏操作的因素与调节 ................................................ - 10 - 第二章甲醇精馏工段物料衡算 ................................................................. - 11 -

2.1 甲醇精馏原理 ............................................................................... - 11 -

2.1.1 预精馏塔的作用 ................................................................... - 11 -

2.1.2 加碱对甲醇精馏的改善 ........................................................ - 11 -

2.1.3 萃取精馏在甲醇精馏中的应用............................................. - 12 -

2.1.4 回流比的选择 ..................................................................... - 12 -

2.2 四塔精馏工段工艺的物料衡算 ..................................................... - 12 -

2.2.1 甲醇精馏工段物料衡算任务 ................................................ - 12 -

2.2.2 甲醇精馏工段物料衡算计算原理[18] ..................................... - 13 -

2.2.3 甲醇精馏工段物料衡算....................................................... - 13 - 第三章常压塔冷却器的设计.................................................................... - 18 -

3.1确定设计方案............................................................................... - 18 -

3.2确定物性数据[18]........................................................................... - 18 -

3.2.1计算总传热系数 .................................................................. - 18 -

3.2.2 工艺结构尺寸 ................................................................... - 20 -

3.2.3折流板................................................................................ - 21 -

3.2.4接管 ................................................................................... - 21 -

3.3换热器核算.................................................................................. - 21 -

3.4 确定折流挡板形状和尺寸 ............................................................ - 25 -

3.5 波形膨胀节................................................................................. - 25 -

3.6 设备主要附件的选择[17] .............................................................. - 26 -