化工原理读书报告

青岛科技大学

高分子科学与工程学院

高分子材料与工程（合成方向）专业读书报告

题目__DN700甲醇精馏塔设__

指导教师____ _______肖盟____________

班级_______ 高材151___ _____

学号_______ _1503010129 _______

学生_______ _游海洋___ ___ ___

2016 年12 月28 日

摘要

精馏塔是化工工业中广泛使用，是分离工艺中的重要设备。而精馏是甲醇生产的重要后处理工序，在甲醇生产中占据重要的位置。甲醇精馏塔是精馏的核心设备，

它与产品质量回收率消耗定额三废排放及处理等方面密切相关甲醇精馏塔既可采用板式塔，也可采用填料塔。近年来，我国精馏塔内件技术有了长足发展，如高效导向筛板、新型垂直筛板、新型导向浮阀塔板及新型规整填料等技术开始被广泛采用[1] 。甲醇精馏装置是甲醇生产的重要处理工序，其能耗占甲醇生产总能耗20%左右。甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量；先进、节能、高效的精馏装置，对降低成本、节能降耗、提高产品竞争力和企业经济效益起到重要的作用。

加强对甲醇精馏塔的研究与改进，不断满足化学工业的要求，达到低成本、低耗能、节能环保、绿色高效等要求，有利于我国化学工业科学快速的发展，不断赶上国际以及发达国家的脚步，提升自己的竞争实力。

现阶段，国内外的研究聚焦于新型高效性能塔板的开发及工业应用；塔板设计、开发更趋于科学化的方向。在填料塔研究方面，不断研究新型、高效的填料来提高填料塔的效能。随着时代的发展，国内外对精馏塔的研究更趋向于经济、安全、高效、清洁方向发展，推动精馏设备的前进与发展。

DN700甲醇精馏塔设计

一、甲醇精馏塔设计的背景与意义

精馏塔是化工工业中广泛使用，是分离工艺中的重要设备。而精馏是甲醇生产的重要后处理工序，在甲醇生产中占据重要的位置。甲醇精馏塔是精馏的核心设备，

它与产品质量回收率消耗定额三废排放及处理等方面密切相关甲醇精馏塔既可采用板式塔，也可采用填料塔。近年来，我国精馏塔内件技术有了长足发展，如高效导向筛板、新型垂直筛板、新型导向浮阀塔板及新型规整填料等技术开始被广泛采用[1] 。甲醇精馏装置是甲醇生产的重要处理工序，其能耗占甲醇生产总能耗20%左右。甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量；先进、节能、高效的精馏装置，对降低成本、节能降耗、提高产品竞争力和企业经济效益起到重要的作用。

加强对甲醇精馏塔的研究与改进，不断满足化学工业的要求，达到低成本、低耗能、节能环保、绿色高效等要求，有利于我国化学工业科学快速的发展，不断赶上国际以及发达国家的脚步，提升自己的竞争实力。

二、国内外对本课题的研究现状

现阶段，国内外的研究聚焦于新型高效性能塔板的开发及工业应用；塔板设计、开发更趋于科学化的方向。在填料塔研究方面，不断研究新型、高效的填料来提高填料塔的效能。随着时代的发展，国内外对精馏塔的研究更趋向于经济、安全、高效、清洁方向发展，推动精馏设备的前进与发展。

2.1精馏塔的发展

从精馏设备的历史发展来看，精馏技术与石油、化学加工工业的发展是相辅相成、相互刺激、

共同进步的发展关系。精馏技术的任何进步，都会极大刺激化学加工工业的技术发展，同样在石油、

化学加工工业发展的每一个历史阶段都会对精馏设备技术提出更高的要求。①.阶段一：20～50年代

●1920年，有溢流的泡罩塔板开始应用于炼油工业，开创了一个新的炼油时代●泡罩塔板对设计水平要求不高、对各类操作的适应能力强、对操作控制要求

低等特性在当时被认为是无可替代的板型

●Rachig环填料塔主要应用于较小直径的无机分离塔设备中，同时也开发了

Pall环，标志着现代乱堆填料的诞生

②.阶段二：50～70年代

●消除放大效应的研究：AIChE研究

●浮阀塔板的开发

●FRI的成立

●系统化的设计方法：1955年，Monsanto公司的Bolles发表了著名的“泡罩

塔板设计手册”，首先提出了科学的、规范化塔板设计技术，该方法到目为止仍然广泛流行。

●大孔筛板的研究

③.阶段三：70～90年代

●大型液体分布器的基础研究，使得填料塔的放大研究成功，并在减压塔中应

用获得极大的经济效益和社会效益

●计算机应用（辅助精馏塔放大效应的研究，计算塔板效率；精馏过程设计）●新型高性能浮阀塔板的开发及应用

④.阶段四：80末至今

●新型高效性能塔板的开发及工业应用

●塔板设计、开发更趋于科学化的方向

现有精馏设备的优点：

●结构简单，造价低；

●生产能力大，分离效率高；

●操作弹性大，精馏效率较高。

所存在的问题：

●对原材料的适应性存在差异；

●容易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料；

●生产能力和工作效率有待提高。

新型精馏设备的研究与发展趋向是全面的把高速、高效与简化结构结合起来。较之旧型设备，性能都有所改进，材料与加工方面也有节约。但它们都多少还存在某些问题和不足，如操作稳定性尚差，气液分配还有一定的缺陷。当然随着进一步研究和生产数据的完善，新型精馏设备和其他化工设备一样，将不断更新换代，日趋完善。为国际化学生产服务，为经济社会发展服务。

2.2国内对甲醇精馏塔的研究现状

我国塔设备技术的发展，经历了一个漫长而又艰辛的过程。自新中国成立以后，随着我国工业的快速发展，我国陆续建立了一批现代化的石油化工装置。随着这些装置引进的新型塔设备，不仅在操作、使用这些设备方面提供了大量的第一手资料，还带动了塔设备的科研、设计工作，加速了这方面的技术开发。

塔器是工业广泛应用的重要单元设备。在目前操作的塔器中,仍以板式塔为主,但开发应用新塔,则以填料塔为主导。其中,金属环矩鞍、阶梯环、朗博帕克和各种波纹填料已接近理想填料,具有传质效率高、通量大、压降低和价格合理等特点,性能优于传统填料,集中代表了现代塔填料水平。

填料塔的放大技术取得重大突破,出现了新型填料塔不仅取代传统填料塔而且也部分代替大型板式塔,乃至形成在炼油和石油化工行业与板式塔抗衡的新局面。估计世界应用新型填料塔已不下万座,产生了巨大的经济效益和社会效应。这就是新型填料塔分离技术主要发展趋势。我国要继续跟踪国外塔分离技术最新发展动向,在已有基础上及时赶上和达到国际先进水平,创造更大经济效益和社会效益[2] 。

在化工生产中，无论是精馏还是吸收、解析或萃取，

其目的都是为了使得混合液中不同馏程的组分得以分离。

目前，我国常用的板式塔型仍为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌形塔等[3]。