年产45万吨乙醇精馏工段工艺设计
摘要：乙醇已广泛地应用到国民经济的许多部门，它是许多化工产品不可或缺的基础原料和溶剂，亦是前景广阔的可再生替代能源，因此工业生产乙醇有着广阔的市场前景，而乙醇的精馏是工业化生产中的重要组成部分。本次设计的浮阀塔（单塔）是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，主要包括：乙醇原料的计算，塔体的工艺计算，辅助设备计算，乙醇精馏的自动化控制，厂区的布局。根据设计要求及一些基本的数据计算得到精馏塔的塔径4.6m,塔高34m,进料板在第30层。本文可为乙醇精馏的实际生产操作提供理论依据。 关键词：乙醇；水；二元精馏；浮阀精馏塔
The Process Design of Ethanol Refining Section of
450 kt/a
Abstract: Ethanol had been widely applied to many sectors of the national economy, it was the indispensable basis for many chemical products, raw materials and solvents, which also promising alternative energy, industrial production of ethanol had a broad market prospects, and distillation of alcohol was an important component of industrial production. This design of float valve tower (a single tower) was a gas-liquid mass transfer. This design for a distillation of a binary system to undertake analysis, select drawing, computing, accounting, and so on, was a complete distillation of the design process, including: ethanol calculations of the raw material, process calculation, calculation of auxiliary equipment, automatic control of alcohol distillation, the plant layout. According to the design requirements and some basic data calculated by distillation diameter 4.6m, high 34m, feed on the 30th floor. This paper provided a theoretical basis for the actual production of ethanol distillation operation.
Key words: Alcohol; water; binary distillation column; float valve tower
引言
由于我国石油资源短缺，能源安全已经成为不可回避的现实问题，寻求替代能源已经成为我国经济发展的关键。乙醇作为石油资源的补充已经成为现实，发展乙醇工业对于我国经济的发展具有非常重要的战略意义。目前，在汽油中添加5%~20%无水乙醇而成的汽油乙醇应运而生，能够缓解石油资源短缺所带来的压力。另外，乙醇还可以作为抗爆剂添加到汽油中代替四乙基铅。
此外，乙醇也已广泛地应用到国民经济的许多部门，它是许多化工产品不可或缺的基础原料和溶剂，利用乙醇可以合成橡胶、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、酯类、环氧乙烷等；它也是生产油漆和化妆品不可缺少的原料。在医药工业和医疗事业中，乙醇用来配制提取医药制剂和作为消毒剂；染料工业，国防工业等其他工业部门也大量使用乙醇；在食品工业中，乙醇是配制各类白酒、果酒、葡萄酒、药酒和生产食用醋酸及食用香精的主要原料。为此，研究开发经济适用的乙醇精馏生产技术具有重要意义。
第一章 绪论
1.1 国内乙醇工业的发展现状
长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是乙醇-水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不够高。但是又由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇-水体系的精馏设备亦为关键所在。
目前，我国的乙醇工业是上世纪50年代发展起来的。我国于1958年从前苏联引入年产20kt的间法生产技术，1962年我国开展了直接水合法的研究共工作，到70年代建立起年产3kt和5kt的生产装置。合成乙醇工业是在80年代开始投入大规模的生产，如吉化公司是乙烯合成乙醇年产能力已达120kt。1949年我国乙醇年产量只有10kt，而到1987年，总产量超过1000kt，近几年的发展更是迅速，2010年，我国燃料乙醇的年产量已达到2000kt，预计到2020年达到10000kt。
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，加强了对筛板塔的科研工作，提出了斜孔塔和浮动喷射塔等新塔形。对多降液管塔盘、导向筛板、网孔塔盘等也都做出了较多的研究，并推广应用于生产。其他如大孔径筛板、双孔径筛板、穿流式可调开孔筛板、浮阀-筛板复合塔盘等多种塔型的试验工作也在进行，有些已取得了一定的成果并用于生产。
1.2 精馏塔的相关概述
1.2.1精馏原理及其在化工生产上的应用
实际生产中，在精馏塔中精馏时，部分气化和部分冷凝是同时进行的。对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的物
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