(精品)年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计毕业论文

年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计

Design of an annual output of 280000 tons of

Methanol Distillation Process

目录

摘要 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。 Abstract ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一章 绪 论 .................................................................................................................... 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 1.3.2 世界甲醇工业发展概况 ....................................................................................... 2 1.3.3 中国甲醇工业发展概况与发展前景 ................................................................... 4 1.4 甲醇精馏方法的选择 .............................................................................................. 5 1.4.1 甲醇精馏的概述 ................................................................................................... 5 1.4.2 甲醇精馏方法 ....................................................................................................... 5

第二章 精馏工艺流程的设计 ..................................................................................... 6

2.1 甲醇精馏工艺流程比较 .......................................................................................... 6 2.1.1 铜基催化剂合成粗甲醇的单塔精馏 ................................................................... 6 2.1.2 铜基催化剂合成粗甲醇的双塔精馏 ................................................................... 6 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 ......................................................................................... 10

第三章 工艺计算 ........................................................................................................... 11

3.1 物料衡算 ................................................................................................................ 11 3.1.1 预精馏塔的物料衡算 ......................................................................................... 11 3.1.2 主塔的物料平衡计算 ......................................................................................... 12 3.2 能量衡算 ................................................................................................................ 13 3.2.1 预塔的热量衡算 ................................................................................................. 13 3.2.2 加压塔的热量衡算 ............................................................................................. 15 3.2.3 常压塔的热量衡算 ............................................................................................. 16 3.2.4 精馏系统能量结果汇总 ..................................................................................... 17

第四章 精馏塔设计 ...................................................................................................... 18

4.1 基础数据 ................................................................................................................ 18 4.2 塔板数的计算 ........................................................................................................ 19 4.2.1 处理能力 ............................................................................................................. 19 4.2.2 最小理论板数 ..................................................................................................... 19 4.2.3 最小回流比 ......................................................................................................... 20 4.2.4 进料位置 ............................................................................................................. 21 4.2.5 实际理论板数 ..................................................................................................... 21 4.2.6 全塔效率的估算 ................................................................................................. 21 4.3 精馏段与提馏段的体积流量 ................................................................................ 21 4.3.1 精馏段 ................................................................................................................. 21 4.3.2 提馏段 ................................................................................................................. 23 4.4 塔径计算 ................................................................................................................ 24 4.4.1 精馏段 ................................................................................................................. 25 4.4.2 提馏段 ................................................................................................................. 25 4.5 塔内件设计 ............................................................................................................ 26 4.5.1 溢流堰的设计 ..................................................................................................... 26 4.5.2 降液管的设计 ..................................................................................................... 26

4.5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 ............................................................................. 27 4.6 塔板流体力学验算 ................................................................................................ 28 4.6.1 汽相通过浮阀塔的压降 ..................................................................................... 28 4.6.2 液泛 ..................................................................................................................... 29 4.6.3 雾沫夹带 ............................................................................................................. 29 4.7 塔板负荷性能图 .................................................................................................... 30 4.7.1 雾沫夹带线 ......................................................................................................... 30 4.7.2 液泛线 ................................................................................................................. 30 4.7.3 液相负荷上限线 ................................................................................................. 31 4.7.4 漏液线 ................................................................................................................. 31 4.7.5 液相负荷下限线 ................................................................................................. 31 4.8 常压塔工艺计算汇总 ............................................................................................ 31 4.9 常压塔主要尺寸确定 ............................................................................................ 32 4.9.1 塔高设计 ............................................................................................................. 32 4.9.2 接管设计 ............................................................................................................. 33

第五章 自动化控制设计 ............................................................................................. 35

5.1 自动化控制原理 .................................................................................................... 40 5.2 自动化控制设计 .................................................................................................... 40

第六章 厂区布置设计 ................................................................................................. 35 第七章 结论 .................................................................................................................... 36 致谢 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ........................................................................................................................... 36

年产28万吨甲醇精馏工段工艺设计

摘要：甲醇精制就是通过精馏操作，将粗甲醇进行提纯。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，通过物料衡算、能量衡算，设备选型，最后得到常压精馏塔塔径5.0m，塔高为23.9m，共32块塔板，塔板板间距为0.6m。

关键词：甲醇；工艺设计；三塔精馏；常压塔