【正文】 槽內與堿液中和后進再沸器加熱，后進入預精餾塔，在預精餾塔頂分離出輕組分，塔釜液經(jīng)過加壓泵送至加壓塔。在加壓塔塔頂位置形成高純度甲醇蒸汽，作為常壓塔的塔底再沸器的熱源，甲醇蒸汽冷凝后通過加壓泵送回塔頂回流槽，其中一部分送往加壓塔塔頂作為回流液，另一部分作為產(chǎn)品儲存。加壓塔塔釜沒有氣化的粗甲醇溶液靠加壓塔內部壓力輸送到常壓塔。常壓塔塔頂生成低壓高純度的甲醇氣體，進入常壓塔冷凝器降溫冷凝后一部分回流到塔內，另一部分作為產(chǎn)品送往儲槽，常壓塔塔底殘液再做處理。生產(chǎn)規(guī)模50000t／a以上時，適合采用三塔精餾技術，雖然一次性投資較高，約高15％ 一30％ ，但操作費用和能耗都相對較低，可降低約30％ 一40％。所生產(chǎn)的精甲醇質量較好，乙醇含量較低，能滿足甲醇羰基化合成醋酸、醋酐等對優(yōu)質甲醇的要求。塔設備可以分為板式塔和填料塔兩大類。（1）板式塔內設置一定數(shù)量的塔板，氣體以鼓泡狀、泡沫狀、蜂窩狀、或者噴射形式穿過板上的液層，進行傳質、傳熱。在正常操作下，氣相為分散相，液相為連續(xù)相，氣相組成呈階梯變化，屬于逐級接觸逆流操作過程。（2）填料塔里裝有一定高度填料層，液體從塔頂沿著填料表面往下流，氣體逆流向上流，氣、液兩相接觸密切來進行傳質和傳熱。一般氣相是連續(xù)相，液相是分散相，氣相的組成為連續(xù)變化，屬于微分接觸逆流操作過程。在工業(yè)生產(chǎn)中，處理物料量很大時多采用板式塔。本設計為年產(chǎn)量5萬噸甲醇精制過程，物料量較大，故采用板式塔。板式塔可分為錯流塔板和逆流塔板兩大類。逆流板所需要較高的氣速才能夠維持板上的液層，操作范圍較小，分離效率很低，工業(yè)上用得很少，故本設計采用錯流塔板。在幾種主要的錯流塔板中，最早應用的是泡罩塔，而目前使用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。泡罩塔 優(yōu)點：因為升氣管高出了液層，不易發(fā)生漏液的現(xiàn)象，有較好的操作彈性，也即當氣液流量有較大的波動時，仍然能夠維持幾乎恒定的板效率；泡罩塔塔板不易堵塞，適合處理各種物料。缺點：塔板的結構復雜，金屬量消耗比較大，造價較高；塔板壓降較大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象比較嚴重，限制了氣速的提高，致使塔的生產(chǎn)能力和板效率均比較低。篩板塔 優(yōu)點：結構比較簡單，其造價低廉，氣體的壓降比較小，板上的液面落差也比較小，生產(chǎn)能力和塔板效率均比泡罩塔高些。缺點：操作的彈性比較小，篩孔小時容易堵塞。浮閥塔 浮閥塔兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，成為國內應用最為廣泛的塔型。目前我國已經(jīng)采用的浮閥有五種，但最常用的浮閥形式為F1型、V4型兩種。F1型浮閥又分為輕閥和重閥，對于V4型浮閥塔的特點是閥孔沖成向下面彎曲的文丘里形，來減少氣體通過浮閥塔板時的壓強降。閥片除了腿部相應加長以外，其余的結構尺寸與F1型輕閥無異?？梢奦4型浮閥適合于減壓系統(tǒng)。浮閥塔優(yōu)點：①生產(chǎn)能力大。因為浮閥塔板既有較大開孔率，所以它的生產(chǎn)能力比泡罩塔大20%至30%，與篩板塔相近。②操作彈性大。因為閥片可以自由的升降來適應氣量的變化，所以維持正常的操作所容許的負荷波動范圍比泡罩塔和篩板塔都要寬。③塔板的效率高。因為上升氣體以水平方向吹入的液層，所以氣液接觸時間較長，而霧沫夾帶量比較小，板效率較高。④氣體的壓強降及液面落差比較小。因為氣液流過浮閥塔板時遇到的阻力比較小，所以氣體壓強降和板上的液面落差都比泡罩塔板小。⑤塔的造價低。因為構造簡單，容易制造，浮閥塔的成本造價一般為泡罩塔的60%至80%，為篩板塔的120%至130%。但是浮閥塔不宜與處理容易結焦和黏度大的系統(tǒng)，但是對于黏度稍微大些及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)時，浮閥塔也能夠正常操作。故本設計粗甲醇的精餾中，三個塔均采用F1型重閥浮閥塔。精餾裝置所附屬的設備主要為換熱器和泵。包括塔底原料液的再沸器、塔頂蒸汽的冷凝器、原料液的預熱器和產(chǎn)品的冷卻器等。其中再沸器和冷凝器為保證精餾工序的正常連續(xù)穩(wěn)定操作是必不可少的兩類換熱器設備。再沸器其作用可將塔內最后一塊板下的原料液加熱，使液體升溫至沸點發(fā)生汽化為蒸汽繼續(xù)上升，提供上升氣流，保證塔板的氣液相進行傳質。冷凝器將蒸汽進行冷凝為液體，部分或者全部冷凝液參與回流，提供精餾塔內下降的液流，保證氣液相傳質。而部分冷凝器是為了冷卻產(chǎn)品。稀堿液從堿液槽（D109）進入中和罐（D102），粗甲醇由粗甲醇罐（D101）通過原料泵（P101）進入中和罐（D102），二者在中和罐（D102）中進行混合，調節(jié)酸堿度，通過原料預熱器（E101）加熱到一定溫度后進入預精餾塔（T101）。在預精餾塔（T101）中，粗甲醇多次的部分汽化和部分冷凝分離出輕組分，從塔頂出來的氣體先通過一級冷凝器（E102）冷卻后的粗甲醇液體送回預塔回流罐（D103），部分未冷凝的二甲醚等以及未完全冷凝的甲醇氣體再進入二級冷凝器（E103）繼續(xù)冷凝，冷凝液進入預精餾塔回流罐（D103），氣體排出進行燃燒或者送入轉化工序。預精餾塔回流罐（D103）內的粗甲醇經(jīng)預塔回流泵（P102）返回預精餾塔塔頂回流。塔釜液通過再沸器（E104）進行加熱原料液來保證上升氣流。脫出輕組分的粗甲醇原料液從預精餾塔（T101）塔釜出來經(jīng)過加壓塔進料泵（P103）加壓，再經(jīng)過預熱器（E105）升溫后，送入加壓精餾塔（T102）。在加壓精餾塔（T102）中，塔底的再沸器（E107）保證了上升氣流的流速，塔頂?shù)乃统龅母邷丶状颊羝?進入常壓再沸器（E109）作為熱流體與常壓塔塔底液體換熱，換熱后的精甲醇一部分經(jīng)過加壓塔回流泵（P104）送往塔頂做回流液，另一部分經(jīng)過加壓塔產(chǎn)品冷卻器（E106）冷卻后送往精甲醇產(chǎn)品儲罐。從加壓塔底部出來的粗甲醇因加壓塔自身的壓力直接通過預熱器（E113）加熱后輸送到常壓塔（T103）。在常壓塔頂?shù)玫搅烁呒兌鹊募状颊羝M入常壓塔頂冷凝器（E110）冷凝，冷凝液送到常壓塔回流罐（D105）緩沖；從常壓塔冷凝器（E110）出來的氣體再經(jīng)過常壓塔排氣冷凝器（E113）冷凝，冷凝液也送到回流罐（D105），排氣冷凝器上部沒有冷凝的氣體放空。常壓塔回流槽出來的的精甲醇經(jīng)過分配器一部分經(jīng)常壓塔回流泵（P105）送回塔內回流，另一部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器（E108）去精甲醇產(chǎn)品儲罐。塔底釜液經(jīng)冷卻器（E112）冷卻后送往釜液罐（D108）進入處理工序。第三章 工藝計算表2 粗甲醇成份及含量成分N2和ArCO2H2OCH3OHCH3OCH3C2H5OHC4H9OH含量（wt%）要求：A．粗甲醇中甲醇回收率不小于99%(重量百分含量)B．精餾工段產(chǎn)品為精甲醇，%(重量百分含量)C．加壓塔和常壓塔的采出量之比4∶6計算，常壓塔釜液含有甲醇1%（1）整體計算（F=D+W）化工行業(yè)年工作日記為330天精甲醇年產(chǎn)量為50000 t，%則精甲醇產(chǎn)量為： = t/h = kg/h粗甲醇進料量為： = kg/h粗甲醇中各組分的量計算后整理如表3：表3 粗甲醇中各組分的量組 分含 量進 料 量N2＋Ar%%=CO2 %%=CH3OH%%= kg/hCH3OCH3%%= kg/hC2H5OH%%= kg/hC4H9OH%%= kg/hH2O%%= kg/h其中：、氮氣、氬氣。（2）預精餾塔進料：=（ kg/h）：為防止工藝管路和設備的腐蝕，加入8%的氫氧化鈉溶液與酸性物質反應中和，使其呈弱堿性，則消耗NaOH量== NaOH溶液量=247。8%＝堿液中水量=(18%)=3. 軟水：軟水的加入量按精甲醇的20%計則需補加軟水=20%= 出料： 表4 塔頂出料表N2＋ArCH3OCH3CO2 kg/h表5 塔釜出料表甲醇乙醇丁醇水氫氧化鈉總量 kg/h kg/h kg/h表6 預精餾塔進出料總表物料N2和Ar （kg/h）CO2（kg/h）H2O（kg/h）NaOH （kg/h）CH3OH（kg/h）CH3OCH3 （kg/h）C2H5OH （kg/h）C4H9OH （kg/h）合計（kg/h）進料頂出釜出（3）加壓塔物料衡算進料（預精餾塔塔釜出料）： ①水 量= 預精餾塔出料水量 = kg/h ②甲 醇 量= 預出料甲醇量 = kg/h ③初 餾 物= 預出料初餾物 =+= kg/h ④氫氧化鈉=預 出 料 堿 量= ⑤總進料量