【正文】 畢業(yè)設(shè)計題目： 年產(chǎn)30萬噸甲醇精餾提純的工段設(shè)計 院 （系）： 化學化工學院 專 業(yè)： 化學工程與工藝 學 號： 姓 名： 指導教師： 完成日期： 本科畢業(yè)設(shè)計 目錄第一章 文獻綜述 4 甲醇生產(chǎn)工藝進展及國內(nèi)發(fā)展前景 4 4 8 9 10 12 12 13 Aspen Plus工藝流程模擬 14第二章 物料衡算和能量衡算 16 16 16 預塔物料衡算 17 加壓塔的物料衡算 18 常壓塔的物料衡算 29 回收塔的物料衡算 37 四塔實際模擬 45 5常壓塔、回收塔采出甲醇的濃度 55第三章 預精餾塔工藝設(shè)計及其附件選型 55 設(shè)計依據(jù) 55 預精餾塔設(shè)計已知條件 55 塔板工藝條件計算 56 塔徑計算 57 塔高計算 58 塔板的工藝尺寸 60 塔板流體力學驗算 64 預精餾塔附件選型 71 管口設(shè)計 71 設(shè)備管口表 73參考文獻 74附 錄 74致謝 75年產(chǎn)30萬噸甲醇精餾提純的工段設(shè)計學生：xxx 指導老師：xxx摘要：本設(shè)計是關(guān)于甲醇精餾的工段及其預塔設(shè)備的設(shè)計，文中著重介紹了四塔流程。按照課程設(shè)計任務書上的要求，文中具體內(nèi)容包括：甲醇及精餾的相關(guān)內(nèi)容；甲醇精餾流程介紹；精餾全流程的物料衡算和能量衡算；Aspen對全流程的模擬及分析以及Radfrac模塊中的Tray Sizing對加壓、常壓、回收塔的尺寸設(shè)計；預精餾塔的塔設(shè)備計算及塔附件選型等。關(guān)鍵詞：甲醇；精餾；四塔流程；Aspen Plus流程模擬Annual output of 300000 tons of methanol distillation section design and Abstract: This design is about the methanol distillation section and the preliminary design of tower equipment, this paper emphatically introduces the four processes. According to the requirements of the curriculum design task book, in this paper, the concrete content includes: methanol and distillation of the related content。 The methanol distillation process is introduced。 Distillation process of material balance and energy balance。 Aspen simulation and analysis of the whole process and the Tray was Radfrac module Sizing on the size of the pressure, normal pressure, recovery tower into the tower design。 In the process of the rectifying column tower equipment accessories selection calculation and tower, etc.Keywords : Methanol。 distillation。 Fourcolumn process。 Aspen Plus process simulation.第1章 文獻綜述 甲醇生產(chǎn)工藝進展及國內(nèi)發(fā)展前景甲醇的分子式為CH3OH。常溫常壓下，純甲醇是無色透明的、易流動甲醇的電導率，主要決定于它含的、易揮發(fā)的可燃液體，具有與乙醇相似的氣味，其一般性質(zhì)列于表11。甲醇的密度、粘度和表面張力隨溫度改變?nèi)绫?3所示。有的能電離的雜質(zhì)，如胺、酸、硫化物和金屬等。工業(yè)生產(chǎn)的粗甲醇都含有一定量的有機雜質(zhì)，其一般比電導率為1107～7106。甲醇可以和水以及許多有機液體如乙醇、乙醚等無限地混合，但不能與脂肪族烴類相混合。它易于吸收水蒸汽、二氧化碳和某些其他物質(zhì)，因此，只有用特殊的方法才能制得完全無水的甲醇。同樣，也難以從甲醇中清除有機雜質(zhì)，％以下。表11 甲醇的一般性質(zhì)性質(zhì)數(shù)據(jù)性質(zhì)數(shù)據(jù)密度 g／ml(25℃)導熱系數(shù)103J/（，K）相對密度(d20)4表面張力（）（20℃）沸點℃～℃熔點℃折射率（20℃）閃點16℃ (開口容器)～12℃(閉口容器)蒸發(fā)潛熱（℃）自燃點473℃(空氣中)～461℃(氧氣中)熔融熱臨界溫度240℃燃燒熱（25℃液體）臨界壓力106Pa()臨界體積／mol生成熱（25℃液體）（25℃氣體）熱容～(g.℃)(20(2～25℃液體)，45J(mol.℃)(25℃氣體)蒸汽壓104Pa（）（20℃）膨脹系數(shù)（20℃）粘度（）（20℃）腐蝕性常溫無腐蝕性（鉛，鋁例外）臨界壓縮系數(shù)爆炸性～%（Vol）（在空氣中爆炸范圍）甲醇的沸點隨壓力變化如表12所示。表12甲醇的沸點壓力mmHg1102040100200400760溫度℃壓力atm25102030405060溫度℃841mmHg= Pa 1at=104 Pa表13溫度對性質(zhì)的影響溫度℃0102030405060密度g/cm3粘度Cp表面張力dyn/cm 1Cp=106 PaS， 1dyn=106 N 表14 與甲醇生成共沸混合物的性質(zhì)和共沸物的沸點化合物沸點℃共沸混合物沸點℃甲醇濃度丙酮CH3COCH3醋酸甲酯CH3COOCH3雙甲氧基甲烷甲醛丁酮CH3COC2H5甲酸炳酯HCOOC3H7二甲醚（CH3）2O乙醛縮二甲醇乙基丙烯酸酯甲酸異丁酯HCOOC4H環(huán)己烷C6H12二內(nèi)醚（C3H7）2O丙酸甲酯C2H5COOCH3甲酸乙酯HCOOC2H3 甲醇結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇有毒、易燃、化學性質(zhì)較活潑。工業(yè)上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳加壓催化加氫的方法，工藝過程包括造氣、合成凈化、甲醇合成和粗甲醇精餾等工序。甲醇有很多用途，它是生產(chǎn)塑料、合成橡膠、合成纖維、農(nóng)藥和醫(yī)藥的原料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、對苯二甲酸二甲酯、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機產(chǎn)品。用作涂料、清漆、蟲膠、油墨、膠黏劑、染料、生物堿、醋酸纖維素、硝酸纖維素、乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛等的溶劑。甲醇為清洗去油劑，MOS級主要用于分立器件，中、大規(guī)模集成電路，BVⅢ級主要用于超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)。用作分析試劑，如作溶劑、甲基化試劑、色譜分析試劑。用于電子工業(yè)，常用作清洗去油劑。通常甲醇是一種比乙醇更好的溶劑，可以溶解許多無機鹽。也可以從甲醇出發(fā)合成乙烯和丙烯，代替石油生產(chǎn)乙烯和丙烯的原料路線。由于甲醇用途廣泛，屬于大噸位產(chǎn)品，近年來發(fā)展勢頭迅猛。中國具有富煤、缺油、少氣的能源資源特點，因地制宜地利用煤或者天然氣為原料合成甲醇，進一步發(fā)展有機化學工業(yè)和燃料工業(yè)的路線是合理可行的，而由合成氣合成甲醇是煤間接液化的成熟技術(shù)，是煤轉(zhuǎn)化利用的重要途徑。 甲醇的安全性甲醇的毒性及常用急救方法；甲醇被人飲用后，就會產(chǎn)生甲醇中毒。甲醇的致命劑量大約是70毫升。甲醇有較強的毒性，對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產(chǎn)生毒性反應，甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。急性中毒癥狀有：頭疼、惡心、胃痛、疲倦、視力模糊以至失明，繼而呼吸困難，最終導致呼吸中樞麻痹而死亡。慢性中毒反應為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、現(xiàn)力減退、消化障礙。甲醇攝入量超過4克就會出現(xiàn)中毒反應，誤服一小杯超過10克就能造成雙目失明，飲入量大造成死亡。甲醇中毒，通?？梢杂靡掖冀舛痉āＦ湓硎?，甲醇本身無毒，而代謝產(chǎn)物有毒，因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。甲醇和乙醇在人體的代謝都是同一種酶，而這種酶和乙醇更具親和力。因此，甲醇中毒者，可以通過飲用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式來緩解甲醇代謝，進而使之排出體外。而甲醇