【正文】 限 , m3/s31氣相負(fù)荷下限 , m3/s32操作彈性 塔設(shè)備附件——接管塔設(shè)備上的接管與一般容器上接管結(jié)構(gòu)相同，僅有液體進(jìn)料管、進(jìn)氣管、出料管局部結(jié)構(gòu)稍具特色。 液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高Hd應(yīng)服從下式關(guān)系甲醇—水物系屬于一般物系，取則而 板上不設(shè)進(jìn)口堰故本設(shè)計不發(fā)生液泛現(xiàn)象。各項計算如下，(1) 堰長lW取 lW=== m(2) 溢流堰高度hW由 hW=hLhOW選用平直堰，堰上液層高度hOW為hOW=近似取E=1，則hOW== m取板上清夜層高度 hL=60mm故 hW=－= m（3）弓形降液管寬度Wd和截面積Af由 查圖得 故 Af=== m2Wd== m驗(yàn)算液體在降液管中的停留時間，即故降液管設(shè)計合理（4）降液管底隙高度h0h0=取 u`0=則 h0=hWh0==故降液管底隙高度設(shè)計合理選用凹形受液盤，深度70mm。人孔的直徑一般為450mm~600mm,其伸出塔體得筒體長為200~250mm，人孔中心距操作平臺約800~。若要安裝除沫器時，要根據(jù)除沫器的安裝要求確定塔頂間距。于對角線上，自點(diǎn)e（，）作垂線ef即進(jìn)料線，改該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為yq= xq=故最小回流比為Rmin===取操作回流比為R=2Rmin==（1）求精餾塔的汽液相負(fù)荷L=RD== kmol/hV=(R+1)D=(+1) = kmol/hL`=L+F=+= kmol/hV`=V= kmol/h（2）求操作線方程精餾段操作線方程為y=xD=x+=+提餾段操作線方程y`=xW== 簡捷法求理論板層數(shù)組分飽和蒸汽壓，kPa塔頂（70℃）進(jìn)料（90℃）塔底（110℃）甲醇水已知xD= xF= xW= 及R= Rmin=（1）求平均揮發(fā)度塔頂 ===塔底 ===進(jìn)料 ===全塔平均相對揮發(fā)度===精餾段平均相對揮發(fā)度===（2） 求全塔理論板層數(shù)，由芬斯克方程知Nmin=—1===由吉利蘭圖查得= 即 =得 N=12 （不包括再沸器）因= 在適用條件內(nèi)，故計算結(jié)果與查圖所得結(jié)果一致。乙醇的摩爾質(zhì)量 MC2H5OH=46 kg/mol。 物料衡算按年30萬噸精甲醇計算，%。3) 考察甲醇精餾系統(tǒng)的模擬計算結(jié)果并進(jìn)行更深入的討論，開發(fā)新的甲醇精餾系統(tǒng)流程。國內(nèi)甲醇項目也在不斷上馬，10萬噸甲醇在規(guī)模上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新項目的規(guī)模，以往的設(shè)計資料有的設(shè)計院還在沿用以往已用的設(shè)計資料或是對于需要新建設(shè)、規(guī)模大的項目設(shè)計上無從下手，造成了大規(guī)模甲醇設(shè)計基礎(chǔ)研究和設(shè)計資料不完善的狀況。當(dāng)合成催化劑后期生產(chǎn)的粗甲醇進(jìn)行蒸餾時，有時為確保精甲醇的質(zhì)量，以保證精餾塔進(jìn)料位置降低，同時適當(dāng)加大回流比。粗甲醇的組成一般是比較穩(wěn)定的，只是在合成催化劑使用的前后期隨著反應(yīng)溫度的升高而變化較大。在調(diào)節(jié)回流的同時，要注意板式塔的操作特點(diǎn)，防止液泛和嚴(yán)重漏液，都將會造成塔內(nèi)操作溫度的混亂。～()。對于固定迸料狀況的精餾塔來說，進(jìn)料狀況的改變，將會影響到產(chǎn)品質(zhì)量及損失情況的改變。實(shí)際上一個因素的變化，常常牽涉到其他一些因素同時發(fā)生變動，要詳細(xì)討論這些問題是比較復(fù)雜的，現(xiàn)只能就在正常工藝條件下單獨(dú)討論某一因素變化的情況。(2) 粗醇預(yù)熱器(塔預(yù)熱器) 的加熱源不再直接利用蒸汽加熱，而是用脫醚塔再沸器(預(yù)塔再沸器)和加壓塔再沸器蒸冷凝液將粗甲醇加熱到飽和溫度。 MPa和 121℃的甲醇蒸汽，不象二塔流程中主精餾塔出來的蒸汽直接冷凝，而是作為常壓塔的精餾熱源來充分利用。所謂二塔流程是指只有預(yù)塔和主精餾塔的裝置，三塔是指有預(yù)塔、加壓塔和常壓塔 。冷凝后的精甲醇進(jìn)入回流罐，一部分為加壓塔回流，一部分作為精甲醇產(chǎn)品出裝置；加壓塔塔底的甲醇、高沸組分、水等進(jìn)入常壓塔，常壓塔塔頂餾出精甲醇產(chǎn)品，在進(jìn)料板下方設(shè)置側(cè)線抽出，抽出物主要為甲醇、水和高沸點(diǎn)組分，進(jìn)入甲醇回收塔再回收甲醇，塔底廢水進(jìn)入生化系統(tǒng)處理；回收塔設(shè)有側(cè)線抽出，主要抽出物為高沸點(diǎn)醇類，以保證回收塔塔頂精甲醇質(zhì)量和塔底廢水中總醇含量要求，塔底廢水送生化處理。工藝流程： 三塔精餾與雙塔精餾在流程上的區(qū)別在于三塔精餾采用了兩個主精餾塔(其中1個是加壓塔和1個常壓塔)，較雙塔流程多1個加壓塔。(5) 甲醇精餾的三塔工藝流程甲醇三塔精餾系統(tǒng)流程如圖14所示。如果裝置運(yùn)行狀況良好，105 kJ／CH3OH左右(～)。精甲醇先經(jīng)預(yù)精餾塔，經(jīng)預(yù)精餾后的含水甲醇直接由泵輸送經(jīng)熱交換器后再至主精餾塔，最終在主精餾塔格甲醇與水、重組份及殘余輕組份進(jìn)行有效分離，得到精甲醇產(chǎn)品。(4) 雙塔流程描述80年代初，國內(nèi)高壓法甲醇合成由鋅鉻催化劑改為銅系催化劑以后，隨之也改進(jìn)了繁復(fù)的粗甲醇精餾方法。在確定粗甲醇精餾的工藝流程時，應(yīng)對生產(chǎn)過程中能耗、自動程度、精甲醇質(zhì)量要求等進(jìn)行綜合考慮，合理選擇適當(dāng)?shù)木s方法。根據(jù)甲醇質(zhì)量要求不同，甲醇精餾可分為一塔流程、雙塔流程和三塔流程。甲醇市場競爭非常激烈，特別是近年來，隨著甲醇精餾技術(shù)的進(jìn)步和計算機(jī)在該領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，老的工業(yè)裝置由于能耗過高，在市場競爭力下降，技術(shù)更新和進(jìn)步成為必走之路。合成的粗甲醇濃度一般達(dá)不到使用要求，所以需要進(jìn)行甲醇的精制過程。浮閥塔板效率高分離精度好，浮閥塔板的形式多種多樣，應(yīng)用到甲醇精餾上很普遍，其它的幾種塔盤在國內(nèi)甲醇行業(yè)多有應(yīng)用。上述兩方面的要求似乎相互制約，精餾需耗能，提高產(chǎn)品質(zhì)量可能使精餾過程復(fù)雜化，結(jié)果增加了能耗和降低了產(chǎn)品收率：反之，片面強(qiáng)調(diào)降低精餾能耗，有可能難以全部滿足精餾操作條件而降低了產(chǎn)品質(zhì)量。因?yàn)榻陙砭s部份的實(shí)際能耗相對穩(wěn)定，故隨著甲醇生產(chǎn)總能耗的下降，精餾部份所占比例反而上升。而在精餾過程中，由于乙醇的揮發(fā)度與甲醇比較接近，不易分離，國內(nèi)一般工業(yè)生產(chǎn)精甲醇中乙醇含量常在0．01％～％，這就要求精餾工藝根據(jù)乙醇的性質(zhì)，控制精甲醇中乙醇的含量。但隨著甲醇衍生產(chǎn)品的開拓，對甲醇的質(zhì)量提出了新的要求。不論甲醇合成工藝如何改進(jìn)，粗甲醇中總是含有較多的雜質(zhì)，需通過精餾方法除去雜質(zhì)，所以最終決定精甲醇質(zhì)量的步驟仍在精餾工序。一般說來甲醇除用作摻燒燃料外，作為甲醇的衍生產(chǎn)品(個別產(chǎn)品如甲醛除外)，對其精甲醇的質(zhì)量都有一定要求。大致可以分為以下幾個工序，見以下圖示：甲酵生產(chǎn)流程示意圖 Fig．1—1 Flow chart of producing methanol近年來甲醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快，其中節(jié)能降耗和如何提高產(chǎn)品質(zhì)量是被關(guān)注較多的兩個方面。顯然，一氧化碳與氫合成僅生成甲醇，這甲醇生產(chǎn)這是所需要的，而二氧化碳與氧合成甲醇需多消耗一分子氧，生成一分子水。一旦發(fā)生火災(zāi)，救護(hù)人員必須穿戴防護(hù)服和防毒面具。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。慢性中毒反應(yīng)為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、現(xiàn)力減退、消化障礙。 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。表14 與甲醇生成共沸混合物的性質(zhì)和共沸物的沸點(diǎn)Table 14 Boiling point and property of azeotropic admixture with methanol化合物沸點(diǎn)℃共沸混合物沸點(diǎn)℃甲醇濃度丙酮CH3COCH3醋酸甲酯CH3COOCH3甲酸乙酯HCOOC2H3雙甲氧基甲烷甲醛丁酮CH3COC2H5丙酸甲酯C2H5COOCH3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甲醇的用途；甲醇用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。甲醇加一氧化碳加氫可以合成乙醇。由于有共沸混合物的生成，且沸點(diǎn)與甲醇的沸點(diǎn)相接近，將影響到蒸餾過程對有機(jī)雜質(zhì)的消除。同樣，也難以從甲醇中清除有機(jī)雜質(zhì)，％以下。甲醇的電導(dǎo)率，主要決定于它含有的能電離的雜質(zhì)，如胺、酸、硫化物和金屬等。 甲醇生產(chǎn)工藝進(jìn)展及國內(nèi)發(fā)展前景甲醇的分子式為CH3OH。甲醇深加工產(chǎn)品目前己達(dá)120多種，中國以甲醇為原料的一次加工產(chǎn)品近30種。關(guān)鍵詞：甲醇精餾、常壓精餾塔、ASPEN模擬、流程圖AbstractUnderstanding of the issue through the design development process and the methanol distillation research status at home and abroad, introduces the methanol distillation process, the singletower process, process towers, three towers and four towers process technology processes are described, showing the superiority of fourtower process. Familiar with the methanol distillation process and technical equipment. Methanol distillation section in the whole process of the material balance, analyzes the atmospheric distillation process design. ASPEN PLUS simulation system applied in the chemical and DSTUW, RADFRAC atmospheric distillation column distillation simulation module. Methanol distillation process through the material balance and the atmospheric distillation process of study, master the industrial production of methanol distillation tower role, access to material conditions, plate number and other relevant parameters of the calculation. Finally, draw the flow chart, flow chart with a control point of materials, equipm