【正文】 開發(fā)了低壓法工藝，接著又開發(fā)了中壓法工藝。1995年12月，由化工部第八設計院和上?；ぴO計院聯(lián)合設計的200 kt/a甲醇生產裝置在上海太平洋化工公司順利投產，標志著我國甲醇生產技術向大型化和國產化邁出了新的一步。甲醇市場價格最高漲幅超過100%，甲醇生產的利潤相當豐厚，效益好的廠家每噸純利超過了1000元/噸，因而甲醇生產廠家紛紛擴產和新建，使得我國甲醇的產能急劇增加。隨著C1化工的發(fā)展，由甲醇為原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工藝正日益受到重視。（1）雙塔精餾工藝該流程為我國以前老的甲醇裝置中采用是較廣的一種精餾流程。在年產5萬噸生產規(guī)模以上時，宜采用三塔精餾技術，雖然一次性投資較高，但是操作費用和能耗都相對較低，生產實踐證明雙塔精餾流程簡單、操作方便、運行穩(wěn)定，能滿足甲醇生產要求。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。（9）填料塔的壓降比板式塔的小，因而對真空操作更為適宜。（3）塔板效率高，比泡罩塔高15％左右，壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30％左右。浮閥塔的特點有：（1）生產能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開孔面積大于泡罩塔板，生產能力比泡罩塔板大20%～40%，與篩板塔接近。國內常用的浮閥塔有三種，F(xiàn)1型，V4型與T型。在相同條件下適當提高操作壓力可以提高塔的處理能力，但是增加了塔壓，也提高了再沸器的溫度，并且相對揮發(fā)度液會下降。 甲醇精餾物料進料熱狀態(tài)的選擇進料熱狀態(tài)有五種。但直接蒸汽加熱，只適用于釜中殘液是水或與水不互溶而易于分離的物料，所以通常情況下，多采用間接蒸汽加熱。第3章 工藝計算 物料衡算已知：年產5萬噸甲醇精餾，%，%,年工作日以340天計。（1）物料帶入熱量 物料帶入熱量表物料進料回流液再沸器加熱組分甲醇水＋堿甲醇流量kg/h溫度℃707040比熱kJ/kg℃熱量kg/hQ加熱那么：Q入＝Q進料＋Q回流液＋Q加熱＝+++ Q加熱＝+ Q加熱（2）物料帶出熱量 物料帶出熱量表物料精甲醇回流液釜液熱損失成分甲醇甲醇甲醇水＋堿流量kg/h溫度℃6565105105比熱 kJ/kg℃潛熱kJ/kg熱量kJ/h5%Q入那么：Q出＝Q精甲醇＋Q回流液＋Q釜液＋Q熱損失＝＋+++5%Q入＝+5%Q入 根據(jù)能量守恒 有 Q入＝Q出即： Q入＝+5%Q入 則： Q入＝Q出＝所以 Q蒸汽＝ KJ/kg ，則需要蒸汽量： 冷卻水用量計算： 對于熱流體：Q入＝Q產品精甲醇+Q回流液＝+＝Q出＝Q精甲醇液＋Q回流液＝40+＝Q傳＝Q入（1－5%）－Q出＝95%－＝所以冷卻水的用量為： 精餾系統(tǒng)能量結果匯總（1）外加蒸汽總量為：G蒸汽＝G1蒸汽＋G2蒸汽＝＋ ＝（2）冷卻水總量為：G水＝G1水＋G2水＝＋ ＝（3）熱量平衡匯總見下表： 精餾系統(tǒng)能量衡算總表項目物流預塔主塔帶入熱量kJ/h進料回流加熱合計帶出熱量kJ/h塔頂出料塔釜出料熱損失合計第4章 精餾塔和接管的設計 設計任務和條件：（1）%（2）釜殘夜甲醇含量約為1%（3）生產能力為年產5萬噸精甲醇產品（4）操作條件： 單層塔板壓降： 塔頂溫度： 65℃ 塔底溫度： 105℃ 回流液溫度： 40℃ 進料溫度： 70℃ 設計方案的確定本設計任務為分離甲醇和水的混合物。則最小回流比為: 取回流比為最小回流比的2倍，則： 理論板數(shù)根據(jù)；查吉利蘭關聯(lián)圖[16]得到：則： 解得：N＝16塊 進料位置塊圓整后取： ，所以適宜的進料位置在第四塊板。則HO的安托尼方程[17]： t=70℃塔釜溫度 =℃時 ＝ =℃時 = ℃時 則封頭高度H1=h1+h2=400+25=425mm。由于裙座內徑800mm，故裙座厚度取16mm[19]。( 此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結構簡單，加工方便，) [24]。 霧沫夾帶板上液體流經長度：板上液流面積：根據(jù)甲醇水系統(tǒng)屬于無泡沫正常系統(tǒng)，由，可查得物性數(shù)據(jù)[23]： ，則泛點率為： 計算出的泛點率在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足ev。取E=1，則 （440）根據(jù)本題表43及式（434）﹑（436）﹑（438）﹑（440）可分別作出塔板負荷性能圖上的五條線，如下圖所示。由計算可知，年產5萬噸甲醇精餾工段的設計可行，同時繪制出的生產工藝流程圖和精餾塔設計條件圖都符合計算結果和實際情況。（2）塔板的氣相負荷上限完全由霧沫夾帶控制。按泛點率80%計算：得到： 由以上式子可知：霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內任兩個L值，算出V值如表43： 霧沫夾帶線數(shù)據(jù)L（m3/s）0V（m3/s） 液泛線 （426）由此確定液泛線。 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列（1）塔板分布本設計塔徑D=，故采用分塊式塔板，以便通過人孔裝拆塔板，查得塔塊分4塊[25]。則塔總體高度為：H=(N2nP)HT+HD+H1+npHp+ HF+HB+H2 =(32－2－3)+++3+++= 塔體壁厚計算（1）選擇鋼材因甲醇對塔體腐蝕性小，又是一般溫度操作，故可選鋼[23]。（2）塔頂空間塔頂空間指最上層塔板與塔頂間距,有利于出塔氣體夾帶的液滴沉降。 （412）CHOH的安托尼方程[17]： （413）由泡點方程試差[17]可得當主要原因有：原料液粗甲醇不是簡單的甲醇和水的混合物，還有與甲醇相對揮發(fā)度較小的組分；選用的塔板數(shù)較多可以減小塔徑，但一定會造成塔高過高，對塔的制造成本較高，操作的成本也會較高。本設計采用泡點進料，將原料液通過預熱器加熱至泡點后送入精餾塔內。本次設計比二甲醚輕的按二甲醚計算。塔頂氣體中未被冷凝下來的氣體即輕組分進入排汽冷凝器進一步冷凝回收有用的甲醇組分，而其他輕組分則由自調閥控制壓力≤。但為使塔的操作穩(wěn)定，免受季節(jié)氣溫的影響，常采用泡點進料。降低操作壓力，組分的相對揮發(fā)度增加，有利于分離。T型閥則借助固定于塔板的支架限制閥片移動范圍。 （3）塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時間較長，而霧沫夾帶量小，塔板效率高。由于過去對于篩板塔的性能研究并不充分，認為操作不易穩(wěn)定，所以沒有普遍采用，直到20世紀的50年代初，對篩板塔結構和性能作了較充分的研究，認識到了只要設計合理和操作正確，同樣可以獲得較滿意的塔板效率，以及可觀的操作彈性，所以近年來篩板塔的應用又日漸廣泛[9]。常用板式塔類型有很多，如：篩板塔、泡罩塔、舌型塔、浮閥塔等，當前應用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。（4）填料塔直徑可以很小。 甲醇精餾設備的選擇甲醇精餾工段的設備有：粗醇貯槽，精醇貯槽，雜醇油槽，各溶液輸送壓力泵、主塔、預塔、冷凝器、水冷器、預熱器、再沸器、殘液槽、地下槽、回流液槽及所屬閥門、管道、儀表等。（2）三塔精餾工藝三塔流程是目前甲醇生產裝置應用最廣泛的精餾工藝，粗甲醇按次序分別進入預精餾塔、加壓塔和常壓塔逆行精餾，大部分輕組份在預精餾塔去除，加壓塔和常壓塔均采出產品，約各占一半。甲醇還可經生物發(fā)酵生成甲醇蛋白，用作飼料添加劑，有著廣闊的應用前景[4]。據(jù)粗略統(tǒng)計，這些新建甲醇裝置如果全部建成投產，新增加的年產能至少在500萬噸以上，將對我國甲醇市場供求關系產生明顯的影響[3]。2005年，該技術成功應用于國內首家焦爐氣制甲醇裝置上。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設和單系列反應器生產能力方面具有明顯的優(yōu)越性，所以從70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。甲醇是容易輸送的清潔燃料，可以單獨或與汽油混合作為汽車燃料，用它作為汽油添加劑可起節(jié)約芳烴，提高辛烷值的作用，汽車制造也將成為耗用甲醇的巨大部門，甲醇的消費已超過其傳統(tǒng)用途，潛在的耗用量遠遠超過其化工用途，滲透到國民經濟的各個部門。 甲醇的用途目前，甲醇在有機合成工業(yè)中，是僅次于烯烴和芳烴的重要基礎有機原料。甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。慢性中毒反應為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、現(xiàn)力減退、消化障礙。甲醇能和一些鹽如CaClMgCl2等形成結晶化合物，稱為結晶醇如CaCl2純甲醇為無色透明略帶乙醇氣味的易揮發(fā)液體，沸點65℃，℃，(20/4)℃，甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多數(shù)常用的有機溶劑(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸點混合物。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。失明的原因是，甲醇的代謝產物甲酸會累積在眼睛部位，破壞視覺神經細胞[1]。工業(yè)酒精里含有甲醇，但是工業(yè)酒精的主要成分還是乙醇。甲醇在深加工后可作為一種新型清潔燃料，也加入汽油摻燒。1971年德國的Lurgi公司相繼開發(fā)了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。2000年，杭州林達公司開發(fā)了擁有完全自主知識產權的JW低壓均溫甲醇合成塔技術，打破長期來被ICI、Lurgi等國外少數(shù)公司所壟斷擁的局面，并在2004年獲得國家技術發(fā)明二等獎。目前在建或擬建的大型甲醇項目主要有：中海石油化學有限公司在海南建設的年產180萬噸甲醇項目，其中第一期工