【正文】 計算 ? — 塔頂與塔底平均溫度下的相對揮發(fā)度； L? — 塔頂與塔底平均溫度下的液相粘度； mPa 如需冷卻到較低溫度 ， 則需采用低溫介質(zhì) ， 如冷凍鹽水 、 氟利昂等 [20]。 表 預(yù)塔各組成進(jìn)料量（ kg/h） 表 預(yù)塔出料各組成的流量（ kg/h） 物料量 CH3OH H2O NaOH (CH3)2O CH3OCCH3 C4H9OH C2H5OH N Ar 和CO2 合計 塔頂 塔底 合計 粗甲醇： 堿液： 軟水： ： : 不凝氣： 預(yù)后粗甲醇： 圖 預(yù)塔物料流程簡圖 加壓塔物料衡算 物料量 CH3OH H2O NaOH (CH3)2O CH3OCCH3 C4H9OH C2H5OH N Ar 和 CO2 合計 粗甲醇 堿液 軟水 合計 預(yù) 精 餾 塔 11 （ 1）進(jìn)料量：進(jìn)料量為預(yù)后粗甲醇量 kg/h （ 2）出料量：上述有加壓塔和常壓塔的甲醇采出量之比為 2:1， 則塔頂甲醇 =2/3= kg/h； 塔底甲醇 == kg/h （ 3）加壓塔回流量：回流比 R 取 ，則回流量為 =。 (7)加壓塔、常壓塔采出比例的合理分配和平衡 加壓塔塔頂甲醇飽和蒸汽作為常壓塔塔底再沸器熱源，一旦兩塔采出比例控制不當(dāng) ，就會影響兩塔的熱量平衡 ， 影響兩塔的運(yùn)行 ， 最終影響產(chǎn)品的質(zhì) 量和產(chǎn)量。 (4)控制適宜 的預(yù)塔冷凝器溫度 控制預(yù)塔冷凝器在適宜溫度下運(yùn)行是維持產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗重要手段 [19]。不凝氣溫度應(yīng)采取動態(tài)控制的手段。預(yù)精餾塔塔釜的預(yù)后甲醇經(jīng)液位控制后去加壓精餾塔進(jìn)一步精餾。 (3)產(chǎn)品質(zhì)量： 三塔精餾與雙塔精餾在產(chǎn)品質(zhì)量上最大的不同是三塔精餾制取的精甲醇中乙醇含量低，而雙塔精餾制取的精甲醇中乙醇含量為 400106～ 500106，三塔精餾制取的精甲醇純度可達(dá) %，含有的有機(jī)雜質(zhì)相對較少 [16]。脫除低沸點(diǎn)組分后，采用加壓精餾的方法，提高甲醇?xì)怏w分壓與沸點(diǎn)，減少甲醇的氣相揮發(fā)，從而提高了甲醇的收率。塔頂甲醇蒸氣全凝后，部分作為回流經(jīng)回流泵返回塔頂，其余作為精甲醇產(chǎn)品送產(chǎn)品儲槽，塔底含水甲醇則進(jìn)常壓塔。輕組份雜質(zhì)一般均可回收利用 ， 而重組份雜質(zhì)一部分作為丁基油采出 ， 剩余的則隨廢水排放。 甲醇精餾工藝的主要精餾工藝 甲醇精餾工藝發(fā)展 甲醇精餾是甲醇生產(chǎn)技術(shù)中重點(diǎn)研究與攻 關(guān)的課題之一。在世界基礎(chǔ)有 機(jī)化工原料中，甲醇消費(fèi)量僅次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗化工產(chǎn)品。主要應(yīng)用于精細(xì)化工，塑料等領(lǐng)域 。 常溫、常壓下 ， 甲醇是易揮發(fā)和易燃燒的無色有毒液 3 體， 略有酒精氣味。 甲醇精餾是將粗甲醇中以二甲醚等為代表的輕餾分在預(yù)塔中分出去 ， 然后再將以異丁醇乙醇為代表的重組分和水在主塔中分離出去 [4]。在此基礎(chǔ)之上，對三塔甲醇精餾工藝流程進(jìn)行了設(shè)計和和設(shè)備的計算。在農(nóng)藥、染料、燃料以及三大合成材料的生產(chǎn)過程中 ， 均要以甲醇為原料或溶劑。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 年產(chǎn) 3 萬噸甲醇精餾工藝設(shè)計及研究 The technical design and research of 30kt/a methanol distillation 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字 數(shù)不少于 萬字。 關(guān)鍵詞： 甲醇 三塔精餾 設(shè)計 流程 設(shè)備 II The technical design and research of 30 kt/a methanol distillation Abstract:Methanol is a basic anic chemical materials and industry products, which occupies an important position in national a long time,methanol was used as a kind of industrial material in pesticide,medicine,dye and other ,with the development of science and technology,methanol will be applied to more and more distillation is indispensable to the production of methanol unit operation,and the distillation tower is the major equipment of methanol distillation system,which determines the quality and yield of object of article studies three methanol distillation tower,pared with the traditional two methanol,the former produce pure methanol can reach %.it has been widely used owing to the advantage of high heat utilization and consumption on the calculation of material and heat balance,height,tower diameter,plate number and tower internal parts by understanding the development of methanol distillation technology and studing the design of distillation technology at home and abroad,which are based on reasonable technical process and conditions. Key words:Methanol three distillation tower design process equipment 1 引 言 甲醇是重要的有機(jī)基本產(chǎn)品， 它經(jīng)羰基化、烷基化、脫氫等反應(yīng)可得到許多有機(jī)化工產(chǎn)品。 現(xiàn)本文通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)和實際生產(chǎn)中的工藝資料，對常規(guī)甲醇精餾工藝的不同流程的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了 總結(jié)和分析，并和實際的工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，提出了甲醇精餾系統(tǒng)的工藝設(shè)計原則和設(shè)備設(shè)計原則。化學(xué)處理主要用堿破壞在精餾過程中難以分離的雜質(zhì)，并調(diào)節(jié) pH。 分子式 CH4O， 分子量 。 甲醇的用途及其發(fā)展 甲醇是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料 ，用途廣泛 。 近年來 隨著 碳一化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇樹脂等產(chǎn)品正在研究開發(fā)和工業(yè)化 中 [7]。通過多年來技術(shù)引進(jìn)及國內(nèi)科研院所、高校的研究開發(fā)，目前我國甲醇工業(yè)已基本使用了國外各種類型的傳統(tǒng)低壓氣相法反應(yīng)裝置等 [8]。 但無論是二塔還是三塔流程 ， 大致以預(yù)塔脫除輕組份雜質(zhì) ， 主塔脫除重組份雜質(zhì)。 (2)三塔流程 從合成工序來的粗甲醇進(jìn)入預(yù)精餾塔，先在塔頂除去輕組分及不凝氣，塔底含水甲醇由泵送加 壓塔。在該溫度下，幾乎所有的低沸點(diǎn)餾分都為氣相，不造成冷凝回流。 (2)蒸汽消耗： 在消耗方面，由于常壓塔加壓塔的蒸汽冷凝熱作為加熱 源，所以三塔精餾的蒸汽消耗相比雙塔精餾要低。 甲醇三塔工藝流程介紹 預(yù)精餾系統(tǒng) 來自甲醇合成裝置的粗甲醇，首先進(jìn)入粗甲醇預(yù)熱器的管程，被殼程的低壓蒸汽冷凝液加熱后進(jìn)入預(yù)精餾塔的上部， 預(yù)精餾塔頂部出來的氣相，首先進(jìn)入預(yù)精餾塔冷凝器的殼程，物料被管程的 循環(huán)冷卻水冷卻，冷卻下來的液體進(jìn)入預(yù)精餾塔回流槽中，回流槽中的甲醇溶液經(jīng)預(yù)精餾塔回流泵送入預(yù)精餾塔的頂部作回流液。不凝氣溫度的高低決定著輕組分的脫除效果。要保證預(yù)塔足夠的回流量，僅靠控制預(yù)塔塔頂?shù)臏囟群蛪毫κ遣粔虻模仨毻ㄟ^控制預(yù)塔再沸器的蒸汽量和預(yù)塔冷凝器的冷卻水量來協(xié)同調(diào)節(jié)。 全面考慮 ， 加壓塔塔頂壓力取 ～ [14]。 則消耗純 NaOH 為 ?? kg/h，消耗堿液量為 ③ 堿液帶水量： ?（ 15%） = kg/h ④ 軟水加入量： ?8%= kg/h ⑤ 總水量 ?++=(2)出料量 ① 塔底甲醇： ② 塔底水： ③ 塔底 初餾物 為異丁醇和乙醇： =④ 塔底 NaOH： kg/h ⑤ 塔頂輕餾分量 為二甲醚和丙酮： = 10 ⑥ 塔頂 不凝氣體： =(3)預(yù)塔回流量 回流比 R 取 ， 則回流量 為 =。受當(dāng)?shù)貧鉁叵拗?， 冷卻水一般為 10～ 35℃ 。 則由 (32) 得： 0, ??? ???i FiiX 即 ?? ?????? ，用試差法求出 ?? ，將 ?? 代入 (31)得： ? ? ????? 1, mimDii RX ??? ?? + ?? 故 Rmin=。根據(jù)精餾段功能參數(shù)和 H0 查史密斯關(guān)聯(lián)圖查得負(fù)荷系數(shù)C? =。 則 1020 5 2 5 ????????? ? ??????????????CC ② 最大流速 U1max a x1 ???????vvlCU ? ??m/s m a x ???? UU 適 m/s ③求塔徑 D1 ?????適UVD n? m 所以對全塔，取塔徑 D=。 綜上，塔的總高度 H=16700mm=。 由 （ 42） 得： 32 ????owhm 由 （ 41）得： hw == 綜上，取 hw =。 鼓泡區(qū)面積： 1a r c s in1 8 02 222 ??????? ??? rxrxrxA P ?m2 式中 ? ? 4 1 2 ????sd WWDxm， ??cWDrm 則浮閥孔排間距 t=Ap/nt1=1/150?=，取 t=90mm。 將以上數(shù)據(jù)代入 (412)得 ： 精餾段泛點(diǎn)率 ： %561 2 6 1 2 1 4 0 3 ??? ???? 提餾段泛點(diǎn)率： % 2 6 1 9 3 0 3 1 ??? ???? 所得泛點(diǎn)率均低于 80%，故不會產(chǎn)生霧沫夾帶。 50 ?? voUF ? (416) 0204 nudV ?? (417) 由 (416) 、 (417)得 ： 精餾段： 51 5 00 3 2( m i n ) ????nVm3/s 提餾段： 5 00 3 2( m i n ) ????nVm3/s (5)液相負(fù)荷下限 取板上液層高度 how= m，作為液相負(fù)荷下限條件。 則容積： 5 207650 ??? ??? ?? ?lLVm3 同理，采用上述方法確定其他罐