【正文】 的重要組成部分。（4）新型垂直篩板 新型垂直篩板的傳質(zhì)單元，是由塔板開有升氣孔及罩于其上的帽罩組成。隨著三塔精餾生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，能耗還有進(jìn)一步下降的空間。如作為特殊需要，則再經(jīng)過常壓精餾塔的進(jìn)一步提純。因此，目前工業(yè)上均采用雙塔流程進(jìn)行精餾。 原料及產(chǎn)品規(guī)格 主要原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)粗甲醇：相對(duì)密度： 甲醇含量：85%88%精甲醇：甲醇含量：（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 產(chǎn)品規(guī)格甲醇是一種無(wú)色、透明、易燃、易揮發(fā)的有毒液體，略有酒精氣味?？諝庵谐Ｒ?guī)允許濃度為5mg/m3。而國(guó)外甲醇生產(chǎn)商大多在世界各地建有大型甲醇中轉(zhuǎn)基地和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，擁有自己或長(zhǎng)期租用的甲醇運(yùn)輸船隊(duì)。種種因素進(jìn)一步削弱了煤基甲醇的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。目前國(guó)內(nèi)甲醇裝置規(guī)模普遍較小，且多采用煤頭路線，以煤為原料的約占到78%；單位產(chǎn)能投資高，約為國(guó)外大型甲醇裝置投資的2倍，導(dǎo)致財(cái)務(wù)費(fèi)用和折舊費(fèi)用高。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。目前國(guó)際上最大規(guī)模的甲醇裝置產(chǎn)能已達(dá)到170萬(wàn)噸/年。而國(guó)外大型甲醇裝置基本都以天然氣為原料，并且每噸產(chǎn)品能耗只有25～30吉焦，耗天然氣760～920立方米，耗水10～15噸。 產(chǎn)品性質(zhì)與特點(diǎn)甲醇是一種無(wú)色、透明、易燃、易揮發(fā)的有毒液體，略有酒精氣味。若將氣相混合蒸汽再部分冷凝下來(lái)，將冷凝液再加熱到一定溫度，使其部分氣化，并將氣相與液相分離，則所得氣相冷凝液中的低沸點(diǎn)組分又高于原氣相冷凝液。雙塔精餾工藝技術(shù)由于具有投資少、建設(shè)周期短、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被我國(guó)眾多中、小甲醇生產(chǎn)企業(yè)所采用。該工藝具有流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，一次投資少的特點(diǎn)。（2）蒸汽消耗。該類型塔塔板效率高，操作彈性大，塔阻力小，但單位面積的生產(chǎn)能力低，設(shè)備體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大。常壓精餾塔（T0103）頂部排出精甲醇?xì)猓ǎ?7℃），經(jīng)常壓塔冷凝冷卻器（E0103）冷凝冷卻后一部分回流到常壓精餾塔（T0103），另一部分打到精甲醇計(jì)量槽（V0105A，B）內(nèi)貯存。(2)主塔和常壓塔物料衡算主塔：進(jìn)料：加壓塔：預(yù)后出甲醇：常壓塔：2/3=出料： 加壓塔和常壓塔的采出量之比為：2:1，常壓塔釜液含量甲醇1%加壓塔：塔頂精甲醇料量：2/3=塔釜：1/3+++=常壓塔：塔頂精甲醇量：1/399%= 塔釜：甲醇：1/31%=水： kg/h 堿 ：高沸物： 總物料衡算表表36 預(yù)塔物料衡算表組分進(jìn)料kg/h餾出液kg/h釜液kg/h甲醇水和軟水堿液二甲醚0異丁醇高級(jí)醇合計(jì)表 37 加壓塔物料衡算表組分進(jìn)料液kg/h餾出液kg/h釜底液kg/h甲醇?jí)A液水高沸物合計(jì)表 38 常壓塔物料衡算表組分進(jìn)料液kg/h餾出液kg/h釜底液kg/h甲醇?jí)A液水高沸物合計(jì) ℃，塔頂甲醇蒸汽溫度為65℃，回流溫度為56℃，排出液溫度為75℃.進(jìn)塔物料帶入熱，再沸器加熱劑帶入熱，回流液帶入熱，塔釜液帶入熱，塔頂上升蒸汽帶出熱，熱損失，冷凝器熱負(fù)荷，塔頂流出物帶出熱， 得冷凝器的熱負(fù)荷查表得：=冷卻水進(jìn)入冷凝器溫度為25℃，出冷卻器溫度為40℃，則用水量為：=674t/h每噸粗甲醇耗冷卻水量=674/44= t/h (1)帶入熱量 ==4109606 kcal/h=17178152 kJ/h==3436635 kcal/h=14365134 kJ/h(2)帶出熱量 =++ =37600849 kcal/h=157171549 kJ/h==1831394 kcal/h=7655228 kJ/h =+136801+() =112420 kcal/h=469916 kJ/h ==1540519 kcal/h=6439370 kJ/h 以帶入熱量5%計(jì)算，所以：=17178152+14365134+ =157171547+7655228+469916+6439370+ = 求出=148727692 kJ/h (3)主塔耗蒸汽量計(jì)算： 由主塔熱量衡算可知：=148727692 kJ/h ：=70320kg/h 每噸粗甲醇耗蒸汽量：70320/=1602kg/t 所以，主、預(yù)塔總的蒸汽消耗量為：25065+70320=95382kg/h 主、預(yù)塔每頓粗甲醇耗蒸汽量為：1602+571=2173kg/t(4)冷卻水用量的計(jì)算 冷卻水用量包括主塔、冷凝器、精甲醇冷卻器以及整個(gè)精餾過程用冷卻水量計(jì)算 1主塔冷凝器冷卻水用量 從主塔物熱圖及主塔冷凝器的熱物圖，主塔冷凝器的換熱量為進(jìn)冷凝器的氣體與出冷凝器熱量之差。hl 所以對(duì)于精餾段 則 精餾段 則 因此沒有霧沫夾帶 負(fù)荷性能(1)霧沫夾帶線 ev= 根據(jù)how=2/3 、 ev= 、Ug= 、hw=hlhow和hp=： {[hw+2/3]} =精餾段：VS= L2/3在操作范圍內(nèi)，任取幾個(gè)L值，依照上式算出V于下表表48 精餾段霧沫夾帶取點(diǎn)L/（m3/s）V/（m3/s）提留段：VS=表49 提餾段霧沫夾帶取點(diǎn)L/（m3/s）V/（m3/s）(2)液泛線how=2/3 、ho=、(HThw)hchL=how+hd hC= 、V=UOAO 得液泛線如下： =精餾段： V2 =表410精餾段液泛線L/（m3/s）V/（m3/s）提餾段：V2 = 表411 提餾段液泛線L/（m3/s）V/（m3/s） (3)液相負(fù)荷上限　　　液體在降液管中停留時(shí)間不低于5S為停留時(shí)間的上限。(7)接管殼程流體進(jìn)出口接管：取管內(nèi)流速為u=,則接管內(nèi)徑為：根據(jù)GBT1047/245查的，取標(biāo)準(zhǔn)管徑為150mm根據(jù)GBT1047/245查的，(1)殼程對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)圓缺形折流板，可采用克恩公式：當(dāng)量直徑，由正三角形排列得殼程流通面積殼程流體流速及其雷諾系數(shù)分別為(2)管程對(duì)流傳熱系數(shù)管程流通面積管程流速(3)傳熱系數(shù)K查表得K== =897W/（m2Ⅲ.對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封用采用清潔沖洗。（5）對(duì)啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、式旋渦泵、氣動(dòng)（電動(dòng)）隔膜泵。（6）離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。操作條件的內(nèi)容很多，如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS（絕對(duì)）、排容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是變化的。其常用形式有弓形折流板，圓形折流板以及螺旋折流板等。取= 選定HT=。=+ =14094513 kcal/h=58915065 kJ/h==()++8624879+2353557 =58915065+(+8624879+2353557)+8986896=60497312kJ/h(3)預(yù)塔耗蒸汽量計(jì)算塔釜蒸汽壓力為35kPa，蒸汽潛熱為506 kcal/kg（2115 kJ/kg）所以，用蒸汽量為：60497312 /2115=28604kJ/h每噸粗甲醇耗蒸汽量：28604/=652kg/t(4)耗冷水量計(jì)算從預(yù)塔蒸餾出來(lái)的甲醇蒸汽含輕餾分和初餾分。 物料衡算年產(chǎn)30萬(wàn)噸精甲醇，%，%。來(lái)自甲醇合成裝置的粗甲醇（40℃，），通過預(yù)塔進(jìn)料泵（P0101A,B），經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器加熱至65℃，進(jìn)入預(yù)精餾塔（T010101），預(yù)塔再沸器（E0104），低沸點(diǎn)的雜質(zhì)如二甲醚等從塔頂排出，冷卻分離出水后作為燃料；回收的甲醇液通過預(yù)塔回流泵（P0102A,B）作為該塔回流液。精餾塔市粗甲醇精餾工序的關(guān)鍵設(shè)備，它直接制約著生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量、消耗、生產(chǎn)能力及對(duì)環(huán)境的影響。節(jié)能效果顯著，特別適合較大規(guī)模的精甲醇生產(chǎn)。來(lái)自合成工段含醇90%的粗甲醇，經(jīng)減壓進(jìn)入粗甲醇貯槽。），℃ ≤高錳酸鉀試驗(yàn)，min ≥503020水溶性試驗(yàn)澄清水分含量，% ≤酸度（以HCOOH計(jì)），% ≤或堿度（以NH3計(jì)），% ≤羰基化合物含量（以CH2O計(jì)），% ≤蒸發(fā)殘?jiān)浚? ≤6第2章 設(shè)計(jì)方案 工藝原理典型的精餾設(shè)備是連續(xù)精餾裝置，包括精餾塔、冷凝器、再沸器等，如圖所示。包裝容器應(yīng)有“易燃液體”、“有毒品”等危險(xiǎn)品標(biāo)志。而國(guó)外甲醇裝置大多為合資合作建設(shè)與運(yùn)營(yíng)?，F(xiàn)實(shí)是：國(guó)外甲醇生產(chǎn)規(guī)模大，技術(shù)先進(jìn)，管理嚴(yán)格，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；國(guó)內(nèi)大甲醇裝置的產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平，但許多小甲醇或聯(lián)醇裝置產(chǎn)品質(zhì)量尚不穩(wěn)定。根據(jù)這樣的裝置格局，業(yè)內(nèi)普遍估計(jì)，目前我國(guó)甲醇生產(chǎn)成本大約在1400元~1800元/噸（約200美元/噸）。年產(chǎn)30萬(wàn)噸粗甲醇精餾工段的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第1章 總 論 1 概述 1 1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 1 產(chǎn)品性質(zhì)與特點(diǎn) 4 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 5 設(shè)計(jì)依據(jù) 5 設(shè)計(jì)規(guī)模 6 原料及產(chǎn)品規(guī)格 6 主要原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) 6 產(chǎn)品規(guī)格 6第2章 設(shè)計(jì)方案 8 工藝原理 8 8 8 8 9 10 11 12 13第3章 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 16 16 物料衡算的意義和作用 17 物料衡算 17 總物料衡算表 20 21 23 25 27 31第4章 主要設(shè)備的工藝計(jì)算及選型 32 32 32 34 34 36 38 41 負(fù)荷性能 43 46 預(yù)精餾塔模擬 48 50 52第5章 附屬設(shè)備的選擇 53 53 54 56 56 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 59 60 62 64參考文獻(xiàn) 67后記及其他 68附圖1 69附圖2 70 II第1章 總 論 概述目前，甲醇在有機(jī)合成工業(yè)中，是僅次于烯烴和芳烴的重要基礎(chǔ)有機(jī)原料。一旦出現(xiàn)市場(chǎng)供過于求的局面，國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格有可能要下跌到約2000元/噸，甚至更低。國(guó)內(nèi)煤基甲醇每噸產(chǎn)品能耗為50～60吉焦，耗水22～30噸。一般股東構(gòu)成包括投資商、專利商、銷售商和資源供應(yīng)商等，且投資商和股東委托專業(yè)資產(chǎn)管理公司協(xié)助運(yùn)營(yíng)。 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述精餾是將沸點(diǎn)不同的組分所組成的混合液，在精餾塔中，同時(shí)多次部分氣化和多次部分冷凝，使其分離成純態(tài)組分的過程。用于精餾的塔設(shè)備有兩種，即板式塔和填料塔，但常用的是板式塔。經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器加熱到45℃后進(jìn)入預(yù)精餾塔。1 預(yù)精餾塔 2加壓精餾塔 3 常壓精餾塔圖22 三