【正文】 本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。致謝 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。取人孔兩個板間距，取塔頂空間，塔底空間，進料板的空間高度，那么可以求出全塔高度：第五章 Aspen Plus 的模擬計算 對上述結果利用Aspen Plus 軟件用RadFrac進行精餾塔的嚴格法模擬與設計。(2) 塔板的氣相負荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。以作為規(guī)定氣體最小負荷的標準，則 (4)據此作出與液體流量無關的水平漏液線(4)。以作為液體在降液管中停留時間的下限，則 (3)求出上限液體流量值（常數）。表46 液泛線 ，忽略，則 因物系一定，塔板結構尺寸一定，則等均為定值，而，式中亦為定值，因此可將上式簡化成的如下關系式： (2)在操作范圍內任取若干個值，依式(2)算出相應的值列于表47中。 霧沫夾帶泛點率 ①及泛點率 ②板上液體流經長度 板上液流面積 甲醇和水為正常系統(tǒng)，取物性系數，查泛點負荷系數圖，得。取邊緣區(qū)寬度，破沫區(qū)寬度，則塔板上鼓泡區(qū)面積為浮閥排列方式采用等邊三角形排列，取孔中心距篩孔數目 按重新核算孔速及閥孔動能因子：閥孔動能因子變化不大，仍在9～12范圍內。 精餾段 (1) 求操作負荷系數C精餾段功能參數：塔板間有效高度：根據史密斯圖查得符合系數℃時， 精餾段甲醇水溶液的平均摩爾組成為：甲醇：水： 表面張力：所以， (2) 最大流速 ，則空塔氣速為： (3) 求塔徑D 提餾段(1) 求操作符合系數C提餾段功能參數：查史密斯圖得符合系數又查得85℃時， 提餾段甲醇水溶液的平均摩爾組成為：甲醇：水： 表面張力：所以， (2) 最大流速 ，則空塔氣速為： (3) 求塔徑D 對全塔，取塔徑為5. 塔內件設計 溢流堰的設計在精餾塔中，塔板上的堰可以保持塔板上有一定的清液高度。表43 精餾段的氣、液相負荷表名稱液相氣相平均摩爾質量kg/kmol平均密度kg/m3體積流量m3/h 提餾段整理提餾段的數據于表44。s 則： 全塔效率為：所以，實際進料板：，圓整后取20塊。 （2）操作條件：進料壓力 110kPa 冷凝器壓力 130kPa 再沸器壓力 110kPa 進料溫度 70℃ 塔頂溫度 65℃ 塔底溫度 100℃ 回流液溫度 40℃ 常壓塔進料的液相中甲醇的含量: 查甲醇水溶液氣液平衡表。則消耗氫氧化鈉：換成堿液：C 軟水：軟水的加入量按精甲醇的20%計，則需補加軟水:將以上計算結果列表39。所以： 甲醇生產循環(huán)氣量及組成見表34。表32 甲醇生產消耗量及生產量及組成消耗方式單位消耗物料量生成物料量合計COH2CO2N2CH4CH3OHC4H9OH(CH3)2OH2O消耗生成①式kmolm3②式kmolm3③式kmolm3④式kmolm3⑤式kmolm3氣體溶解m30合計m3消耗組成%（v)生成質量kg生成組成%（wt)100 設新鮮氣量為G新鮮氣，馳放氣為新鮮氣的9%。精甲醇中甲醇含量（wt):%粗甲醇組成（wt)[lurgi低壓合成工藝] 甲醇：% 二甲醚：% 異丁醇：% 水：%所以，時產精甲醇： 時產粗甲醇：根據粗甲醇組分，算得各組分的生成量為：CH3OH(32) (CH3)2O(46) C4H9OH(74) H2O(18) 合成甲醇的化學反應為： 主反應： ① 副反應： ② ③ ④ ⑤生產中，,故CH4每小時生成量為：=，,。常壓塔的塔底殘夜另由汽提塔進料泵加壓后進入廢水汽提塔，塔頂蒸汽經汽提塔冷凝器冷凝后，進入汽提塔回流槽，由汽提塔回流泵加壓，一部分送廢水汽提塔塔頂作回流，其余部分經汽提塔甲醇冷卻器冷卻器冷卻至40℃，與常壓塔3采出的精甲醇一起送至產品計量槽。塔頂操作溫度約為121℃，塔底操作溫度約為127℃。不凝氣、輕組分及少量甲醇蒸汽通過壓力調節(jié)后至加熱爐作燃料。此流程采用了有效的精餾方法，從粗甲醇中分離出水、乙醇和其它有機雜質，%。分離粗甲醇后的氣體適當放空，控制系統(tǒng)中的惰性氣體含量。 凈化工段，故先進行部分耐硫變換，將CO轉化為CO2，變換氣與未變換氣匯合進入低溫甲醇洗工序，脫除H2S和過量的CO2，最終達到合適的碳氫比，得到合成甲醇的新鮮氣[4]。離開反應室的高溫氣體在激冷器中用水激冷，激冷水由碳洗滌塔引入，氣體被水蒸氣飽和，同時將反應中產生的大部分煤灰和少量未反應的碳以灰渣形式除去。煤先在球磨機中加水磨成高濃度水煤漿，貯存于煤漿槽中。顯然，甲烷和氮不參加甲醇合成反應，是惰性氣體，其含量越低越好，但這與制備原料氣的方法有關。 原料氣的制備 合成甲醇，首先是制備原料氫和碳的氧化物。 以不同原料制取甲醇的經濟效果，可以單純地對比如下（以褐煤為100）。 圖21 煤制甲醇示意圖1. 造氣工段 原料 我國甲醇生產制造原料氣的原料有氣體、液體和固體原料。甲醇還可經生物發(fā)酵生產甲醇蛋白，用作飼料添加劑。 合成甲醇的目的和意義甲醇既是一種應用廣泛的重要有機化工原料，又是一種性能優(yōu)良的清潔能源和車用燃料。中低壓法使用銅基催化劑，操作壓力在5～10MPa左右。為了保證反應器出口氣體中有較高的甲醇含量，一般采用30MPa以上的反應壓力。 合成工藝 常用的合成工藝甲醇合成是可逆強放熱反應，受熱力學和動力學控制。鋅鉻催化劑的耐熱性、抗毒性以及機械性都較令人滿意。假定合成甲醇的催化反應動力學方程如下： 合成反應催化劑自從CO加氫合成甲醇工業(yè)化以來，合成催化劑和合成工藝不斷研