40萬噸煤制甲醇精餾工藝設計-文庫吧資料
2025-07-01 05:40本頁面
【正文】 Fs——殼程壓強降的結垢正因數(shù)，無因次， Ns——串連殼程數(shù)?！?D. 傳熱面積S===該換熱器的實際傳熱面積SPSp＝=（）(45226) =㎡該換熱器的面積裕度為：F=＝＝％傳熱面積裕度合適，該換熱器能完成生產(chǎn)任務?！?B. 管程對流傳熱系數(shù)αi＝ 管程流通截面積Si＝＝452/1＝㎡管程流體流速ui=Vs/Si=＝Rei＝＝＝普蘭特準數(shù)Pr＝＝＝αi＝＝(m2===取標準管徑為450mm筒體材料選擇為Q235A，單位長度的筒體重110kg/m,殼體總重為110()= 。殼體的標記：筒體 DN800 δ=10采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內徑的25%，折流板的板間距為h==200mm，則折流板數(shù)去折流板間距=，則==(mm),可取B為250mm。=12=12℃?zhèn)鳠峁芘帕泻头殖谭椒ú捎媒M合排列法，取管心距t = ，則t = 25 = ≈ 32 mm橫過管束中心線的管數(shù)===26(根)殼體內徑采用多管程結構，取管板利用率η= ，則殼體內徑為===圓整可取D = 800mm圓整后，換熱器殼體圓筒內徑為D=800mm，殼體厚度選擇10mm。===考慮15%的面積裕度，S=S39?！?W管壁的導熱系數(shù)λ= 45W/(m?K)=== W/(m2℃)；污垢熱阻= [18]⑴流體平均溫度Tm和tmTm1＝（Ti＋To）/2＝（71＋49）/2＝60℃tm1＝（ti＋to）/2＝（25＋30）/2＝℃⑵平均溫度下的物性數(shù)據(jù) 表31 各組分物性數(shù)據(jù)物料項目單位數(shù)據(jù)物料項目單位數(shù)據(jù)水密度kg/m3994甲 醇密度 kg/m3760粘度pa?s粘度pa?s導熱系數(shù)W/(m?K)導熱系數(shù)W/(m?K)比熱容kJ/(kg?K)比熱容kJ/(kg?K)⑴熱負荷 = Q0 cp0 t0+Q0r =（7149）+= ⑵平均傳熱溫差39。則取加壓塔回流比R=回流量=RD=25014= 4）常壓塔物料衡算（1）入料總入料量=加壓塔塔底總出料量=29374kg/h其中①甲醇=29374=②水=③NaOH=④初餾物=（2）出料①側線排出量=初餾物+水+甲醇初餾物=則 側線排出量=其中：甲醇==(%)水==（%）初餾物=（%）②塔底排出殘液其中：NaOH=水=入料水側線排出==塔底排出殘液中含甲醇量=（殘液中水+NaOH）殘液甲醇含量/（1殘液中甲醇含量）=（+）（）=殘液總量=水量+NaOH+醇量=++=③塔頂塔頂采出精甲醇=入塔精甲醇側線排出殘液中含醇量==總出料量：塔頂精甲醇=塔側線=初餾物+水+甲醇=塔底殘液=NaOH+水+甲醇=（3）回流量回流量=RD=2= 5）回收塔物料衡算（1）入料入料量=側線排出量=其中 甲醇= 水= 初餾物=（2）出料：①塔頂采出精甲醇量==(%)②側線抽出物甲醇=入料甲醇塔頂甲醇==（%）側線抽出物=其中異丁醇==水==甲醇=③塔底其中水=入料水量側線出水==異丁醇=入料異丁醇側線抽出異丁醇==總量=水量+異丁醇=+=（3）回流液量回流比：R取5回流量=DR=5= 6）粗甲醇中甲醇回收率甲醇回收率=（加壓塔采出精甲醇量+常壓塔采出精甲醇量+回收塔采出精甲醇量）/粗甲醇中精甲醇量=（25014++）/=%第三章 常壓塔冷卻器的設計兩流體溫度變化情況：精甲醇進口溫度71℃，出口溫度49℃；冷卻水進口溫度25℃，出口溫度30℃。塔頂易揮發(fā)組分回收率塔底難揮發(fā)組分回收率 甲醇精餾工段物料衡算以精甲醇年產(chǎn)40萬噸計， %，則每年所需粗甲醇總量為：400000/=428266t/y年工作日以330天計，則精甲醇每日、每小時產(chǎn)量為：400000/330=每日、每小時所需粗甲醇量為：428266/330=1）粗甲醇組成（1）甲醇含量：%（2）水含量：%（3）輕餾分含量：二甲醚 %（4）初餾分含量：%（5）高級烷烴：辛烷 %2） 預塔物料衡算(1)入料：①粗甲醇入料量：54047kg/h②堿液每噸精甲醇消耗92%的NaOH ，則消耗10%的堿液量： =則甲醇年消耗量：24330=2984t堿帶入的水量=（）=（相當于加入的萃取水量）③粗甲醇含水量=54047=水量=粗甲醇含水量+堿液含水量=+=④輕餾分量=54047=227kg/h⑤初餾物=54047=⑥高級烷烴=54047=總入料量=粗甲醇量+堿液量=54047+=（2）出料①甲醇：50505 kg/h②水量： kg/h③NaOH: kg/h④輕餾分：227kg/h⑤初餾物：⑥高級烷烴： kg/h其中：氣相 塔頂=輕餾分+高級烷烴=227 += kg/h液相 塔底=甲醇+水+初餾物+NaOH=50505+++=54388kg/h（3）預塔回流量脫醚塔回流量回流比一般R20,且考慮到節(jié)省能源的問題。H2O合計100設計要求：（1）粗甲醇中甲醇回收率不小于99%；（2）精餾工段產(chǎn)品為精甲醇，% 甲醇精餾工段物料衡算計算原理[18]全塔物料衡算（通過全塔物料衡算，可以求出精餾產(chǎn)品的流量、組成之間的關系）。為保持四塔精餾系統(tǒng)的穩(wěn)定操作、降低能耗并減少投資，應選?。杭訅核亓鞅萊1≥，常壓塔回流比R2≥2；兩塔負荷比Q1/Q2：－；并在保持穩(wěn)定生產(chǎn)、產(chǎn)品質量合格的基礎上，R1，R2選取得盡量小?！?。[16] 回流比的選擇回流比對精餾塔操作影響很大，直接關系著培內各層扳上的物料濃度的改變和溫度的分布。脫除這些雜質的方法主要是利用其不溶于水的特性 。這類物質的沸點較高，且易與甲醇形成低于甲醇沸點的共沸物，主要集中在預塔塔頂而大量進入二級冷凝器回流液。這些醇溶性雜質對精甲醇水溶性特別敏感，只要甲醇中殘存幾十g/m3 ，其水溶液就會混濁，達不到精甲醇水溶性的要求。加堿處理使得一些難分離的雜質，在預精餾塔分解[15]。例如羧酸與NaOH反應生成羧酸鈉：RCOOH + NaOH →RCOONa+H2 O還調節(jié)了粗甲醇的pH值。 加堿對甲醇精餾的改善利用NaOH處理在精餾過程中難以分離的雜質，例如粗甲醇中的酸類、酯類等，使其生成較容易被脫出的鹽。國內亦有不少廠家的預塔較高,如大慶、吉林、蘭州、太原等化肥廠,以及80年代末、90年代初投建的小聯(lián)醇廠。二氧化碳、醚類、胺類等低沸物可隨不凝氣一起放空。粗甲醇經(jīng)換熱后進入預精餾塔,脫除輕組分后,塔底甲醇及高沸點組分通過泵提壓后送入加壓塔,加壓塔頂部出來的氣體進入常壓塔再沸器換熱后,再以回流的方式全部返回加壓塔,從加壓塔塔頂?shù)?塊填料位置采出產(chǎn)品,加壓塔塔釜液送入常壓塔,常壓塔塔頂餾出精甲醇產(chǎn)品,塔釜液送入汽提塔處理,常壓塔提餾段側線采出雜醇油送往回收塔處理,回收塔塔釜液與來自常壓塔塔釜液一并送往汽提塔處理。第二章 甲醇精餾工段物料衡算 甲醇精餾原理甲醇精餾的目的，是實現(xiàn)甲醇與水及有機物等雜質的分離，生產(chǎn)出合格的精甲醇產(chǎn)品。選擇適宜的回流比，降低能量消耗。當合成催化劑后期生產(chǎn)的粗甲醇進行蒸餾時，有時為確保精甲醇的質量，以保證精餾塔進料位置降低，同時適當加大回流比。這時，在回流比仍屬適宜的情況下，只需對精甲醇的采出量稍作調節(jié)，就可達到塔溫穩(wěn)定，物料和氣液又趨平衡。但是預精餾后的含水甲醇中，甲醇濃度總會有些小幅度波動。隨著進料量的調節(jié)，各層塔板上的氣液組成重新分配，可以控制一定的靈敏板溫度與之相適應。當改變回流比時，由于操作的變動，必然
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