【正文】 源的基礎(chǔ)上，本身也是一個精餾產(chǎn)品塔，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐，常壓塔取得AA級產(chǎn)品相對容易一些。（1）塔板數(shù)模擬分析兩個產(chǎn)品塔塔板數(shù)增加了一倍(國內(nèi)的三塔精餾也是最早從國外引進(jìn)，加壓塔和常壓塔都為85塊實(shí)際塔板)。因此生產(chǎn)國優(yōu)與AA級甲醇不凝氣的去向應(yīng)該不同。這是工業(yè)習(xí)慣但并不合理。 加壓塔模擬分析由于加壓塔回流方式接近泡點(diǎn)回流而非過冷回流，加壓塔塔頂產(chǎn)出精甲醇產(chǎn)品乙醇含量較常壓塔高。從上圖可以看出，理論板數(shù)超過26以后，對于分離理論板在增加也不會有更好的效果，理論板數(shù)選擇30塊就足以保證工程設(shè)計(jì)的需要。 預(yù)塔模擬分析預(yù)塔原則上是常壓生產(chǎn)，但是實(shí)際生產(chǎn)中往往塔頂壓力控制在140KPa，這是因?yàn)閷?shí)際操作中塔頂氣相出料要經(jīng)過兩級冷凝器，一級冷凝器把氣相出料冷凝到65～70℃(各廠操作條件不一樣，一般在此范圍內(nèi))同時排放一些不凝氣，二級冷凝器把經(jīng)過一級冷凝器的氣相產(chǎn)品再冷凝到40℃以回收其中的甲醇組分，其余的不凝氣部分直接放空或去火炬系統(tǒng)燃燒[19]。則甲醇的回收率回收率滿足要求。 32 = 。 aspen簡捷法計(jì)算預(yù)塔簡捷計(jì)算的源程序詳見附錄（電子版）所得塔板數(shù)15安全系數(shù)4= 四塔中預(yù)塔的塔板數(shù)60所得塔板數(shù)11安全系數(shù)5 = 四塔中預(yù)塔的塔板數(shù)60所得塔板數(shù)31安全系數(shù)2 = 四塔中預(yù)塔的塔板數(shù)70所得塔板數(shù)20安全系數(shù)4=四塔中預(yù)塔的塔板數(shù)80 通過回收塔各組分質(zhì)量分率與塔板的關(guān)系，來確定側(cè)線出料（廢液排出位置）位置，丁醇物料出峰的峰頂和甲醇物料出峰的峰谷所對應(yīng)的塔板位置即為側(cè)線采出位置，有圖可知回收塔側(cè)線在38快塔板出采出。結(jié)合ASPEN簡捷模擬取R=則回流量== 預(yù)塔全塔物料流程圖3）加壓塔物料衡算%（即塔底甲醇含量）（1）入料：總?cè)肓狭?出料液相=55212kg/h其中:①水量=預(yù)出料水量=②甲醇量=預(yù)出料甲醇量=50505kg/h③NaOH=預(yù)出料堿量=④初餾物=預(yù)出料初餾物=（2）出料：①出料水量=入料水量=②NaOH=③初餾物=④甲醇=（出口水量+NaOH+初餾物）出料甲醇含量/（1出料甲醇含量）=（++）（）=28296kg/h⑤采出精甲醇量=入塔甲醇量出料甲醇量=5050528296=22209kg/h⑥總出料量=總?cè)肓狭坎沙鼍状剂?5521222209=33003kg/h其中 塔頂：液相=精甲醇量=22209kg/h塔底：液相=粗甲醇量=33003kg/h（3）回流量為保持系統(tǒng)的穩(wěn)定操作，降低能耗，并減少投資，應(yīng)選?。杭訅核亓鞅萊1≥常壓塔回流比R2≥并且在保持穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上，RR2選取的盡量小。連續(xù)精餾塔做全塔物料衡算，并以單位時間為基準(zhǔn)，即總物料 易揮發(fā)組分 式中 F—原料液流量，kmol/h；D—塔頂產(chǎn)品（餾出液）流量，kmol/h；W—塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┝髁?，kmol/h；—原料液中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)；—餾出液中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)；—釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)。 四塔精餾工段工藝的物料衡算 甲醇精餾工段物料衡算任務(wù)已知：原料是粗甲醇，成分及含量如下成分含量（wt%）N2和ArCO2CH3OHCH3OCH3C2H5OHC4H9OHCH3OCCH3其調(diào)節(jié)的依據(jù)是根據(jù)塔的負(fù)荷和精甲醇的質(zhì)量。一般情況下，～2倍。據(jù)測算，～，與板式塔工藝全部依靠外來低壓蒸汽提供熱能相比，～[17]。在預(yù)塔加入萃取水可提高醛、酮類物質(zhì)的相對揮發(fā)度，從而使其從塔頂采出。這類物質(zhì)如不在回流液中脫除，就會造成預(yù)塔塔釜出料雜質(zhì)多，影響精甲醇的質(zhì)量。又因?yàn)殡s質(zhì)密度與甲醇密度差距較大，雜質(zhì)多時也容易造成精甲醇密度指標(biāo)不合格。 萃取精餾在甲醇精餾中的應(yīng)用粗甲醇中的一些烴類、酯類雜質(zhì)，它們常溫下與甲醇混溶，但不溶或難溶于水。在堿存在下，酯發(fā)生皂化反應(yīng)，生成羧酸鹽：RCOOR’+NaOH → RCOONa + R’OH羧酸鈉溶于水，易于分離。粗甲醇中含有的有機(jī)酸，對設(shè)備，管道腐蝕厲害，經(jīng)過堿的中和作用，減輕了腐蝕，延長了設(shè)備、管道的使用壽命。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為銅基觸媒的選擇性好,粗甲醇中雜質(zhì)少,預(yù)塔高度不必太高,甚至將預(yù)塔冷凝器直接垂直安放在塔頂,回流量沒有計(jì)量,早期的小聯(lián)醇就是這樣[14]。對預(yù)塔的作用國內(nèi)外有不同的看法,主要有兩種觀點(diǎn):一種認(rèn)為預(yù)塔對保證甲醇的質(zhì)量有重要作用,國外大都持這種觀點(diǎn),它們的預(yù)塔比較高。 預(yù)精餾塔的作用預(yù)塔精餾的主要作用是脫除粗甲醇中的低沸點(diǎn)雜質(zhì)和可與甲醇形成共沸物的雜質(zhì)，它們一般由二氧化碳、醚類、胺類、烴類、酯類、醛酮類物質(zhì)組成。本課題研究四塔甲醇精餾工段工藝，,包括預(yù)精餾塔、加壓塔、常壓塔以及回收塔。還可繪制原理流程圖、顯示和打印圖表和計(jì)算結(jié)果等等。它向用戶提供的專家指導(dǎo)系統(tǒng)Model Manager支持圖形操作和在線幫助功能，使用戶在窗口環(huán)境中可使用鼠標(biāo)和鍵盤操作，并提供多種菜單、圖形，文本操作和編輯功能，操作更便捷、靈活，用戶界面更友好。Aspen Plus還具有模擬固體和電解質(zhì)性質(zhì)的功能[13]。用戶在做工藝計(jì)算的同時能估算基建費(fèi)用和操作費(fèi)用，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價?？梢詫⑷魏喂こ毯图夹g(shù)經(jīng)濟(jì)變量作為目標(biāo)函數(shù)，對約束條件和可變參數(shù)的數(shù)目沒有限制。這些方法包括直接迭代法、正割法、擬牛頓法、Broydell法等。44個物性選擇集為處理各種操作條件和各種類型的混合物提供了靈活性[12]。每一個選擇集包含一項(xiàng)模擬中需要的方法和模型。(2)具有工業(yè)上最適用而且完備的物性系統(tǒng)。Aspen Plus主要有以下特點(diǎn)：(1)提供了一套完整的單元操作模型，用于模擬從單個操作單元到整個工藝流程的各種操作過程。這個有十五萬行的計(jì)算機(jī)程序稱Aspen(Advanced System for Process Engineering)，即工藝工程先進(jìn)系統(tǒng)，可用來模擬所設(shè)計(jì)的或運(yùn)行中的工廠的工業(yè)流程。 Aspen Plus 化工模擬系統(tǒng)軟件Aspen Plus是基于穩(wěn)態(tài)化工模擬、優(yōu)化、靈敏度分析和經(jīng)濟(jì)評價的大型化工流程模擬軟件。（2）指導(dǎo)裝置開工，節(jié)省開工費(fèi)用，縮短開工時間?；ち鞒棠M技術(shù)能為工程設(shè)計(jì)、流程剖析、新工藝的開發(fā)提供強(qiáng)有力的工具，在生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有以下幾個方面：（1）改進(jìn)裝置操作條件，降低操作費(fèi)用，提高產(chǎn)品產(chǎn)量。目前在化工過程開發(fā)、設(shè)計(jì)和操作中已得到普遍應(yīng)用的主要是流程的穩(wěn)態(tài)模擬。②有關(guān)流程的規(guī)定，即各單元設(shè)備之間的連接方式，包括所有物料流、能量流和其它相互作用(例如由控制系統(tǒng)執(zhí)行的相互作用)。流程水平上的信息包括:①對確定流程足夠詳盡的所有單元設(shè)備的規(guī)定?；み^程流程模擬( Flowsheeting )就是借助電子計(jì)算機(jī)求解描述整個化工生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型，得到有關(guān)化工過程性能的信息。選擇適宜的回流比，降低能量消耗。當(dāng)合成催化劑后期生產(chǎn)的粗甲醇進(jìn)行蒸餾時，有時為確保精甲醇的質(zhì)量，以保證精餾塔進(jìn)料位置降低，同時適當(dāng)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(diào)節(jié)，就可達(dá)到塔溫穩(wěn)定，物料和氣液又趨平衡。但是預(yù)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(jìn)料量的調(diào)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(yīng)。當(dāng)改變回流比時，由于操作的變動，必然會引起塔內(nèi)每層板上濃度(組成)和溫度的改變，影響甲醇的質(zhì)量和甲醇的收率，必須通過調(diào)節(jié)，控制塔內(nèi)適宜的溫度，達(dá)到新的平衡，在粗甲醇含量和產(chǎn)量確定的條件下，甲醇精餾系統(tǒng)正確的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。調(diào)節(jié)后盡可能保持塔釜的加熱量穩(wěn)定，使回流比穩(wěn)定。反之，則增大回流比，在照顧精甲醇質(zhì)量的同時，為保持塔釜溫度，靈敏板溫度可控制略高。其調(diào)節(jié)的依據(jù)是根據(jù)塔的負(fù)荷和精甲醇的質(zhì)量。一般情況下，～2倍。（2）回流比回流比對精餾塔操作影響很大，直接關(guān)系著塔內(nèi)各層扳上的物料濃度的改變和溫度的分布。 甲醇精餾工藝的四塔流程 影響精餾操作的因素與調(diào)節(jié)（1）進(jìn)料狀態(tài)[7]精餾塔的進(jìn)料(含水甲醇):當(dāng)進(jìn)料狀況發(fā)生變化(回流比、塔頂精餾產(chǎn)物的組成固定)時，這直接影響到提餾段回流量的改變，進(jìn)料板的位置也隨著改變，將引起理論板數(shù)和精餾段、提餾段塔板數(shù)分配的改變。粗甲醇經(jīng)換熱后進(jìn)入預(yù)精餾塔，脫除輕組分后(主要為不凝氣、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸點(diǎn)組分加壓后進(jìn)入加壓精餾塔；加壓精餾塔頂?shù)臍庀噙M(jìn)入冷凝蒸發(fā)器，利用加壓精餾塔和常壓精餾塔塔頂、塔底的溫差，為常壓塔塔底提供熱源，同時對加壓塔塔頂氣相冷凝。三塔流程（）的主要特點(diǎn)是，加壓塔塔頂冷凝潛熱用作常壓塔塔釜再沸器的熱源，這樣既節(jié)省加熱蒸汽，還節(jié)省冷卻水，達(dá)到節(jié)能的目的。加壓塔操作壓力為57bar(G)，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。主精餾塔操作壓力稍高于預(yù)精餾塔，但也可以認(rèn)為是常壓操作，塔頂?shù)玫骄状籍a(chǎn)品，塔底含微量甲醇及其它重組分的水送往水處理系統(tǒng)（）。為了提高預(yù)精餾塔后甲醇的穩(wěn)定性，并盡可能回收甲醇，塔頂采用兩級冷凝。粗甲醇塔中部加料口送入，輕組分由塔頂排出，高沸點(diǎn)的重組分在進(jìn)料板以下若塔板處引出，水從塔底排出，產(chǎn)品甲醇在塔頂以下若干塊塔板引出。 典型的工藝流程甲醇精餾產(chǎn)生工藝有多種，分為單塔精餾，雙塔精餾，三塔精餾與四塔精餾[4]。其底部的出料被加到主塔的中間入料板上，主塔頂部出粗甲醇，底部出廢液，下部側(cè)線出雜醇[3]。 甲醇精餾流程發(fā)展 工藝流程概述常規(guī)甲醇精制流程可以分為兩大部分，第一部分是預(yù)精餾部分，