【正文】 塔（T103）。脫出輕組分的粗甲醇原料液從預精餾塔（T101）塔釜出來經(jīng)過加壓塔進料泵（P103）加壓，再經(jīng)過預熱器（E105）升溫后，送入加壓精餾塔（T102）。預精餾塔回流罐（D103）內(nèi)的粗甲醇經(jīng)預塔回流泵（P102）返回預精餾塔塔頂回流。稀堿液從堿液槽（D109）進入中和罐（D102），粗甲醇由粗甲醇罐（D101）通過原料泵（P101）進入中和罐（D102），二者在中和罐（D102）中進行混合，調(diào)節(jié)酸堿度，通過原料預熱器（E101）加熱到一定溫度后進入預精餾塔（T101）。冷凝器將蒸汽進行冷凝為液體，部分或者全部冷凝液參與回流，提供精餾塔內(nèi)下降的液流，保證氣液相傳質(zhì)。其中再沸器和冷凝器為保證精餾工序的正常連續(xù)穩(wěn)定操作是必不可少的兩類換熱器設備。精餾裝置所附屬的設備主要為換熱器和泵。但是浮閥塔不宜與處理容易結(jié)焦和黏度大的系統(tǒng)，但是對于黏度稍微大些及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)時，浮閥塔也能夠正常操作。⑤塔的造價低。④氣體的壓強降及液面落差比較小。③塔板的效率高。②操作彈性大。浮閥塔優(yōu)點：①生產(chǎn)能力大。閥片除了腿部相應加長以外，其余的結(jié)構(gòu)尺寸與F1型輕閥無異。目前我國已經(jīng)采用的浮閥有五種，但最常用的浮閥形式為F1型、V4型兩種。缺點：操作的彈性比較小，篩孔小時容易堵塞。缺點：塔板的結(jié)構(gòu)復雜，金屬量消耗比較大，造價較高；塔板壓降較大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象比較嚴重，限制了氣速的提高，致使塔的生產(chǎn)能力和板效率均比較低。在幾種主要的錯流塔板中，最早應用的是泡罩塔，而目前使用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。板式塔可分為錯流塔板和逆流塔板兩大類。在工業(yè)生產(chǎn)中，處理物料量很大時多采用板式塔。（2）填料塔里裝有一定高度填料層，液體從塔頂沿著填料表面往下流，氣體逆流向上流，氣、液兩相接觸密切來進行傳質(zhì)和傳熱。（1）板式塔內(nèi)設置一定數(shù)量的塔板，氣體以鼓泡狀、泡沫狀、蜂窩狀、或者噴射形式穿過板上的液層，進行傳質(zhì)、傳熱。所生產(chǎn)的精甲醇質(zhì)量較好，乙醇含量較低，能滿足甲醇羰基化合成醋酸、醋酐等對優(yōu)質(zhì)甲醇的要求。常壓塔塔頂生成低壓高純度的甲醇氣體，進入常壓塔冷凝器降溫冷凝后一部分回流到塔內(nèi)，另一部分作為產(chǎn)品送往儲槽，常壓塔塔底殘液再做處理。在加壓塔塔頂位置形成高純度甲醇蒸汽，作為常壓塔的塔底再沸器的熱源，甲醇蒸汽冷凝后通過加壓泵送回塔頂回流槽，其中一部分送往加壓塔塔頂作為回流液，另一部分作為產(chǎn)品儲存。這樣不僅節(jié)約了加熱蒸汽，而且也節(jié)省冷卻用水，有效的利用了熱能。雖然消耗高于三塔精餾工藝，但對于生產(chǎn)規(guī)模50000t／a以下的小裝置，其技術經(jīng)濟指標較占優(yōu)勢，其節(jié)能降耗途徑可以采用高效填料來達到降低蒸汽消耗的目的。原料液從預塔塔底輸送到主塔進料口，高級醇從加料板以下側(cè)線引出，含微量甲醇的水從塔底排除，精甲醇則從塔頂處冷凝取出。為減少塔頂所排出氣體中甲醇的損失，可在塔頂設置二級冷凝器。圖1，雙塔精餾的工藝流程預精餾塔分離輕組分和溶解性的氣體，如氫氣、一氧化碳、二氧化碳等，塔頂回流大部分的水和甲醇。適用于精制含有二甲醚等輕組分、還原性雜質(zhì)含量較低的粗甲醇。（圖1）甲醇精餾中的雙塔精餾是最為普遍應用的甲醇精制方式。[6]比較甲醇的單塔精餾過程是將甲醇水重組分在一個塔內(nèi)進行分離的過程，該方法可以獲得一般工業(yè)上所需要的精甲醇。第二章 甲醇精餾車間設計由粗甲醇精制得到精甲醇，采用的方法為精餾法，在精制的過程中，根據(jù)甲醇質(zhì)量，可采用化學凈化和吸收的方法。伴隨著合成技術的更新和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，甲醇生產(chǎn)原料也發(fā)生了變化，由過去的以煤和焦炭氣化為路線的生產(chǎn)，發(fā)展到以天然氣和煤作為主要合成原料的生產(chǎn)路線，當前由天然氣所生產(chǎn)的甲醇約占甲醇總生產(chǎn)量的80%。 1920年前后，高壓法合成甲醇成為甲醇在國外的工業(yè)化生產(chǎn)的標志。1970年后，中國自主研發(fā)合成氨聯(lián)產(chǎn)甲醇生產(chǎn)工藝過程，九十年代，我國甲醇工業(yè)進入快速發(fā)展時期，其主要生產(chǎn)工藝為聯(lián)醇工藝；“十一五”期間出現(xiàn)了以單醇生產(chǎn)為主的第二個快速發(fā)展期，生產(chǎn)規(guī)模、技術水平等方面都有了很大程度的發(fā)展。1950年前后，中國甲醇工業(yè)開始發(fā)展，此前我國運用前蘇聯(lián)所開發(fā)的技術建設高壓甲醇合成裝置，該方法采用ZnCr氧化物作為催化劑。4）甲醇可以被用作防凍劑。3）甲醇可作為優(yōu)良的燃料。甲醇溶解性能優(yōu)于乙醇，可以用來調(diào)制漆料。甲醇作為甲基化試劑時可用來生產(chǎn)丙烯酸甲酯、甲胺、對苯二甲酸二甲酯、甲烷氯化物、甲基苯胺等；甲醇羰基化可以產(chǎn)生醋酸、甲酸甲酯、醋酸酐等有機合成中間體，這些中間體是制造染料、藥品、農(nóng)藥、香料、漆料等的原料。 甲醇產(chǎn)品主要用途1）甲醇是一種極為重要的有機化工原料。可發(fā)生氧化反應、酯化反應、鹵化反應、脫水反應、甲基化反應等。甲醇能夠與水、醇、乙醚、酯、苯、鹵代烴以及許多有機溶劑互溶，但不與脂肪烴類化合物互溶。所以本次工藝設計以三塔精餾工藝為原理，通過物料衡算、能量衡算、設備選型、常壓塔（主要設備）的尺寸計算以及車間布局等完成設計。基于當前甲醇精餾的工藝，三塔精餾技術應用最為廣泛。20世紀80年開始，甲醇被用于生產(chǎn)甲醇汽油及甲醇燃料中的添加劑，以提高辛烷值，也被用于生產(chǎn)甲醇蛋白等產(chǎn)品，促進了甲醇生產(chǎn)的發(fā)展和市場需要。在化工領域，甲醇是制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚、聚乙烯醇、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等產(chǎn)品的原料。本 科 畢 業(yè) 論 文 設計題目：5萬噸/年粗甲醇精制車間工藝設計The Design of 50000 Tons Per Year of Crude MethanolRefining Workshop 系 別： 班 級： 姓　 　名： 指 導 教 師： 2015年6月1 日 43 / 47目 錄第一章 概述 1 1 1 1 甲醇產(chǎn)品主要用途 1 2 2 2 第二章 甲醇精餾車間設計 3 3 [6]比較 3 3 3 4 5 5 6 6 第三章 工藝計算 8 8 8 8 能量衡算 11 預精餾塔熱量衡算 11 加壓塔熱量衡算 13 常壓塔熱量衡算 14 精餾系統(tǒng)能量結(jié)果匯總 15 第四章 常壓精餾塔設計 17 基礎數(shù)據(jù) 17 塔板數(shù)的計算 18 18 18 19 20 20 21 精餾段與提餾段的體積流量 21 21 23 塔徑計算 24 25 25 26 28 28 29 塔板流體力學 31 31 31 32 塔板負荷性能圖 32 32 液泛線 33 液相負荷上限線 34 液相負荷下限線 34 漏液線 34 34 塔高設計 34 接管設計 35 第五章 結(jié)論 38 38 38 38 39 39 致 謝 40 參考文獻 41 附 錄 43 50000噸/年粗甲醇精制車間工藝設計摘 要：甲醇是一種重要的有機化工原料，在化工、紡織、醫(yī)藥及運輸?shù)确矫嬗兄鴱V泛的應用。甲醇可摻入汽油用作替代燃料。%的精甲醇。三塔精餾具有能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點。 關鍵詞：甲醇，精餾，三塔精餾，工藝設計第一章 概述甲醇[1]（CH4O）是結(jié)構(gòu)簡單的飽和一元醇，℃，是一種無色并帶有酒精氣味的易揮發(fā)液體，其CAS號有6756170082174。甲醇詳細的物理性質(zhì)如表1：表1 甲醇物理性質(zhì)表[2]項目數(shù)值項目數(shù)值液態(tài)密度kg/m3 (20℃)熔點/℃氣態(tài)密度