年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计毕业设计

第一章文献综述 (4)

1.1 甲醇生产工艺进展及国发展前景 (4)

1.1.1甲醇简介 (4)

1.1.2甲醇的用途 (8)

1.1.3甲醇的安全性 (9)

1.1.4甲醇国外合成技术现状 (10)

1.3影响精馏操作的因素与调节 (12)

1.3.1影响精馏操作的主要因素简析 (12)

1.3.2精馏塔的产品质量控制和调节 (13)

1.4 Aspen Plus工艺流程模拟 (14)

第二章物料衡算和能量衡算 (16)

2.1操作条件 (16)

2.2物料衡算 (16)

2.2.1 预塔物料衡算 (17)

2.2.2 加压塔的物料衡算 (18)

2.2.3 常压塔的物料衡算 (29)

2.2.4 回收塔的物料衡算 (37)

2.2.5 四塔实际模拟 (45)

2.4整个四塔甲醇的回收率 (55)

2.5加压塔、常压塔、回收塔采出甲醇的浓度 (55)

第三章预精馏塔工艺设计及其附件选型 (55)

3.1 设计依据 (55)

3.1.1 预精馏塔设计已知条件 (55)

3.1.2 塔板工艺条件计算 (56)

3.1.3 塔径计算 (57)

3.1.4 塔高计算 (58)

3.1.5 塔板的工艺尺寸 (60)

3.1.6 塔板流体力学验算 (64)

3.2 预精馏塔附件选型 (71)

3.2.1 管口设计 (71)

3.2.2 设备管口表 (73)

参考文献 (74)

附录 (74)

致谢 (75)

年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计

学生：xxx 指导老师：xxx

摘要：本设计是关于甲醇精馏的工段及其预塔设备的设计，文中着重介绍了四塔流程。按照课程设

计任务书上的要求，文中具体容包括：甲醇及精馏的相关容；甲醇精馏流程介绍；精馏全流程的物料衡算和能量衡算；Aspen对全流程的模拟及分析以及Radfrac模块中的Tray Sizing对加压、常压、回收塔的尺寸设计；预精馏塔的塔设备计算及塔附件选型等。

关键词：甲醇；精馏；四塔流程；Aspen Plus流程模拟

Annual output of 300000 tons of methanol distillation section design

J.W.L and J.G.C

Abstract: This design is about the methanol distillation section and the preliminary design of tower equipment, this paper emphatically introduces the four processes. According to the requirements of the curriculum design task book, in this paper, the concrete content includes: methanol and distillation of the related content; The methanol distillation process is introduced; Distillation process of material balance and energy balance; Aspen simulation and analysis of the whole process and the Tray was Radfrac module Sizing on the size of the pressure, normal pressure, recovery tower into the tower design; In the process of the rectifying column tower equipment accessories selection calculation and tower, etc.

Keywords : Methanol; distillation; Four-column process; Aspen Plus process simulation.

第一章文献综述

1.1 甲醇生产工艺进展及国发展前景

1.1.1甲醇简介

甲醇的分子式为CH3OH，其分子量为32.04。常温常压下，纯甲醇是无

色透明的、易流动甲醇的电导率，主要决定于它含的、易挥发的可燃液体，具有与乙醇相似的气味，其一般性质列于表1-1。甲醇的密度、粘度和表面力随温度改变如表1-3所示。

有的能电离的杂质，如胺、酸、硫化物和金属等。工业生产的粗甲醇

都含有一定量的有机杂质，其一般比电导率为1×10-7～7×10-6。甲醇可以和

水以及许多有机液体如乙醇、乙醚等无限地混合，但不能与脂肪族烃类相

混合。它易于吸收水蒸汽、二氧化碳和某些其他物质，因此，只有用特殊

的方法才能制得完全无水的甲醇。同样，也难以从甲醇中清除有机杂质，

产品甲醇总有有机杂质约0.01％以下。

表1-1 甲醇的一般性质

性质数据性质数据

密度0.81009 g／ml(25℃)导热系数 2.09×103J/（cm.s，K）

相对密度0.7913(d20)4表面力0.00002255N/cm

（22.55dyn/cm）（20℃）沸点64.5℃～64.7℃

熔点一97.8℃折射率 1.3287（20℃）

闪点16℃ (开口容器)～12℃(闭口容器) 蒸发潜热35.295KJ/mol（64.7℃）自燃点473℃(空气中)～461℃(氧气中) 熔融热 3.169KJ/mol

临界温度240℃燃烧热727.038KJ/mol（25℃液体）

742.738KJ/mol

临界压力79.54×106Pa(78.5atm)

临界体积117.8ml／mol

生成热238.798KJ/mol（25℃液体）201.385KJ/mol（25℃气体）

热容 2.5l～2.53J(g.℃)(20"(2～25℃液

体)，45J(mol.℃)(25℃气体)

蒸汽压 1.2879×104Pa（96.6mmHg）（20℃）膨胀系数0.00119（20℃）

粘度 5.945×104Pa.S（0.5945cp）（20℃）腐蚀性常温无腐蚀性（铅，铝例外）临界压缩0.224 爆炸性 6.0～36.5%（Vol）（在空气

系数中爆炸围）

甲醇的沸点随压力变化如表1-2所示。

表1-2甲醇的沸点

1mmHg=.322 Pa 1at=9.80665×104 Pa

表1-3温度对性质的影响

1Cp=106 Pa·S， 1dyn=106 N

表1-4 与甲醇生成共沸混合物的性质和共沸物的沸点压力mmHg 1

40 100 400 760 温度℃ -44.0 -16.2 -6.0 5.0 21.2 34.8 49.9 64.7 压力atm 2 5 10 20 30 40

温度℃

112.5

167.8

203.5 214.0 224.0

温度℃ 0 10 20 30 40 50 60

密度g/cm 3 0.8100 0.8008 0.7915 0.7825 0.7740 0.7650 0.7565 粘度Cp 0.817 0.690 0.597 0.510 0.450 0.396 0.350 表面力dyn/cm

24.5

23.5

22.6

21.8

20.9

20.1

19.3

化合物

沸点℃

共沸混合物

沸点℃

甲醇浓度丙酮CH 3COCH 3 56.4 55.7 12.0 醋酸甲酯CH 3COOCH 3 57.0

54.0

19.0

双甲氧基甲烷甲

醛 42.3 41.8 8.2

丁酮CH 3COC 2H 5

79.6 63.5 70.0

1.1.2甲醇的用途

甲醇结构最为简单的饱和一元醇有毒、易燃、化学性质较活泼。工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。甲醇有很多用途，它是生

甲酸炳酯HCOOC 3H 7

80.9 61.9 50.2 二甲醚（CH 3）2O 38.9 38.8 10.0 乙醛缩二甲醇

64.3 57.5 24.2 乙基丙烯酸酯 43.1 64.3 84.4 甲酸异丁酯HCOOC 4H 97.9

64.6

95.0

环己烷C 6H 12 80.8 64.2 61.0 二醚（C 3H 7）2O 90.4 63.3 72.0 丙酸甲酯C 2H 5COOCH 3 79.8

62.4

4.7

甲酸乙酯HCOOC 2H 3

54.1 50.9 16.0

化学工程与工艺专业毕业设计-年产30万吨甲醇生产工艺初步设计

海南大学毕业设计题目：年产30万吨甲醇生产工艺初步设计学号：20060124059 姓名：胡文涛年级：2006级学院：材料与化工学院系别：化工系专业：化学工程与工艺指导教师：张德拉徐树英完成日期：2010年5月20日

摘要甲醇是简单的饱和脂肪醇，分子式为CH3OH。它是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。因此，经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计采用焦炉煤气为原料年产30万吨甲醇，以满足国内需求。设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用以原料气经“栲胶脱硫、干法脱硫、甲烷转化、催化合成、三塔精馏”工艺路线生产甲醇。设计的重点工艺流程设计论证，甲醇合成工段及三塔精馏工段的工艺计算及设备设计选型。主要设备合成塔选用Lurgi塔，常压精馏塔选用浮阀塔。此外，在设计中充分考虑环境保护和劳动安全的同时，以减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。关键词：煤气脱硫转化合成精馏工艺设计

一．总论 1．概述 1.1甲醇的性质甲醇是饱和醇系列中的代表，在常温常压下，纯甲醇是无色、不流动、易挥发、可燃的有毒液体，有类似于乙醇的性质。甲醇可与水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类等很多有机溶剂互溶，但不能与脂肪烃类化合物互溶。甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性能，其化学性很活泼，如氧化反应、氨化反应、酯化反应、羟基化反应、卤化反应、脱水反应、裂解反应等。其主要物理性质如下表：表1-1 甲醇的主要物理性质[1]项目数值项目数值液体密度／ kg·m－3 793.1 临界常数蒸汽密度／kg·m－31.43 临界温度 ﹙T c﹚／℃ 240 沸点／℃64.65 临界压力 ﹙p c﹚／MPa 7.97 熔点／℃－ 97.8 生成热／kJ·mol －1 闪点／℃气体﹙25℃﹚－ 201.22 开杯法16.0 液体﹙25℃﹚－ 238.73 闭杯法12.0 燃烧热／kJ·mol

年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段工艺设计毕业设计

中国矿业大学银川学院本科毕业设计（2010 届）题目年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段工艺设计

1.设计年产15万吨甲醇精馏段，年开车时间7920小时，工艺采用以煤制气为原料合成粗甲醇，经预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔分离后得到精甲醇的新节能型三塔工艺流程开发的 2.计算条件： ①原料气组成 CH3OH H2O CH3CH2OH 轻馏分杂醇 Wt% 95 3.72 0.1 1.11 0.07 ②精甲醇收集：99.6% ③废水中甲醇含量：50ppm 3.设计要求： ①编写计算说明书，其中包括综述，工艺路线选择，物料衡算与工艺计算，主要塔设备计算，热量衡算等。 ②图纸（3张）：甲醇精馏段带控制点工艺流程图，平面布置图，工段主要物料管道图，精馏塔图，主要设备图等 ③说明书可以电脑打字，图纸均为CAD绘图

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

年产40万吨甲醇精馏工艺设计概述

毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设计学院：专业：班级：晋艺学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩2010-4-10 目录摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 2 第1.1节基本概念 2 第1.2节甲醇精馏工艺 3 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3 1.2.2 主要设备和泵参数 3 1.2.3膨胀节材料的选用 6 第2章甲醇生产的工艺计算7 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7 第2.2 节生产甲醇所需原料气量9

2.2.1生产甲醇所需原料气量9 第2.3节联醇生产的热量平衡计算15 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25 第3章精馏塔的设计计算33 第3.1节精馏塔设计的依据及任务33 3.1.1设计的依据及来源33 3.1.2设计任务及要求33 第3.2节计算过程34 3.2.1塔型选择34 3.2.2操作条件的确定34 3.2.2.1 操作压力34 3.2.2.2进料状态35 3.2.2.3 加热方式35 3.2.2.4 热能利用35 第3.3节有关的工艺计算36 3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36 3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37 3.3.4热能利用38 3.3.5 理论塔板层数的确定38 3.3.6全塔效率的估算39 3.3.7 实际塔板数40 第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40 3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40 3.4.1.1 精馏段40 3.4.1.2 提馏段42 第3.5节塔径的计算43 第3.6节塔高的计算45 第3.7节塔板结构尺寸的确定46 3.7.1 塔板尺寸46 3.7.2弓形降液管47 3.7.2.1 堰高47 3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47 3.7.3进口堰高和受液盘47 3.7.4 浮阀数目及排列47 3.7. 4.1浮阀数目48 3.7. 4.2排列48 3.7. 4.3校核49 第3.8节流体力学验算49 3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49

煤制甲醇工艺设计

煤制甲醇工艺流程化设计主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段（1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。图1-1 甲醇生产工艺示意图（2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+

2 净化工段由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段合成工段工艺流程图如图1。合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段精馏工段工艺流程图见图2。合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。

(最新版)年产30万吨煤制甲醇生产工艺5毕业设计论文

优秀论文审核通过未经允许切勿外传毕业设计任务书题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站：甘肃石化技师学院专业：化工工艺班级： 10高级化工工艺学生姓名：胡文花指导教师：王广菊

2013年02月03 毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站：甘肃函授站专业：应用化工技术（工业分析与检验）班级：甘化专111 （甘分专111）学生姓名：胡文花指导教师（含职称）：王广菊老师 1．设计（论文）的主要任务及目标甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此20万ta 的甲醇项目。 2．设计（论文）的基本要求和内容首先是采用GSP气化工艺将原料煤气化为合成气；然后通过变换和NHD脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气；第三步就是甲醇的合成，将原料气加压到5.14Mpa，加温到225℃后输入列管式等温反应器，在XNC-98型催化剂的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。 3.主要参考文献［1］徐振刚，宫月华，蒋晓林.CSP加压气流床气化技术及其在中国的应用前景[J].洁净煤技术，1998，（3）:15～18. ［2］李大尚.GSP技术是煤制合成气(或H2)工艺的最佳选择[J].煤化工,2005，（3）:1～6. ［3］林民鸿，张全文，胡新田.NHD法脱硫脱碳净化技术.化学工业与工程技术，1995年，第3期. ［4］李琼玖，唐嗣荣，等.近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下)[J].化肥设计，2004，42(1):3～8. ［5］陈文凯，吴玉塘，梁国华，于作龙.合成甲醇催化剂的研究进展.石油化工,1997年，第26卷. ［6］唐志斌，王小虎，付超，于新玲.新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应用，第5期，第23卷.

甲醇精馏的方法

1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。单塔流程(见图1.1)为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的

大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图1.2）。 (3) 三塔流程描述三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。三塔流程（见图1.3）的主要特点是，加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精馏，因此热量交换在加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约30%~40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底含水甲醇由泵送加压塔。加压塔操作压力为57bar(G)，塔顶甲醇蒸气全凝后，部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。 (4) 四塔流程描述四塔流程（见图1.4）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后(主要为不凝气、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压塔塔底提供热源，同时对加压塔塔顶气相冷凝。冷凝后的精甲醇进入回流罐，一部分作为加压塔回流，一部分作为精甲醇产品出装置，加压塔塔底的甲醇、高沸组分、

甲醇精馏塔设计说明书

设计条件如下：操作压力：105.325 Kpa（绝对压力）进料热状况：泡点进料回流比：自定单板压降：≤0.7 Kpa 塔底加热蒸气压力：0.5M Kpa（表压）全塔效率：E T=47% 建厂地址：武汉 [ 设计计算] （一）设计方案的确定本设计任务为分离甲醇- 水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2 倍。塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。（二）精馏塔的物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量：M A=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量：M B=18 Kg/Kmol x F=32.4% x D=99.47% x W=0.28% 2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F= 32.4%*32+67.6%*18=22.54 Kg/Kmol M D= 99.47*32+0.53%*18=41.37 Kg/Kmol M W= 0.28%*32+99.72%*18=26.91 Kg/Kmol 3、物料衡算 3 原料处理量：F=（3.61*10 3）/22.54=160.21 Kmol/h 总物料衡算：160.21=D+W 甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28% 得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h （三）塔板数的确定 1、理论板层数M T 的求取甲醇-水属理想物系，可采用图解法求理论板层数 ①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据，绘出x-y 图（附表） ②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e（0.324 ，0.324）作垂线ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交战坐标为（x q=0.324,y q=0.675）故最小回流比为R min= （x D- y q）/（ y q - x q）=0.91 取最小回流比为：R=2R min=2*0.91=1.82 ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/h V=（R+1）D=2.82*51.88=146.30 Kmol/h

年产50万吨甲醇合成工艺初步设计

年产50万吨甲醇合成工艺初步设计摘要本设计重点讨论了合成方案的选择，首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术，进一步提高控制水平，来发展我国甲醇工业及简易的流程图。在工艺条件中，主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。最后进行了简单的物料衡算。关键词:甲醇，合成塔

一、综述 (一)国内外甲醇工业现状甲醇是重要的化工原料，应用广泛，主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的30%～40%;其次作为甲基化剂，生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。其次，甲醇低压羰基化生产醋酸，近年来发展很快。随着碳化工的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。国内甲醇装置规模普遍较小，且多采用煤头路线，以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高，约为国外大型甲醇装置投资的2倍，导致财务费用和折旧费用高，这些都会影响成本。据了解，我国有近200家甲醇生产企业，但其中10万吨/年以上的装置却只占20%，最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年，其余80%都是10万吨/年以下的装置。根据这样的装置格局，业内普遍估计，目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨)，一旦出现市场供过于求的局面，国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨，甚至更低。这对产能规模小，单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。2008年4月底，沙特甲醇公司170万吨/年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产，使得

年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计

毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文

年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文目录第1章总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.1.1意义及作用 (1) 1.1.2 国外现状 (1) 1.1.3 产品性质与特点 (4) 1.1.4 产品的生产方法概述 (5) 1.2 设计依据 (5) 1.3 设计规模 (6) 1.4 原料及产品规格 (6) 1.4.1 主要原料规格及技术指标 (6) 1.4.2 产品规格 (6) 第2章设计方案 (8) 2.1 工艺原理 (8) 2.2甲醇精馏工艺论证 (8) 2.2.1精馏工艺和精馏塔的选择 (8) 2.2.2单塔精馏工艺 (8) 2.2.3双塔精馏工艺 (9) 2.2.4三塔精馏工艺 (10) 2.2.5双塔与三塔精馏技术比较 (11)

2.2.6精馏塔的选择 (12) 2.3工艺流程简述 (13) 第3章工艺设计计算 (16) 3.1工艺参数 (16) 3.2 物料衡算的意义和作用 (17) 3.2.1 物料衡算 (17) 3.2.2 总物料衡算表 (20) 3.3热量衡算 (21) 3.3.1预塔热量衡算 (23) 3.3.2主塔热量衡算 (25) 3.3.3常压精馏塔能量衡算 (27) 3.4热量衡算表 (31) 第4章主要设备的工艺计算及选型 (32) 4.1理论板数的计算 (32) 4.1.1常压塔理论塔板计算 (32) 4.2常压精馏塔主要尺寸的计算 (34) 4.2.1常压精馏塔设计的主要依据和条件 (34) 4.2.2初估塔径 (36) 4.2.3塔件设计 (38) 4.2.4塔板流体力学验算 (41) 4.2.5 负荷性能 (43) 4.2.6常压塔主要尺寸确定 (46)

甲醇精馏塔的设计

《化工设备设计基础》课程设计题目：甲醇精馏塔的设计年级：2011级专业：化学工程与工艺学号：0116 姓名：高鑫政指导老师：徐琼湖南师范大学树达学院 2014 年6 月4 日《化工设备机械基础》课程设计成绩评定栏设计任务：甲醇精馏塔的设计完成人：高鑫政学号：0116 评定基元评审要素评审内涵满分评分设计说明书， 40% 格式规范设计说明书是否符合规定的格式要求 10 内容完整设计说明书是否包含所有规定的内容 10 设计方案选材是否合理标准件选型是否符合要求 10 工艺计算过程工艺计算过程是否正确、完整和规范 10 设计图纸， 30% 图纸规范图纸是否符合规范、标注清晰 10 与设计吻合图纸是否与设计计算的结果完全一致 15

图纸质量设计图纸的整体质量的全面评价 5 答辩成绩， 30% PPT质量 PPT画面清晰，重点突出 10 内容表述答辩表述是否清楚10 回答问题回答问题是否正确10 100 评阅人签名：总分：评分说明：储罐设计作品的总分=（设计说明书成绩+设计图纸成绩）*0.9+答辩成绩塔设备设计作品的总分=设计说明书成绩+设计图纸成绩+答辩成绩设计任务书(十六) 题目：甲醇精馏塔的设计设计内容：根据给定的工艺参数设计一筛板塔，具体包括塔体、裙座材料的选择；塔体及封头的壁厚计算及其强度、稳定性校核、筒体和裙座的水压试验应力校核、裙座结构设计及强度校核；塔设备的结构设计；基础环、地脚螺栓计算等已知工艺参数：塔体内径/mm 2000 塔高/mm 31000 计算压力/MPa 1.2 设计温度/o C 200 设置地区长沙地震设防烈度8 场地土类Ⅱ类设计地震分组第二组设计基本地震加速度 0.2g 地面粗糙度B类塔盘数52 塔盘存留介质100

年产30万吨煤制甲醇合成工段初步设计

目录第1章概述 (1) 1.1甲醇性质 (1) 1.2甲醇用途 (2) 1.3甲醇生产工艺的发 (2) 1. 4甲醇生产原料 (3) 第2章工艺流程设计 (3) 2.1合成甲醇工艺的选择 (4) 2.1.1甲醇合成塔的选择 (4) 2.1.2催化剂的选用 (4) 2.1.3合成工序工艺操作条件的确定与论证 (6) 第3章工艺流程 (7) 3.1甲醇合成工艺流程 (7) 第4章工艺计算 (8) 4.1物料衡算 (8) 4.1.1合成工段 (9) 4.2能量衡算.................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.1煤发电量......................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.2合成工段......................................................................................................... 错误！未定义书签。第5章主要设备的计算和选型............................................................................................ 错误！未定义书签。 5.1甲醇合成塔的设计.................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.2水冷器的工艺设计.................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.3循环压缩机的选型.................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.4气化炉的选型............................................................................................................ 错误！未定义书签。 5.5甲醇合成厂的主要设备一览表................................................................................ 错误！未定义书签。第6章合成车间设计............................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.1厂房的整体布置设计................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.2合成车间设备布置的设计........................................................................................ 错误！未定义书签。第7章设计结果评价............................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献.................................................................................................................................. 错误！未定义书签。致谢 ....................................................................................................................................... 错误！未定义书签。第1章概述 1.1甲醇性质甲醇俗称木醇、木精，英文名为methanol，分子式CH3OH。是一种无色、透明、易燃、有毒、易挥发的液体，略带酒精味；分子量32.04，相对密度 0.7914(d420)，蒸气相对密度1.11(空气=1)，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，闪点（开

年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计_毕业设计

兰州交通大学毕业设计（论文）年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计学院：化学与生物工程学院专业：化学工程与工艺

年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计摘要随着社会的发展，能源问题日益成为人们所关注的热门话题，二甲醚作为燃料可代替液化石油气成为可能。二甲醚的合成技术来源主要有甲醇脱水法和一步直接合成法，甲醇脱水法有甲醇液相脱水法和甲醇气相脱水法。相比于甲醇合成法，一步合成法具有流程短、投资省、能耗低且可获得较高的单程转化率的优点。制取二甲醚的最新技术是从合成气直接制取，相比较甲醇脱水制二甲醚而言，一步法合成二甲醚因为体系存在有未反应完的合成气以及二氧化碳，要得到纯度较高的二甲醚，分离过程比较复杂。合成气法现多采用浆态床反应器,其结构简单,便于移出反应热,易实现恒温操作，它可直接利用CO含量高的煤基合成气,还可在线卸载催化剂。本设计主要针对分离中的精馏工序进行工艺设计，分离二甲醚、甲醇和水三元体系。一步反应后产物分为气液两相，气相产物二甲醚被吸收剂吸收后送入解吸装置，液相甲醇、水进入甲醇分离系统对甲醇进行提纯，以便甲醇的再循环，部分二甲醚根据要求的纯度，从第二精馏塔加入。在设计过程中涉及到二甲醚分离塔的工艺计算包括物料衡算、热量衡算、操作条件等；设备的计算包括塔板数、塔高、塔径等；还有附属设备主要是换热器和泵的设计与选型。最后再通过流体力学演算证明各指标数据是否符合标准。关键词：二甲醚合成分离三元体系精馏 Annual output of 30,000 tons of dimethyl ether distillation section in the design of separation device Abstract With the development of society, the energy problem has become the hot topic of concern, two ether as fuel can replace liquefied petroleum gas become possible. Two ether synthesis technology the main source of methanol dehydration method and one-step direct synthesis, methanol dehydration of methanol liquid-phase dehydration and methanol gas dehydration. Compared to methanol synthesis, one step synthesis

年产30万吨合成甲醇项目初步设计说明书

年产30万吨合成甲醇分厂设计

第一章概述 (4) 1.1项目概述 (4) 1.1.1项目名称 (4) 1.1.2项目简介 (4) 1.2设计依据及原则 (4) 1.2.1 设计依据 (4) 1.2.2 设计原则 (4) 1.3工艺特点 (5) 1.4产品方案 (5) 1.5主要物料规格及消耗 (6) 1.6排污要求 (6) 1.7公用工程 (6) 1.8厂址概况 (6) 1.9产品文献综述 (6) 1.9.1产品甲醇简介 (7) 1.10项目建设的目的及意义 (8) 第二章工艺方案的确定及流程模拟 (9) 2.1概述 (9) 2.2甲醇合成的反应及动力学分析 (9) 2.2.1 甲醇合成的反应 (9) 2.2.2 反应动力学分析 (10) 2.3合成工艺 (11) 2.3.1 甲醇生产工艺 (11) 2.3.2 工艺流程的确定 (14) 2.3.3 合成工序工艺操作条件的确定 (16) 2.3.4 催化剂 (17) 2.4工艺流程模拟 (18) 2.4.1 (18) 2.4.2 合成 (19) 2.4.3 分离工段 (20) 第三章物料衡算和热量衡算 (21) 3.1概述 (21) 3.2物料衡算的意义 (21) 3.3物料衡算遵循的原则 (21) 3.4物料衡算结果 (22) 3.4.1 全段工艺的物料衡算 (22) 3.5热量衡算 (33) 3.5.1热量衡算原则 (33) 3.5.2热量衡算 (34) 第四章设备设计及选型 (40) 4.1概述 (40)

4.2.1 列管式反应器内部结构及空速的计算 (40) 4.2.2 反应器内径、壁厚、外径的计算 (41) 4.2.3 反应器塔高的计算 (41) 4.3压缩机的选择 (41) 4.3.1 选型原则 (41) 4.3.2 选型介绍 (41) 4.4闪蒸罐设计 (42) 4.5精馏塔的选择 (42) 4.5.1 精馏段塔径的计算 (42) 4.5.2 提馏段塔径的计算 (44) 4.5.3 塔高的确定： (45) 4.6泵的选择 (45) 4.7换热器的选择 (46) 4.8回流罐，储罐的选择 (47) 4.9设备选型一览表 (48) 第五章总图及车间布置 (51) 5.1总图设计 (51) 5.1．1布置原则 (51) 5.1．2参照要求及标准 (51) 5.1.3 布局情况介绍 (51) 5.1.4反应车间 (55) 5.1.5辅助车间和公用工程 (55) 5.1.6 发展用地及绿化 (56) 5.1.7 其它布局说明 (56) 5.2车间布置 (57) 5.2.1车间布置依据 (57) 5.2.2车间布置原则 (57) 5.2.3 车间整体布置 (57) 5.2.4合成工段车间布置 (58) 第六章自动控制及仪表 (60) 6.1全厂自控水平和主要控制方案 (60) 6.1.1 概述 (60) 6.1.2 自控水平 (60) 6.1.3 主要控制方案 (60) 6.1.4 通讯网络 (61) 6.2仪表选型的确定 (61) 6.2.1 选型原则 (61) 6.2.2 控制室监控系统 (62) 6.3动力供应 (62) 6.3.1 仪表电源 (62) 6.3.2 仪表气源 (62) 6.4典型设备控制方案 (62)

年产1万吨甲醇精馏工段设计毕业设计论文

毕业设计（论文）手册课题名称：年产1万吨甲醇—水混合物系精馏工段工艺设计

年产1万吨甲醇-水精馏工段工艺设计摘要由于能源危机和化石燃料燃烧带来的环境污染，寻找出环境友好的可再生能源是十分必要的。甲醇不仅是一种重要的化工有机溶剂，还是一种极具潜力的新型生物燃料。顺应国家新能源政策，对实现可再生资源的能源化具有重要的意义。通过翻阅大量的资料，本设计首先确定了提纯工段的设计方案。针对于当代甲醇精馏工艺，仅对甲醇塔3进行优化设计，对粗甲醇进行进一步精制。对于塔设备的选择，本设计选择浮阀塔。在给定相关工艺参数（其中原料液处理量F=43.17kmol/h，进料温度为70℃，要求塔顶产品的甲醇含量不少于99.5%；塔底残液的甲醇含量不大于0.5%）的基础上进行了物料衡算，确定相平衡方程和操作线方程；然后采用逐板计算法计算出了精馏塔的理论塔板数，由此得到实际塔板数32块，总的人孔数为3，塔径D=3.06m，塔高H=21.2m，以及冷凝器、再沸器及离心泵等附属设备的工艺参数，从而对这些设备进行了选型。最后绘制了相关的工艺流程图及精馏塔设备图。关键词：甲醇；工艺设计；三塔精馏；常压塔

Process design of distillation of methanol-water system with an annual output of 10,000 tons chenbo (Liaoning University of Petroleum & Chemical, Petroleum Institute of Chemical, Biological Engineering 1001, Yingkou, Liaoning, 115000) Abstract Because of the energy crisis and environmental pollution caused by fossil fuel combustion, it is very f necessary to find out the environmental friendly renewable energy. Methanol is not only an important chemical organic solvent, but also a potential new biofuels. In order to conform to the new national energy policy, it has the vital significance to use the renewable resources as energy After reading a lot of data, firstly, the design scheme of distillation section has been established.For contemporary biological methanol distillation process, No.3 of methanol column has especially been chosen to optimize design to refine crude methanol. The float valve tower has been selected as the tower equipment. Based on the related process parameters (including the material liquid handling capacity F=43.17kmol/h, feed temperature 70℃, with requirements for content of methanol in supertower product not less than 99.5%, content of the residual liquid n-butanol in the bottom tower less than 0.5%), the material balance has been done and the phase equilibrium equation and operating line equation have been established. Then using method of step-by-step calculation to calculate the theoretical plate number, the results are the actual number of plate Np=32, the total number of the manhole 3,tower diameter D=3.06, tower height H=21.2 respectively.According to the relevant process parameters, model of the condenser, the reboiler, centrifugal pump and other ancillary equipment has been selected.

年产8万吨甲醇精馏工艺设计(毕业设计)

· 中国矿业大学银川学院本科毕业设计（ 15 届）题目年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计 : 系别化学工程系专业班级化学工程与工艺（2）班学生姓名曾豪指导教师苗泽凯

教务处制 2015年4月25日^ 中文题目：年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计毕业设计共54页图纸共 4张说明书共1页完成日期：15年05月01日答辩日期：15年05月16日、 ;

《：摘要本设计是对年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计，长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域，为了使甲醇的利用更有竞争力，以便得到更纯度的甲醇而设计，设计中所采用的方法，归纳统计法、逐板计算法、演绎推理法。本设计是以板式塔作为气液传质设备进行原料的分离，通过对精馏工艺进行物料衡、热量衡算、附属设备的选型计算，得到工艺数据从而绘制精馏塔的负荷性能图，确定操作线，分析结果确定设计是否符合要求。本设计进料组成：水含量%（摩尔分数，下同），甲醇含量%；塔釜产品组成：水含量%，甲醇含量%。通过设计得到的结论：泡点进料，精馏塔塔径，塔高,理论塔板数为19块，实际塔板数为38块，其实实际塔板数精馏段为21块，提馏段为17块，从第22块开始进料，全塔效率%。本设计通过各工段的计算、分析、绘图，结果基本符合设计要求。 — 关键词：甲醇；精馏段；提馏段；板式塔；性能图。

; 目录 1 概述 (7) （甲醇的生产现状及应用 (7) 甲醇的合成方法及工艺 (7) 甲醇的合成所用的原料 (7) 甲醇合成方法 (7) 甲醇的生产工艺及进展 (8) 甲醇的精馏工艺 (8) 2 设计任务 (9) 设计内容 (9) , 本设计所选的工艺流程 (9) 操作条件的选择 (10) 设计依据 (11) 3 精馏工段的物料衡算 (12)