年产量4.4万吨甲醇水溶液的精馏工艺设计摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称木醇，这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子式 C-H4-O。近年来，世界甲醇的生产能力发展速度较快。甲醇工业的迅速发展，是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。由甲醇转化为汽油方法的研究成果，从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。近年来碳一化学工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化,总体的趋势是走高。随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料甲醇的价格还会稳步提高。国内又有一批甲醇项目在筹建。这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法是至关重要的。本计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加回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐，设计对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算。 关键字：精馏 泡点进料 物料衡算 目录 绪论.1 1精馏塔的物料衡算.51.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率.51.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量.51.3物料衡算.5 2塔板数确定.62.1理论板层数的求取.62.1.1求最小回流比及操作回流比.72.1.2求精馏塔的气、液相负荷.72.1.3求操作线方程.72.2实际板层数的求取.7 3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算.83.1操作压力.83.2操作温度.83.3平均摩尔质量计算.93.4平均密度计算.9 精馏段 3.4.1气相平均密度计算.10 3.4.2液相平均密度计算.10 提馏段 3.4.3气相平均密度计算.10 3.4.4液相平均密度计算.11 3.5液体平均表面张力的计算113.6液体平均粘度124精馏塔的塔体工艺尺寸计算124.1塔径的计算12 4.1.1精馏段塔径计算.12 4.1.2 提馏段踏进计算.144.2精馏塔有效高度的计算.145 塔板主要工艺尺寸的计算.15 精馏段5.1溢流装置计算.155.1.1堰长.155.1.2溢流堰高度.155.1.3弓形降液管宽度和截面积.165.1.4降液管底隙高度.16 提馏段5.2溢流装置计算.165.2.1堰长.175.2.2溢流堰高度.175.2.3弓形降液管宽度和截面积.17 5.2.4 降液管底间隙高度.175.3塔板布置.18 精馏段5.3.1塔板的分块.185.3.2边缘区宽度确定.185.3.3开孔区面积计算.185.3.4筛孔计算及排列18 提馏段5.3.5塔板的分块195.3.6边缘区宽度确定195.3.7开孔区面积计算195.3.8筛孔计算及排列.196塔板的流体力学验算20 精馏段6.1塔板压降206.1.1干板阻力计算206.1.2气体通过液层的阻力计算206.1.3液体表面张力的阻力计算206.2液面落差216.3液沫夹带216.4漏液216.5液泛22 提馏段6.6塔板压降226.6.1干板阻力计算226.6.2气体通过液层的阻力计算236.6.3液体表面张力的阻力计算236.7液面落差.236.8液沫夹带.236.9漏液.24 6.10液泛.24 7塔板负荷性能图25 精馏段7.1漏液线257.2液沫夹带线267.3液相负荷下限线267.4液相负荷上限线277.5液泛线27 提馏段7.6漏液线297.7液沫夹带线307.8液相负荷下限线317.9液相负荷上限线31 7.10液泛线.328筛板塔设计计算结果339 辅助设备及选型.35 9.1原料储罐 .35 9.2 产品储罐.35 9.3 塔顶全凝器.36 9.4 塔底再沸器.36 9.5 精馏塔.37 9.6 接管尺寸计算.37 9.6.1 塔顶蒸气出口管的直径.37 9.6.2 回流管的直径.37 9.6.3 进料管的直径.38 9.6.4 塔底出料管的直径.38 9.7 泵的计算.3910. 参考文献.4011 评述.40 12 主要符号说明.41致谢.43 附：工艺流程图 设备图 . . .绪论甲醇生产现状 甲醇性质 目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元1800元/吨（约200美元/吨）。一旦出现市场供