年产万吨甲醇精馏工艺设计(毕业设计)全解

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1、中国矿业大学银川学院（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41中国矿业大学银川学院（毕业设计）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41中国矿业大学银川学院（毕业设计）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

2、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58.5%（摩尔分数，下同），甲醇含量41.7%；塔釜产品组成：水含量0.1%，甲醇含量99.9%。通过设计得到的结论：泡点进料，精馏塔塔径2.6m，塔高26.91m,理论塔

3、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46.6%。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。41中国矿业大学银川学院（毕业设计）目录1概述71.1甲醇的生产现状及应用71.2甲醇的合成方法及工艺71.2.1甲醇的合成所用的原料71.2.2甲醇合成方法71.2.3甲醇的生产工艺及进展81.3甲醇的精馏工艺82设计任务92.1设计内容92.2本设计所选的工艺流程92.3操作条件的选择102.4设计依据

4、113精馏工段的物料衡算123.1预塔的物料衡算123.1.1预塔进料123.1.2预塔出料123.2加压塔的物料衡算123.2.1加压塔进料133.2.2加压塔出料133.3常压塔的物料衡算133.3.1常压塔进料133.3.2常压塔出料134精馏常压塔工艺计算144.1常压塔参数及精馏条件的计算1441中国矿业大学银川学院（毕业设计）4.1.1温度154.1.2密度的计算154.1.3表面张力计算164.1.4混合物黏度174.1.5相对挥发度174.1.6气、液相体积流量的计算184.2理论塔板数的计算194.3实际塔板

5、数的计算204.4塔径的初步设计214.5塔板的工艺计算224.5.1有效塔高计算224.5.2溢流装置224.5.3浮阀数与排列235塔板流体力学验算255.1气相通过浮阀塔板的压降255.2淹塔265.3物沫夹带276塔板负荷性能图286.1物沫夹带线286.2液泛线296.3液相负荷上限306.4漏液线306.5液相负荷下限307塔附件设计347.1附件的计算347.1.1接管347.1.2.筒体与封头3641中国矿业大学银川学院（毕业设计）7.2附属设备设计377.2.1冷凝器377.2.2再沸器37参考文献38致谢3

6、9附录4041中国矿业大学银川学院（毕业设计）1概述1.1甲醇的生产现状及应用据统计，2010年全球甲醇的年生产能力约为7726万吨。预计到2015年，全球甲醇年生产能力将达到12634万吨，年均增长率约为10.3%。世界生产甲醇中心正在向中国、南美和中东地区转移。中国已成为世界上重要的甲醇生产和使用大国之一，中国市场在不久的未来将会成为国际甲醇生产商争夺的主要市场之一。近年来，我国新增产能逐步向煤炭产地集中，同时以焦炉气为原料的甲醇生产能力也迅速增长。2011年，国内甲醇生产企业数约300余家，产量为2200万吨，同比增长2

7、5.6%；同时表观消费量约万2760万吨，同比增长21.6%。与此同时，新兴下游应用领域的快速发展使甲醇需求量也迅速增加[1,2]。甲醇是重要的化工原料，其中常见的主要有甲醇制备烯烃[3,4]，制高级醇[5]，以及甲醇制碳酸二甲酯、甲醛、叔丁基醚（MTBE）、对苯二酸二甲酯（DMT）、醋酸、二甲醚等，甲醇也是农药、医药等的基础原料之一[2]。甲醇还是一种易燃液体，具有良好的燃烧性能，其辛烷值为110~120，它有很大的蒸发潜能（506Btu/磅），且抗爆性能好，可以做机动车等的燃料或制作成燃料的电池，以及代替民用液化气使用。1

8、.2甲醇的合成方法及工艺1.2.1甲醇的合成所用的原料甲醇的生产原料常见的有气体、液体和固体三种，气体原料常见的有天然气和其它可燃性气体；液体原料常见的有原油、重油、轻油；固体原料常见的有煤和焦炭等。这些原料经造气、脱硫变换、除杂质气（CO2）等，再按一定的比例配制成合成气，