400kta甲醇精馏工段初步设计毕业设计

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1、400kt/a甲醇精馏工段初步设计毕业设计目录第一章文献综述11.1研究背景11.1.1课题的提出11.1.2研究目标21.2甲醇的简介21.3甲醇精馏流程发展31.3.1工艺流程概述31.3.2典型的工艺流程31.3.3影响精馏操作的因素与调节61.4化工过程流程模拟81.4.1化工过程流程模拟的内容及作用81.4.2AspenPlus化工模拟系统软件8第二章甲醇精馏工段物料衡算102.1甲醇精馏原理102.1.1预精馏塔的作用102.1.2加碱对甲醇精馏的改善102.1.3萃取精馏在甲醇精馏中的应用112.1.4加压塔的节

2、能效应112.1.5回流比的选择122.2四塔精馏工段工艺的物料衡算122.2.1甲醇精馏工段物料衡算任务122.2.2甲醇精馏工段物料衡算计算原理[18]132.2.3甲醇精馏工段物料衡算13第三章ASPENPLUS工艺流程模拟与分析223.1aspen简捷法计算223.1.1预塔22III400kt/a甲醇精馏工段初步设计毕业设计目录第一章文献综述11.1研究背景11.1.1课题的提出11.1.2研究目标21.2甲醇的简介21.3甲醇精馏流程发展31.3.1工艺流程概述31.3.2典型的工艺流程31.3.3影响精馏操作的因

3、素与调节61.4化工过程流程模拟81.4.1化工过程流程模拟的内容及作用81.4.2AspenPlus化工模拟系统软件8第二章甲醇精馏工段物料衡算102.1甲醇精馏原理102.1.1预精馏塔的作用102.1.2加碱对甲醇精馏的改善102.1.3萃取精馏在甲醇精馏中的应用112.1.4加压塔的节能效应112.1.5回流比的选择122.2四塔精馏工段工艺的物料衡算122.2.1甲醇精馏工段物料衡算任务122.2.2甲醇精馏工段物料衡算计算原理[18]132.2.3甲醇精馏工段物料衡算13第三章ASPENPLUS工艺流程模拟与分析2

4、23.1aspen简捷法计算223.1.1预塔22III3.1.2加压塔243.1.3常压塔263.1.4回收塔273.2四塔实际模拟293.2.1四塔的模拟结果293.2.2整个四塔甲醇的回收率343.2.3加压塔、常压塔、回收塔采出甲醇的浓度343.3四塔流程模拟分析353.3.1预塔模拟分析353.3.2加压塔模拟分析363.3.3常压塔模拟分析373.3.4回收塔模拟分析38第四章常压塔冷却器的设计394.1确定设计方案394.2确定物性数据[18]394.2.1计算总传热系数404.2.2工艺结构尺寸414.2.3折

5、流板424.2.4接管424.3换热器核算434.4确定折流挡板形状和尺寸474.5波形膨胀节484.6设备主要附件的选择[17]484.6.1接管及法兰的选型484.6.2左管板的选型504.6.3换热管的选择514.6.4左管箱短节的选择514.6.5左管箱封头的选择524.6.6左管箱隔板的选择524.6.7左管箱法兰和密封垫片的选型52III4.6.8右管板534.6.9右管箱设计534.6.10鞍座的选型534.7设计结果一览表54第五章结论55参考文献55致谢57附录58III第一章文献综述在世界基础有机化工原料中

6、，甲醇是仅次于乙烯、丙烯和苯，列居第四位的重要基本有机化工原料之一。其生产原料可以是天然气、煤炭、焦炭、渣油、石脑油、乙炔尾气等，从世纪年代起，天然气逐步成为合成甲醇的主要原料。目前，我国甲醇产能已占世界总产能的1/4，而且，随着甲醇衍生物及其下游产品的迅速发展和甲醇燃料的应用，甲醇需求量还会越来越大，因此提高甲醇产品质量和降低生产消耗就越来越引起人们的关注。甲醇精馏是甲醇生产装置的最后一道工序，其能耗约占甲醇生产总能耗的20％左右，甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量，因此选择适合企业生产需要的精馏技术，是降低成本、节能

7、降耗、提高企业经济效益和市场竞争力的重要举措。1.1研究背景1.1.1课题的提出粗甲醇中含有多种有机杂质和水分，需要精制。精制过程包括精馏与化学处理。化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH。精馏主要是除去易挥发组分，如二甲醚、以及难以挥发的组分，如乙醇、高级醇、水等[1]。在确定粗甲醇精馏的工艺流程时，应对生产过程中能耗、自动化程度、精甲醇质量要求等进行综合考虑，合理选择适当的精馏方法。甲醇精馏过程的物耗与粗甲醇质量关系很大，随着甲醇合成条件改进，甲醇精馏工艺出现了较大变化。根据甲醇质量要求不同，甲醇精馏可

8、分为一塔流程、双塔流程和三塔流程。另外，ICI公司上世纪80年代末为节省能耗，还将双塔流程改为四塔流程。59因此，对甲醇精馏工艺作系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计、通过设备改造和调整工艺来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率有突出的现实意义。现本文通过查阅国内外文献