年产3万吨甲醇精馏工段设计.doc

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1、目录目录I摘要VABSTRACTVI1绪论11.1甲醇的概况11.2甲醇的用途11.3甲醇的危险性概述21.4甲醇的制备过程21.5双塔和三塔精馏的区别22精馏塔工艺设计计算42.1预精馏塔的物料衡算42.2主精馏塔的物料衡算52.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率52.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量52.2.3物料衡算52.3最小回流比的确定52.4精馏塔有关物性数据的计算62.4.1平均温度计算62.4.2混合液体粘度计算72.4.3平均密度计算72.4.4混合液体表面张力计算92.4.5混合液的相对挥发度计算102.5.6气液

2、相体积流量计算112.5塔板数的确定122.5.1理论板数122.5.2实际塔板数132.6塔径计算142.7塔板工艺尺寸计算162.7.1溢流装置的设计计算162.7.2塔板布置及筛板数目与排列182.8筛板的流体力学验算192.8.1塔板压降192.8.2液面落差202.8.3液沫夹带202.9塔板性能负荷图202.9.1液沫夹带线202.9.2液泛线212.9.3液相负荷上限线222.9.4漏液线222.9.5液相负荷下限线223塔盘的结构设计263.1塔板结构263.1.1矩形板273.1.2通道板273.2受液盘283.2.1凹形受液盘2

3、83.2.2液封盘283.3降液板293.4支持板和支持圈293.5塔盘机械计算293.5.1塔盘的载荷293.5.2塔盘板的允许挠度303.5.3矩形板稳定性校核303.5.4通道板稳定性校核344辅助装置及附件设计364.1接管设计364.1.1进料管364.1.2回流管364.1.3塔顶蒸气出料管374.1.4法兰374.2除沫器设计374.2.1设计气速的选取384.2.2除沫器直径计算384.3人孔384.4吊柱394.5裙座394.5.1裙座选材394.5.2裙座的结构394.6操作平台和扶梯415塔的强度设计和稳定性校核425.1已知

4、设计条件425.1.1塔总体高度计算425.1.2其他主要已知条件425.2按计算压力计算塔体和封头的厚度435.3筒体的校核445.4上封头的校核455.5下封头的校核465.6开孔补强475.7塔设备质量载荷计算505.8圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核525.9地震载荷与地震弯矩计算535.10风载荷与风弯矩计算555.11裙座的校核585.12塔设备压力实验时的应力校核605.13自振周期计算625.14地脚螺栓计算625.15基础环设计63参考文献66致谢67附录68年产3万吨甲醇精馏工段设计1绪论1.1甲醇的概况甲醇，又名木精、木醇，英文

5、名为Methanol或MethylAlcohol，化学分子式为CH3-OH，为无色、略带醇香气味的挥发性液体，能溶于水，在汽油中有较大的溶解度，有毒、易燃，其蒸汽与空气能形成爆炸混合物。甲醇是由合成气生产的重要化学品之一，既是重要的化工原料，也是一种燃料。甲醇大体上有工业甲醇、燃料甲醇和变性甲醇之分，目前以工业甲醇为主。凡是以煤、焦油、天然气、轻油、重油等为原料合成的，其质量指标符合国标GB338-2004要求的，都是工业甲醇。随着可再生资源的开发利用，利用农作物秸秆、速生林木及林木废弃物、城市有机垃圾等也可以气化合成甲醇。粗甲醇经脱水精制、作为燃

6、料使用的无水甲醇，称为燃料甲醇。由于对燃料甲醇只有可燃烧和无水的要求，因此一般不加变性剂，成本往往要比工业甲醇低。变性甲醇是指加入了甲醇变性剂的燃料甲醇或工业甲醇。由于甲醇与汽油、柴油不互溶，尤其在低温潮湿环境中发生分层(相分离)现象而造成发动机不能正常工作，因此燃料甲醇(或工业甲醇)变性后才能加入汽油、柴油使用。变性燃料甲醇是在工业用甲醇中加入一定比例的车用甲醇汽油添加剂后，专门用于调配车用甲醇汽油的甲醇。1.2甲醇的用途甲醇是最简单的饱和醇，也是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中

7、。　用于制造甲醛和农药（杀虫剂、杀虫螨）、医药（磺胺类、合霉素类）等的原料、合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯的原料之一、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。用作基本有机原料、溶剂及防冻剂。主要用于制甲醛、香精、染料、医药、火药、防冻剂等。是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。1.3甲醇的危险性概述健康危害：对中枢神

8、经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代射性酸中毒。　　急性中毒：短时大量吸入出现轻度眼上呼吸道