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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 3.8.1.1 干板阻力 49

3.8.1.2板上充气液层阻力 49

3.8.1.3由表面张力引起的阻力 50 第3.9节 漏液验算 50 第3.10节 液泛验算 50 第3.11节 雾沫夹带验算 51 第3.12节 操作性能负荷图 51 3.12.1雾沫夹带上限线 51 3.12.2液泛线 52

3.12.3 液体负荷上限线 52

3.12.4漏液线 52

3.12.5 液相负荷下限线 52 第3.13节 操作性能负荷图 53 第3.14节 各接管尺寸的确定 54 3.14.1 进料管 54

3.14.2釜残液出料管 55 第3.15节 回流液管 55

第3.16节 塔顶上升蒸汽管 55 第3.17节 水蒸汽进口管 56

第4章 辅助设备的计算及选型 57 第4.1节 水冷排设计计算 58 第4.2节 水冷排的设计选型 59 第4.3节 预塔进料泵的选型 60 参考文献 62 附录 63 致 谢 64

年产40万吨甲醇精馏工艺设计

摘要

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就成为投资者关注的重点。

通过查阅资料最后采用中压法在265℃合成400kt/a的粗甲醇，并应用三塔精馏来对其进行精制。本设计说明书首先概述了甲醇的性质和发展历史，并介绍了我国甲醇工业的发展；对合成和精馏工段进行了物料和热量的工艺计算；对甲醇精馏塔做了详细的设计计算，最后对水冷排和预塔进料泵做了设计计算。 在上述工作的基础之上，参考相关的资料和标准对合成工段的设备和管道进行了合理布局；并编制了甲醇合成设备一览表，物料流程图，工艺管道及仪表流程图，