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1、. 毕业设计（论文）题 目1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）学 生 指导教师 评 阅 人 教 学 站 专 业 完成日期 成人高等教育毕业设计（论文）任务书论文题目1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）学生姓名秦娟宁教学站专业班级09工艺（6）班内容与要求设计（论文）起止时间20 年 月 日至20 年 月 日指导教师签名学生签名 年 月 日1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）摘要：本文提出两种新工艺，目的是使预塔使用二次蒸汽作为热源，通过运用计算机对现有工艺和新工艺进行稳态模拟和对比，证实了新工艺的可行性，同时得到了新工艺节能的定量数据，为进一步的工业应用提供依据。关键词： 甲
2、醇 精馏 节能 模拟目录1 概述 1.1有机化合物. 1.2醇类. 1.3甲醇的概念.2 甲醇 2.1甲醇的结构.分子式.2.2甲醇的物理性质. 2.3甲醇的化学性质 2.4甲醇的备置.3 分离技术 3.1分离技术的概念. 3.2分离技术的分类. 3.2.1蒸馏 3.2.2分馏. 3.2.3精馏. 3.2.4萃取.4甲醇精馏装置工艺设计4.1绘制精馏装置图.4.2绘制流程图 4.2.1文字说明. 4.2.2甲醇制备如何进行精馏.5进行计算 5.1基础数据. 5.2模拟方法. 5.2.1热力学方法. 5.2.2计算模块的组织.5.3计算结果. 5.3.1三塔流程物料及热量衡算. 5.3.2双塔流
3、程物料衡算. 5.4方案比较. 5.4.1能耗. 5.4.2塔径. 5.4.3综合.6结论参考文献致谢前言甲醇是重要的化工原料，以其为原料可生产甲基叔丁醚.甲醛.乙酸.甲酸甲酯.甲胺.二甲醚等，甲醇制烯烃的技术最近也去得了一定进展，甲醇还是一种清洁的燃料，除了直接掺入汽、柴油作为燃料外，燃料电池技术正越来越受到人们的关注。在合成甲醇生产过程中，粗甲醇的精馏提纯是十分关键的一环，不仅决定着甲醇产品的质量，而且该工序的能耗对甲醇生产成本有很大的影响。为了降低精馏工序的能耗，目前较大规模的甲醇装置大多采用三塔双效精馏工艺。现有三塔双效精馏工艺一般由预塔、加压塔、常压塔及预塔和加压塔的进料预热器组成，
4、其中加压塔和常压塔组成顺流双效精馏流程，而预塔仍使用水蒸气作为热源。1概述1.1有机化合物有机化合物（organic compound）主要由氧元素、氢元素、碳元素组成。与机体有关的化合物（少数与机体有关的化合物是无机化合物，如水），通常指含碳元素的化合物，但一些简单的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、碳酸（H2CO3）、硫氰化物等除外，其中心碳原子是以氢键结合。除含碳元素外，绝大多数有机化合物分子中含有氢元素，有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。已知的有机化合物近8000万种。早期，有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质 。 有机物是生命产生的物质基础。脂肪、氨
5、基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象，都涉及到有机化合物的转变。此外，许多与人类生活有密切关系的物质，例如石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等，均属有机化合物。1.2醇类分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的烃基的化合物叫做醇。其官能团为-OH。 烃分子中一个或几个氢被羟基取代而生成的一类有机化合物。芳香烃的环上的氢被羟基取代而生成的化合物不属醇类而属酚类。醇根据所含羟基的多少，可分为一元、二元、三元或多元醇。一个碳原子上一般不能含有两个羟基，同碳二醇不稳定，容易失水形成羰基化合物。醇也可按照连接羟基的碳原子上氢的数目分为一级醇、二级醇
6、和三级醇。 一般醇为无色液体或固体，含碳原子数低于12的一元正碳醇是液体，12或更多的是固体，多元醇（如甘油）是糖浆状物质。一元醇溶于有机溶剂，三个碳以下的醇溶于水。低级醇的熔点和沸点比同碳原子数的烃高得多，这是由于醇分子中有氢键存在，发生缔合作用。饱和醇不能使溴水褪色。醇化学性质活泼，分子中的碳-氧键和氢-氧皆为极性键。以羟基为中心可进行氢-氧键断裂和碳-氧键断裂两大类反应。另外，与羟基相连的碳原子容易被氧化，生成醛、酮或酸。 1.3甲醇的概念甲醇系结构最为简单的饱和一元醇，化学式CH3OH。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。有毒，误饮510毫升能双目失明，大量饮用会导致
7、死亡。化学式CH3OH CH4O 相对分子质量32.04 它无色澄清液体。微有乙醇样气味。易挥发。易流动。燃烧时无烟有蓝色火焰。能与多种化合物形成共沸混合物。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和其他有机溶剂混溶。溶解性能优于乙醇，能溶解多种无机盐类，如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。相对密度(d204)0.7915。熔点-97.8。沸点64.7。折光率(n20D)1.3292。闪点(闭杯)12。易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0%36.5%(体积)。有毒，一般误饮15ml可致眼睛失明，一般致死量为100200ml。2 甲醇 2.1甲醇的结构.分子式化学分子式
8、为CH3OH，结构式如下： H | HCOH | H分子结构： C原子以sp3杂化轨道成键，0原子以sp3杂化轨道成键。分子为极性分子。燃烧热的值及其燃烧方程式CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=725.76kJ/mol 2.2甲醇的物理性质甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量。方程式：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 工业制法和储备工业上用一氧化碳和氢气的混合气（合成气）在一定的条件下制备甲醇。 甲醇可用做溶剂和燃
9、料，也是一种化工原料，主要用于生产甲醛。2.3甲醇的化学性质甲醇（Methanol，Methyl alcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。化学式为CH3OH.甲醇用途广泛，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。甲醇的生产，主要是合成法，尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为：H2 + CO CH3OH合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料，经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）。在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。单产甲醇（分高压法低压和
