《240kta甲醇精馏工艺设计毕 业 设 计 (论 文)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《240kta甲醇精馏工艺设计毕 业 设 计 (论 文)（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、0安阳工学院毕 业 设 计 (论 文)专 业 化学工程与工艺 班 级 08 化工 2班 学生姓名 杨钢尾 学 号 200805020024 课 题 240kt/a 甲醇精馏工艺设计 指导教师 赵凌 2011年 6 月 日摘 要甲醇是 C1 化工中非常重要的有机产品，在甲醇合成工业生产过程中，粗甲醇的精制不仅是决定甲醇产品质量的重要工序，而且也是影响甲醇生产成本的关键因素之一。换热器是化工生产中重要的通用热工设备之一，管壳式换热器以其结构简单、牢固、操作弹性大等特点被广泛应用于工业生产中。 本文的研究对象是四塔甲醇精馏工艺，与传统工艺相比新工艺能够节约能量，节约软水；但是同时新工艺增加了系统的藕
2、合程度，加强了塔之间的关联性，提高了系统对于进料波动的响应的复杂性，给控制带来了很大的难题。为了能够实现新工艺的工业应用，对新工艺进行详细的研究。关键词：甲醇精馏，Aspen Plus 模拟，换热器计算，设备选型ABSTRACT Methanol is the very important basic product of chemical industry. In The synthesized methanol industry, the purification of raw methanol is not only the important process determining t
3、he quality of product, but also a key factor influencing the energy cost of production. The heat exchanger is one kind of general important thermal equipment in the Petroleum chemical industry production. The shell-and-tube heat exchanger is widely applied in the industrial production due to its sim
4、ple structure, reliability and the operation flexibility. Compared with the traditional distillation process, this novel process could reduce the heat consumption and soft-water consumption. However, this novel process enhances the coupling of different units in the system and the interactions betwe
5、en distillation columns, which results in the complexity of system responses and control. Therefore, it is necessary to study the behavior of this methanol distillation process of four columns before putting it into implementation of industrial application.Keywords： methanol distillation, simulation
6、 of , heat exchanger, design and Itype-selection前言甲醇是重要的有机基本产品，用途非常广泛。甲醇的产品质量、能耗指标是甲醇精馏系统的关键因素。甲醇精馏工艺对整个甲醇生产流程的生产能力、产品质量、能源消耗与原料消耗、环境保护都有重大影响。精馏过程占总能耗的很大部分，甲醇生产能耗其中约 60%就用于精馏过程。精馏投资约占项目总投资的 30%-40%。要研究和开发一种新工艺，传统的方法是先进行实验，再经过小试、中试、工业规模生产等等逐级放大的过程，周期长，投资大。应用流程模拟软件，对工艺流程进行模拟，则很容易实现对流程的考察，可以改进工艺流程布置，优化
7、工艺操作参数，只要选择的模型及热力学方法适当，模拟结果是相当可靠的，可以用来指导生产，或者为装置改造以及新装置的设计提供基础数据。国内一些甲醇生产装置，甲醇精馏能耗较高、产品收率较低、甚至一些装置的甲醇产品质量较差。同时，国内甲醇产能的扩张很迅速，但是目前新项目设计还是沿袭以往设计为主、没有足够的甲醇精馏系统设计应用理论研究基础。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和实际生产中的工艺资料，利用流程模拟软件，使用专有的物性热力学包模拟计算了四塔甲醇精馏工艺流程，并和
8、实际的工艺数据进行了对比，同时对常规甲醇精馏工艺的不同流程的设计参数和操作参数进行了总结和分析，提出了甲醇精馏系统的工艺设计原则和设备设计原则。在此基础之上对于甲醇精馏系统提出了新的改进流程和全新流程的开发。对于甲醇工业的发展具有重要的意义。由于本人水平有限，文章中有不妥之处还望老师批评指正。II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 .6第二章 甲醇精馏工段物料衡算 .102.1
9、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 .41III4.2.3 折流板 .424.2.4 接管 .424.3 换热器核算 .
