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1、 摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的,故俗称木醇，这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子式 C-4O。近年来，世界甲醇的生产能力发展速度较快。甲醇工业的迅速发展,是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业.由甲醇转化为汽油方法的研究成果,从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。近年来碳一化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品,正在研究开发和工业化中。甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。目前,我国的甲醇市场随着国际市场的原油价
2、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是至关重要的.本计为分离甲醇水混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程.设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐.塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐，设计对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算.关键字：精馏 泡点进料 物料衡算 目录 精馏塔
3、的物料衡算.。.。.。.。.。.。.。.21.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率212原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量2物料衡算 2塔板数确定。.。.。.。.。.。.。.。.。21理论板层数的求取321。求最小回流比及操作回流比32.1。2求精馏塔的气、液相负荷32。.3求操作线方程4.2实际板层数的求取4 3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算3。1操作压力53.2操作温度5平均摩尔质量计算.4平均密度计算3.5液体平均表面张力的计算83.液体平均粘度8精馏塔的塔体工艺尺寸计算94.1塔径的计算8 4。11精馏段塔径计算.。.。.。.。.。.。.。. 4.1。2 提馏段踏进计算.。.。.。.
4、。.。.。.。.。.。.。4。精馏塔有效高度的计算25 塔板主要工艺尺寸的计算3 精馏段5.1溢流装置计算1351堰长3.2溢流堰高度.。.。.。.。.。.。.。.。5。1.弓形降液管宽度和截面积15。.4降液管底隙高度1 提馏段2溢流装置计算1521堰长。.。.。.。.。.。.。.145。2.溢流堰高度。.。.。.。.。.。.。.。.145。2。3弓形降液管宽度和截面积5 5。4 降液管底间隙高度。.。.。.。.。.。.。.5。塔板布置16 精馏段53。1塔板的分块1.3.边缘区宽度确定165.33开孔区面积计算65。筛孔计算及排列16 提馏段5.5塔板的分块17。3.边缘区宽度确定1。37
5、开孔区面积计算175。8筛孔计算及排列.。.。.。.。.。.176塔板的流体力学验算 精馏段61塔板压降6。1.1干板阻力计算18.1.2气体通过液层的阻力计算186。3液体表面张力的阻力计算186。液面落差19。3液沫夹带196。4漏液19。5液泛20 提馏段6.6塔板压降06.6。干板阻力计算20。6。2气体通过液层的阻力计算216.6.3液体表面张力的阻力计算21.液面落差18液沫夹带。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.16。9漏液.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 6.0液泛.。.。.。.。.。.。.。.。227塔板负荷性能图23 精馏段7.漏液线37。液沫夹带线73液相负荷
6、下限线7.4液相负荷上限线257。5液泛线25 提馏段7.6漏液线277液沫夹带线287.8液相负荷下限线2液相负荷上限线9 10液泛线。.。.。.。.。.。.。.。.。8筛板塔设计计算结果31 辅助设备及选型。.。.。.。.。.。.。.33 9。1原料储罐 .。.。.。.。.。.。.。.。3 9.2 产品储罐。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。33 。3 塔顶全凝器。.。.。.。.。.。.。.。.。 9.4 塔底再沸器。.。.。.。.。.。.。.。.34 95 精馏塔.。.。.。.。.。.。.。.。3 9.6 接管尺寸计算.。.。.。.。.。.。.6 9.61 塔顶蒸气出口管的直径
7、.。.。.。3 9。2 回流管的直径。.。.。.。.。.36 9。6.3 进料管的直径.。.。.。.。.。.。.。.。.。.6 9。6. 塔底出料管的直径。.。.。.。.。.。.。.。3 9.7 泵的计算。.。.。.。.。.。.。.。.。.710 参考文献。.。.。.。.。.。.。.。3811 评述。.。.。.。.。.。.。.。.。.致谢.。.。.。.。.。.。.。.。.。.1绪论甲醇生产现状甲醇性质 目国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线，以煤为原料的约占到7；单位产能投资高,约为国外大型甲醇装置投资的2倍,导致财务费用和折旧费用高。这些都影响成本。据了解,我国有近0家甲醇生产企业,但
8、其中10万吨/年以上的装置却只占0%，最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨年,其余80都是10万吨/年以下的装置。根据这样的装置格局,业内普遍估计,目前我国甲醇生产成本大约在140元800元/吨（约20美元/吨）.一旦出现市场供过于求的局面，国内甲醇价格有可能要下跌到约200元/吨，甚至更低。这对产能规模小、单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会压力剧增不仅如此，国外大型甲醇装置多以天然气为原料,采用天然气两段转化或自热转化技术，包括德国鲁奇公司、丹麦托普索公司、英国卜内门化工公司和日本三菱公司等企业的技术.相对煤基甲醇技术，天然气转化技术成熟可靠,转化规模受甲醇规模影响较小,装置紧凑
9、,占地面积小.尽管近年来国际市场天然气价格也在上涨,但国外甲醇生产企业依靠长期供应协议将价格影响因素降至最低不仅如此，国外大型甲醇装置多以天然气为原料，采用天然气两段转化或自热转化技术，包括德国鲁奇公司、丹麦托普索公司、英国卜内门化工公司和日本三菱公司等企业的技术。相对煤基甲醇技术,天然气转化技术成熟可靠，转化规模受甲醇规模影响较小，装置紧凑，占地面积小。尽管近年来国际市场天然气价格也在上涨,但国外甲醇生产企业依靠长期供应协议将价格影响因素降至最低。 而我国大部分甲醇生产以煤为原料，气化装置规模有限和占地面积大的先天缺陷制约着甲醇生产装置向大型化发展。同时近年来煤炭价格的大幅度上涨对本来还具有
10、一定成本优势的煤基甲醇产生较大影响,再加上煤基甲醇大多建在西部地区,运输费用较高。种种因素进一步削弱了煤基甲醇的价格竞争力尽管我国已成为最主要的甲醇生产国，但目前国内甲醇生产企业还属内向型企业，产品几乎全部面向国内市场，建设项目的市场分析和决策几乎也全部依赖于国内市场,出口量微乎其微,根本无暇顾及到国际市场上的需求和变化,因此甲醇有着很大发展空间,甲醇性质甲醇(Mthnol，Methylalco）又名木醇，木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3H，结构式如下: |H-O分子结构：C原子以sp3杂化轨道成键，0原子以sp杂化轨道成键.分子为极性分子。最早从木材干馏得到故又
11、称木醇或木精。甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体。熔点-3。9、沸点64。7、密度0。9克/厘米3(2）、能溶于水和许多有机溶剂。甲醇有毒,误饮510毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。禁酒的国家，把甲醇掺入酒精中成变性酒精，使其不能饮用。甲醇易燃,其蒸气与空气能形成爆炸混合物，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量:2CHOH3O22CO24H2。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料,也是一种化工原料，主要用于生产甲醛(HCHO）：工业酒精里含有甲醇，但是工业酒精的主要成分还是乙醇.甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大,它
12、经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有：头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为：眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过1克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。致死量为30毫升以上,甲醇在体内不易排出，会发生蓄积，在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生产工厂，中国有关部门规定，空气中允许甲醇浓度为5mg/m3，在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具,废水要处理后才能排放，允许含量小于20mL甲醇的中毒机理是，甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸），然后对人体产生伤害。常见的症状
