甲醇精餾技术毕业论文.docVIP

甲醇精馏技术 内容提要 甲醇最早由木材和木质素干馏制的，所以俗称木醇。化学分子式CH30H，无色、透明高度挥发、易燃液体。近年来，世界甲醇的生产能力发挥速度较快。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。甲醇工业已成为化学工业中一个重要的领域。 关键词：甲醇 精馏 物料衡算 目 录 1甲醇精馏工艺简概 1 1.1甲醇的性质于用途 1 1.1.1甲醇性质 1 1.1.2甲醇用途 1 1.2甲醇精馏工艺概况 2 1.2.1工序任务 2 1.2.2装置工艺 2 1.2.3工艺参数选择 2 2甲醇精馏生产工艺设计与计算 4 2.1物料衡算 4 2.2回流比确定 5 2.3理论塔板数计算 6 3 精馏设备图简介 8 总结 12 参考文献 13 致谢 14 附图纸……………………………………………………………………………….15 1甲醇精馏工艺简概 1.1甲醇的性质于用途 1.1.1甲醇性质 甲醇又名木醇，是一种最简单的饱和醇。甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体，熔点-93.9°C、沸点64.7°C，能溶于水和许多有机溶剂。甲醇有毒，大量饮用会导致死亡。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：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 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，它经消化道、呼吸道或者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。甲醇中毒后，通常可以用乙醇解读法。其原理是因为甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精毒通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排除体外，而甲醇已经代谢产生的甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）来中和。 1.1.2甲醇用途 随着技术的发展和能源结构的改变，甲醇开辟了许多新的用途。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，并且容易输送，可以单独或与汽油混合作为汽车燃料。甲醇的消费已超过其传统用途，潜在的耗用量远远超过其化工用途，特别是随着能源结构的改变，甲醇有未来主要燃料的候补燃料之称，需用量十分巨大。 1.2甲醇精馏工艺概况 1.2.1工序任务 甲醇精馏是甲醇合成的下游工序，其目的就是对合成装置来的粗甲醇进行精制，将甲醇中的杂质进行脱除，以生产符合标准的优等级精甲醇产品。 1.2.2装置工艺 目前，总体来说甲醇精馏的工艺大体分为两塔工艺流程和三塔工艺流程，根据塔内件的不同可分为塔盘精馏、填料精馏和复合型精馏。精馏的主要设备是精馏塔，而塔的内件是实现气液接触和热质传递的主要元件，常用的塔内件分塔盘和填料两种。 热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程是应考虑余热的利用，注意节能。 1.2.3工艺参数选择 操作压力的选择 精馏操作可在常压、减压和加压下进行。压力增加可提高塔的处理能力，但会增加塔身的壁厚，导致设备费用增加；压力增加，组分见的相对挥发度降低，回流比或塔高增加，导致操作费用增加；压力增加，组分间的相对挥发度降低，回流比或塔高增加，导致操作费用或设备费用增加。因此如果在常压下操作是，塔顶蒸气可以用普通冷却水进行冷却，一般不采用加压操作。 进料热状况的选择 进料热状态以进料热状况参数q表达。进料状态有5种，进料为过冷液体：q 1 ，饱和液体：q=1 ，气、液混合物：0 q 1 ，饱和蒸气：q=0 ， 过热蒸气：q 0 。对于低温干馏，不论D/F（塔顶出料量/进料量）值如何，采用较高的q值为经济；对于高温精馏，当D/F值大时宜采用较小的q值，当D/F值小时宜采用q值较大的气液混合物。此处已设为q=1 加热方式 蒸馏一般采用简洁蒸气加热，设置再废器，但对塔底产物基本是水，且在低浓度是的相对挥发度较大的体系，也可采用直接蒸气加热。但由于直接蒸气的加入，对釜内溶液起到一定稀释作用，在进料条件和产品纯度、轻组分收率一定的前提下，釜液浓度相应降低，故需在提馏段增加塔板以达到生产要求。 回流比的选择 由于回流比的大小不仅影响到所需理论板数，还影响到加热蒸气和冷却水的消耗量，以及塔板、塔径、蒸馏釜和冷凝器的结构尺寸的选择，因此，适