甲醇双塔精馏课程设计答辩课件

指导教师：徐琼

年产6万吨甲醇精馏装置设计班级：1106,1104学生：李春李涛利黄亮学号：201114053220111405282011140321指导教师：徐琼年产6万吨甲醇精馏装置设计班级：1106,一、设计题目

拟建立一座板式精馏塔将生产过程中粗甲醇提浓精制，要求：塔顶的甲醇含量不小于95%(质量分数)，塔底的甲醇含量不大于0.5%(质量分数)。原料液含甲醇质量分数为50%，原料液温度：常温，料液的处理量为60000吨/年，每年实际生产天数：300天。

二、操作条件1、常压操作；2、饱和液体进料；3、塔顶全凝；4、间接蒸汽加热；5、设备热损失为加热蒸汽供热量的10％；6、其他条件自选设计任务书设计任务书设计内容

（1）单元操作流程设计①单元操作方案选择及论证。根据指定的设计任务，查阅相关的资料，对可用的生产工艺进行比较，筛选出技术先进、经济合理、安全可靠的操作流程。绘制出工艺流程简图，并对之进行详细说明。②物料及热量衡算计算。要求对过程中涉及到的物料平衡和能量平衡全部采用手工计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）；③编制物料及热量平衡计算书；④绘制物料流程图（PFD）。（2）设备的工艺设计计算①过程中所出现的各种设备（包括管线）均采用手工进行工艺设计计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）获得结果，并编制详细的计算说明书；②过程中的机、泵可作为标准设备出现，但要根据计算结果，进行选型说明；③编制设备一览表。（3）绘制工程图样①工艺流程简图一张；②物料流程图（PFD）一张，要求对管道进行标注；③主体设备装配图一张，其他附属设备使用条件图，不绘制3D效果图。

设计内容

（1）单元操作流程设计目录前言 第1章设计的方案的选择与确定 第2章精馏塔的物料衡算 第3章塔板数的确定 第4章精馏塔工艺条件及有关物性数据数据的计算第5章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 第6章塔板主要工艺尺寸的计算 第7章筛板的流体力学验算 第8章塔板负荷性能图 第9章筛板塔设计计算结果 第10章辅助设备的计算

目录前言 设计方案

工业上甲醇精馏工艺主要有双塔和三塔精馏，三塔精馏的流程较为复杂，投资较两塔流程高，同时操作比较复杂，对操作人员素质和控制仪表能力的要求也将大大提高，双塔精馏工艺投资小建设周期也不长，装置简单且操作和管理上比较容易，虽然能耗高于三塔精馏工艺，但对于生产规模小的生产企业，其技术经济指标占优势，节能降耗可以采用高效填料来达到。综上所述，对于本设计6万/年的甲醇精馏项目，简单成熟的双塔精馏工艺是合适的选择，双塔精馏工艺投资省、建设周期短、装置简单易于操作和管理。设计方案工业上甲醇精馏工艺主要有双塔和三塔精馏，流程简图

精馏过程简述：将原料液通过预热器加热后,送入预塔内,除去轻馏分杂质,塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下,一部分回流至塔内,其余部分经产品冷凝器冷却后送至贮槽,再进入主精馏塔,作为分离精甲醇,主精馏塔经冷却器冷却后送入成品收藏槽.流程简图精馏过程简述：将原料液通过预热器加热后,送入预塔内物料及能量衡算结果精甲醇产量t／h8.333粗甲醇产量t／h19.156甲醇入料量t／h8.7715水量t／h8.6838原料液摩尔分率0.2354馏出液摩尔分率0.9964残液中摩尔分率0.1591回流比1.41残液馏出量1351.3原料液馏出量1742.35再沸器热负荷1225785.344冷凝器热负荷1468675.276物料及能量衡算结果精甲醇产量t／h8.333粗甲醇产量t／h

图解法求理论塔板层数可求得结果为总理论塔板数NT为14块(包括再沸器)进料板位置NF为自塔顶数起第5块理论板层数NT的求取精馏段实际塔板数

7块提馏段实际塔板数

17块

塔板数的确定理论塔板数块14实际塔板数块24精馏段实际塔板数块7提馏段实际塔板数块17图解法求理论塔板层数塔板数的确定理论塔板数块14实际塔板塔塔，径塔，板效率的计算塔板效率60%精馏段有效高度为

3m

提馏段有效高度为

8m在进料板上方开一个人孔，高度为0.8m故精馏塔有效高度为3+8+0.8=11.8m精馏段提馏段体积流率m³/S气相4.798液相0.002933塔径mm20002000塔面积㎡2.76622.0096有效高度m38塔塔，径塔，板效率的计算塔板效率60%精馏段提馏段体积流塔板结构1、塔板类型：泡罩塔板2、板上液体的流型：单溢流3、是否分块：不分块4、塔板结构（区域、开孔数目）：精馏段11345提馏段5523塔板结构主体设备装配图出示主体设备装配图主体设备装配图出示主体设备装配图流体力学验算塔板的流体力学验算，用一张总表给出流体力学验算的结果；出示塔板负荷性能图，指出操作点的位置，操作弹性为多少精馏段提馏段干板的阻力0.0190.051漏液点气速8.258.1气体通过液层阻力0.01530.0342液体表面张力的阻力0.002760.0045液沫夹带量kg液/kg气0.0430.046流体力学验算塔板的流体力学验算，用一张总表给出流体力学验算的塔板负荷性能图操作弹性为3.95塔板负荷性能图配管尺寸配管计算，列表说明各种接管的尺寸序号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称A100HGJ49-91pg1.5Dg100平面塔釜流出口B450HGJ49-91pg1.5Dg450平面蒸汽进入口C32HGJ49-91pg1.5Dg32平面进料口D65HGJ49-91pg1.5Dg65平面塔顶回流口E400HGJ49-91pg1.5Dg400平面塔顶出料口配管尺寸配管计算，列表说明各种接管的尺寸序号公称尺寸连接尺寸致谢首先感谢徐琼指导老师，感谢各位评委老师，祝各位老师：工作顺利，合家幸福！致谢首先感谢徐琼指导老师，感谢各位评委老师，祝各位老师：指导教师：徐琼

年产6万吨甲醇精馏装置设计班级：1106,1104学生：李春李涛利黄亮学号：201114053220111405282011140321指导教师：徐琼年产6万吨甲醇精馏装置设计班级：1106,一、设计题目

拟建立一座板式精馏塔将生产过程中粗甲醇提浓精制，要求：塔顶的甲醇含量不小于95%(质量分数)，塔底的甲醇含量不大于0.5%(质量分数)。原料液含甲醇质量分数为50%，原料液温度：常温，料液的处理量为60000吨/年，每年实际生产天数：300天。

二、操作条件1、常压操作；2、饱和液体进料；3、塔顶全凝；4、间接蒸汽加热；5、设备热损失为加热蒸汽供热量的10％；6、其他条件自选设计任务书设计任务书设计内容

（1）单元操作流程设计①单元操作方案选择及论证。根据指定的设计任务，查阅相关的资料，对可用的生产工艺进行比较，筛选出技术先进、经济合理、安全可靠的操作流程。绘制出工艺流程简图，并对之进行详细说明。②物料及热量衡算计算。要求对过程中涉及到的物料平衡和能量平衡全部采用手工计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）；③编制物料及热量平衡计算书；④绘制物料流程图（PFD）。（2）设备的工艺设计计算①过程中所出现的各种设备（包括管线）均采用手工进行工艺设计计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）获得结果，并编制详细的计算说明书；②过程中的机、泵可作为标准设备出现，但要根据计算结果，进行选型说明；③编制设备一览表。（3）绘制工程图样①工艺流程简图一张；②物料流程图（PFD）一张，要求对管道进行标注；③主体设备装配图一张，其他附属设备使用条件图，不绘制3D效果图。

设计内容

（1）单元操作流程设计目录前言 第1章设计的方案的选择与确定 第2章精馏塔的物料衡算 第3章塔板数的确定 第4章精馏塔工艺条件及有关物性数据数据的计算第5章精馏塔的塔体工艺尺寸计算 第6章塔板主要工艺尺寸的计算 第7章筛板的流体力学验算 第8章塔板负荷性能图 第9章筛板塔设计计算结果 第10章辅助设备的计算

目录前言 设计方案

工业上甲醇精馏工艺主要有双塔和三塔精馏，三塔精馏的流程较为复杂，投资较两塔流程高，同时操作比较复杂，对操作人员素质和控制仪表能力的要求也将大大提高，双塔精馏工艺投资小建设周期也不长，装置简单且操作和管理上比较容易，虽然能耗高于三塔精馏工艺，但对于生产规模小的生产企业，其技术经济指标占优势，节能降耗可以采用高效填料来达到。综上所述，对于本设计6万/年的甲醇精馏项目，简单成熟的双塔精馏工艺是合适的选择，双塔精馏工艺投资省、建设周期短、装置简单易于操作和管理。设计方案工业上甲醇精馏工艺主要有双塔和三塔精馏，流程简图

精馏过程简述：将原料液通过预热器加热后,送入预塔内,除去轻馏分杂质,塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下,一部分回流至塔内,其余部分经产品冷凝器冷却后送至贮槽,再进入主精馏塔,作为分离精甲醇,主精馏塔经冷却器冷却后送入成品收藏槽.流程简图精馏过程简述：将原料液通过预热器加热后,送入预塔内物料及能量衡算结果精甲醇产量t／h8.333粗甲醇产量t／h19.156甲醇入料量t／h8.7715水量t／h8.6838原料液摩尔分率0.2354馏出液摩尔分率0.9964残液中摩尔分率0.1591回流比1.41残液馏出量1351.3原料液馏出量1742.35再沸器热负荷1225785.344冷凝器热负荷1468675.276物料及能量衡算结果精甲醇产量t／h8.333粗甲醇产量t／h

图解法求理论塔板层数可求得结果为总理论塔板数NT为14块(包括再沸器)进料板位置NF为自塔顶数起第5块理论板层数NT的求取精馏段实际塔板数

7块提馏段实际塔板数

17块

塔板数的确定理论塔板数块14实际塔板数块24精馏段实际塔板数块7提馏段实际塔板数块17图解法求理论塔板层数塔板数的确定理论塔板数块14实际塔板塔塔，径塔，板效率的计算塔板效率60%精馏段有效高度为

3m

提馏段有效高度为

8m在进料板上方开一个人孔，高度为0.8m故精馏塔有效高度为3+8+0.8=11.8m精馏段提馏段体积流率m³/S气相4.798液相0.002933塔径mm20002000塔面积㎡2.76622.0096有效高度m38塔塔，径塔，板效率的计算塔板效率60%精馏段提馏段体积流塔板结构1、塔板类型：泡罩塔板2、板上液体的流型：单溢流3、是否分块：不分块4、塔板结构（区域、开孔数目）：精馏段11345提馏段5523塔板结构主体设备装配图出示主体设备装配图主体设备装配图出示主体设备装配图流体力学验算塔板的流体力学验算，用一张总表给出流体力学验算的结果；出示塔板负荷性能图，指出操作点的位置，操作弹性为多少精馏段提馏段干板的阻力0.0190.051漏液点气速8.258.1气体通过液层阻力0.01530.0342液体表面张力的阻力0.002760.0045液沫夹带量kg液/kg气0.0430.046流体力学验算塔板的流体力学验算，用一张总表给出流体力学验算的塔板负荷性能图操作弹性为3.95塔板负荷性能图配管尺寸配管计算，列表说明各种接管的尺寸序号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称A100HGJ49-91pg1.5Dg100平面塔釜流出口