化工本科毕业论文答辩

年产8万吨甲醇精馏工段(gōngduàn)常压塔的设计指导老师：答辩人：专

业：学号：CompanyLogo精品资料设计背景甲醇是重要的基础化工原料之一，其应用广泛，在化工行业里有举足轻重的地位。随着现代化工行业的迅速发展，甲醇的需求量也在日益增大(zēnɡdà)。据统计，2010年全球甲醇的年生产能力已达到7000万吨以上，预计到2015年，全球甲醇年生产能力将达到12634万吨，年均增长率约为10.3%。2011年中国甲醇生产企业数约300余家，产量为2200万吨，同比增长25.6%。甲醇精馏过程中板式精馏塔应用最为广泛。在现实生产中我们要求精馏塔的产品有高纯度的同时有高的生产率，设计让所有的工艺参数尽可能全部达到最优，以满足它高纯度高生产率的需要。CompanyLogo精品资料设计内

容1.设计(shèjì)依据2.设计(shèjì)任务3.精馏工段物料衡算4.常压塔工艺计算6.计算结果汇总5.负荷性能图CompanyLogo精品资料1设计

依据

(1)生产规模：年产8万吨甲醇。(2)年工作时间：按300天计算。(3)计算基准：连续(liánxù)过程以kg/h为基准。(4)粗甲醇的组分及含量甲醇：93.89%，水：5.896%轻组分[以二甲醚(CH3)2O计]：0.188%重组分[以异丁醇C4H9OH计]：0.026%(5)精甲醇的含量要求：精甲醇含量为99.95%。CompanyLogo精品资料2设

计

任

务本设计以德国Lurgi公司低压法甲醇(jiǎchún)生产线为参考，依据本科毕业设计大纲和设计任务要求，提出了年产8万吨甲醇(jiǎchún)精馏工艺设计。设计主要包括了工艺物料衡算、塔设备选型计算等工艺计算。2.1设计(shèjì)内容CompanyLogo精品资料

2.2本设计选择(xuǎnzé)的工艺流程图1甲醇(jiǎchún)三塔精馏工艺流程图2

设计任务CompanyLogo精品资料3精

馏

工

段物料衡算本设计以德国Lurgi公司低压法甲醇生产线为参考，根据市售精甲醇中甲醇含量计算各塔中各组分质量百分(bǎifēn)含量。再根据设计任务计算各塔流量如下表所示。CompanyLogo精品资料4常压塔工艺计算4.1常压塔参数(cānshù)计算用拉格朗日插入法计算(jìsuàn)常压塔相关参数。

根据以上计算可计算全塔的相对挥发度，则气液平衡方程：CompanyLogo精品资料4常压塔工艺计算将代入平衡(pínghéng)方程得：，回流比取：则精馏段操作(cāozuò)线方程：提馏段的操作(cāozuò)线方程：

4.2塔板数的计算（本设计采用逐板计算法）

CompanyLogo精品资料4常压塔工艺计算

塔板上的气液相组成(zǔchénɡ)CompanyLogo精品资料4常压塔工艺计算由上述计算的理论(lǐlùn)塔板数为18块，第10块为进料板。再计算塔板效率求得实际塔板数为35块，20块为进料板。4.3塔径的初步设计精馏(jīnɡliú)段：D1=1.38m提馏段：D2=1.2m，圆整得塔径：D=1.4m

4.4有效塔高Z=(35-1)×0.45=15.3mCompanyLogo精品资料4常压塔工艺计算4.5塔板工艺尺寸(chǐcun)计算溢流装置(zhuāngzhì)计算(1)堰长：lw=1.4m(2)出口堰高：精馏段hw1=0.044m提馏段hw2=0.0377m(3)弓形降液管的宽度和横截面积Wd=0.176mAf=0.079m(4)降液管的底隙高度精馏段h0=0.0165m，提馏段h0'=0.023m4.6塔板流体力学验算从气相通过浮阀塔塔板的压降、淹塔、雾沫夹带等方面进行流体力学验算均符合要求。CompanyLogo精品资料5负

荷

性

能

图图2精馏(jīnɡliú)段负荷性能图图3精馏段负荷(fùhè)性能图CompanyLogo精品资料5负荷性能图由塔板负荷性能图可以得出：1)在规定的气，液负荷下的操作点A（设计(shèjì)点）处在适宜操作区间内的适中位置。2)塔板气相负荷上限完全由物沫夹带控制，操作下限由漏液控制。3)按固定的液气比，由图可查出塔板的气相负荷上下限气相负荷上限(VS)max=2.54(3.