甲醇回收塔结构设计说明
甲醇回收塔结构设计
第一章概述
1.1前言
在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。它的应用面广、量大。塔设备广泛用于蒸馏、吸收（气提）、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置生产，产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点。
塔器按其结构可分为两大类：板式塔和填料塔。板式塔的研究起步较早，其流体力学和传质模型比较成熟，数据可靠，因而70年代以前的很长一段时间里，板式塔的研究处于领先地位。70年代，由于性能优良的新型填料相继问世，特别是规整填料及新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入，使填料塔的放大技术有了新的突破，改变了以板式塔为主的局面，填料塔也进入了一个崭新的时期。
本次设计任务是分离甲醇水的混合液，以回收甲醇，塔径DN400已定，且处理量不算很大，故采用填料塔。
1.2甲醇回收塔的设计背景
本次任务设计的甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。
二十多年来，填料塔以其优良的综合性能不断推广应用于工业生产中，改变了板式塔长期占据统治地位的局面。
与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：
（1）生产能力大
板式塔与填料塔的流体流动和传质机理不同。板式塔的传质通过上升的蒸汽穿过板上的液池来实现。塔板的开孔率一般占塔板截面积的8~15%，其优化设计要考虑塔板面积与降液管面积的平衡，否则即使开孔率大也不会使生产能力提高。填料塔的传质是通过上升蒸汽的与靠重力沿填料表面下降的液体逆流接触实现。填料塔的开孔率通常在50%以上，其空隙率则超过90%，一般液泛点都较高，其优化设计主要考虑与塔内件的匹配，若塔设计合理，填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
（2）分离效率高
塔的分离效率决定于分离物系的性质、操作状态（压力、温度、流量等）以及塔的类型及性能。
一般情况下下，填料塔具有较高的分离效率，但其效率会随着操作状态的变化而变化。
（3）压力降小
填料塔由于空隙率较高，故其压降远远小于板式塔。一般情况下，塔的每个理论级的压降，板式塔为0.4~1.1kPa；散装填料为0.013~0.27kPa；规整填料为0.01~1.07kPa。压降低，对于新塔可以大幅度降低塔高，减小塔径；对于老他可以减小回流比以求节能或提高产量与产品质量。
（4）操作弹性大
操作弹性是指塔对符合的适应性。塔正常操作负荷的变动范围越宽，则操作弹性越大。由于填料本身对负荷变化的适应性很大，故填料塔的操作弹性决定于塔内件的设计，特别是液体分布器的设计，因而可以根据实际需要确定填料塔的操作弹性。而板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、雾沫夹带及降液管能力的限制，一般操作弹性较小。
（5）持液量小
持液量是指塔在正常操作时填料表面、内件或塔板上所持有的液量，它随操作负荷的变化而有增减。对于填料塔，持液量一般小于6%，而板式塔则高达8%~12%。持液量大，会加长开工时间。
填料塔较板式塔优点很多，但造价通常高于板式塔。
1.3回收塔主要工艺流程
（1）进料状况
进料状况一般有泡点进料、露点进料、气-液混合物进料、过冷液体进料、过热蒸汽进料。此次设计采用泡点进料。采用泡点进料，不仅对稳定塔操作较为方便，且不受季节气候温度影响。泡点进料时基于恒摩尔流假定精馏段和提馏段塔径基本相等，制造上较为方便。
（2）塔顶冷凝方式
塔顶冷凝采用全凝器，用水冷凝，甲醇和水不反应，且容易冷凝，故采用全凝器。塔顶出来的气体温度不高，冷凝后回流液和产品温度不高无需进一步冷却。此次分离是要得到液体甲醇，故选用全凝器符合要求。
（3）回流方式
回流方式可分为重力回流和强制回流。对于小型塔，回流冷凝器一般安装在塔顶。其优点是回流冷凝器无需支撑结构，缺点是回流冷凝器回流控制较难。本次任务是针对小型塔，采用重力回流。（4）加热方式
加热方式可分为直接蒸汽和间接蒸汽加热。直接蒸汽加热是用蒸汽直接由塔底进入塔内。由于重组分是水，故省略加热装置。间接蒸汽加热是通过加热器使釜液部分汽化，上升蒸汽与回流下来的冷液进行传质。本次任务用间接蒸汽加热，由于塔径较小，采用内置盘管再沸器，用水蒸气作加热介质。
1.4基础数据及设计内容
（1）基础数据：
进料流量 2500kg/h ； 料液组成含甲醇50%，塔顶组成含甲醇99.5%，残液含甲醇2%；精馏塔
直径400Φ，设计压力0.65MPa ，设计温度105℃；再沸器直径1000Φ，管内压力0.6MPa ，设计温度158℃。 （2）设计方案
根据设计要求，对精馏装置的流程、操作条件、主要设备及其材料的选取等进行叙述。
（3）精馏塔工艺计算。
物料衡算，能量衡算，理论塔板数的计算，工艺条件和相关物性数据的查阅及计算
（4）塔体的主要工艺尺寸的设计计算。
塔径的计算，填料层高度的计算，填料层压降的计算以及塔内件的设计计算，塔的附属设备的
计算。
（5）精馏塔设备设计及选型
塔体材料材料选取，壁厚计算，封头的选型，精馏塔各部分高度、质量的计算及塔体的连接形
式，地震载荷、风载荷的计算校核及应力校核，手孔、接管及开孔补强的计算，裙座和基础环的设计。
第二章 精馏塔工艺计算
2.1精馏塔的物料衡算
（1）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 甲醇的摩尔质量 32.04/A M kg kmol = 水的摩尔质量 18.02/B M kg kmol = 进料含甲醇 50%（w ） 塔顶含甲醇 99.5%（w ） 塔底含甲醇 2%（w ） 摩尔分数：0.5/32.04
0.3600.5/32.040.5/18.02
F x =
=+
0.995/32.04
0.9910.995/32.040.005/18.02
D x ==+
0.02/32.04
0.0110.02/32.040.98/18.02
W x ==+
（2）原料液及塔顶、塔底的平均摩尔质量
0.36032.04(10.360)18.0223.07/F M kg kmol =?+-?=
0.99132.04(10.991)18.0231.91/D M kg kmol =?+-?= 0.01132.04(10.011)18.0218.17/W M kg kmol =?+-?=
（3）物料衡算
已知进料流量为2500/kg h ，换算成摩尔处理量 2500
108.366/23.07
F kmol h =
= 全塔物料衡算：
W
D F Wx Dx Fx W D F +=+=，38.592/D kmol h =，69.774/W kmol h =
2.2理论塔板数
2.2.1相对挥发度
由()()
11A A A A x y x y α-=
-，再根据表1[]2数据可得到不同温度下的挥发度，见表2 表2.1 水—甲醇体系的平衡数据
表2.2
所以 4.20m α==
2.2.2最小回流比及操作回流比
泡点进料：0.360q F x x == ()()4.200.360
0.703111 4.2010.360
m F q m F x y x αα?=
==+-+-?
故最小回流比为 min 0.9910.703
0.8400.7030.360
D q q q
x y R y x --=
=
=--
取操作回流比为
min 220.840 1.680R R ==?=
2.2.3精馏塔的气、液相负荷
精馏段： 1.86038.59271.781/L R kmol h ==?= ()1 2.86038.592110.373/V R D kmol h =+=?= 提馏段：71.781108.366180.147/L L F kmol h '=+=+= 110.373/V V kmol h '==
2.2.4操作线方程
精馏段操作线方程：
()10.6500.34711
D n n n x R
y x x a R R +=
+=+++
提馏段操作线方程：
1 1.6320.007n
n m L W
y x x V V +''=-=-''
2.2.5逐板法求理论塔板数
由()11q q q
x y x αα=
+-，得()()1y
x b y αα=
--
将 4.20α=代入得相平衡方程：
()()1 4.20 3.20y
y
x c y
y
αα=
=
---
联立（a ）、（b ）、（c ）三式，可至上而下逐板计算所需理论板数。因为塔顶为全凝，则10.991D y x == 由（c ）式求的第一块板下降液体组成
1110.991
0.9634.20 3.20 4.20 3.200.991
y x y =
==--?
同理得
表2.3
精馏塔理论塔板数： 10T N = （包括再沸器） 进料板位置： 6F N =
2.3实际塔板数
2.3.1 液相平均粘度
(1)进料粘度：根据表1，用内插法求得 79.8F t C =o
查手册
[]
2得 0.278A u mPa s =? 0.365B u mPa s =?
()()lg 0.251lg 0.2780.749lg 0.365LF u =+ 0.341F u mPa s =?
(2)塔顶物料粘度：根据表1，用内插法求得 64.6D t C =o
查手册得 0.329A u mPa s =? 0.438B u mPa s =?
()()lg 0.991lg 0.3290.009lg 0.438LD u =+
0.330F u mPa s =?
(3)塔釜物料粘度：根据表1，用内插法求得 98.0W t C =o
dn400甲醇回收塔设计
各专业完整优秀毕业论文设计图纸 题目： DN400甲醇回收塔设计
摘要 甲醇作为重要的基本有机化工原料之一 ,在世界经济中起着十分重要的作用。随着世界能源的日趋紧缺 ,甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品 ,以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能更有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。 本次设计的甲醇回收装置采用的是填料塔结构，主要内容可分为四个部分：第一部分为概述，主要阐述了塔的设计背景，基本知识及原始数据；第二部分为塔的工艺计算，主要对其进行物料衡算、热量衡算以及理论塔板数的确定等；第三部分为塔的结构设计，对塔的各零部件尺寸，总体结构进行设计；第四部分为强度计算，根据已有数据，对塔在一些不同环境下的强度计算。另外，采用AutoCAD软件绘制了总装配图和部分零件图等施工图。 关键词：甲醇回收塔；填料；工艺计算；结构设计；强度 The design of DN400 methanol recovery tower College of Mechanical Engineering ,Zhejiang University of Technology
Abstract Methanol as one of the important basic organic chemical raw materials, plays an important role in the world economy. As the world's energy becomes more scarce, methanol developed into important energy alternatives gradually ,chemical industry used methanol as raw materials for the synthesis of dimethyl ether, olefins and so on, has also been a rapid development. The methanol recovery column purification for factory waste to have a methanol recovery, not only can give more effective protection to the environment, but also can recover useful products, energy conservation, it is a great benefit. The design of methanol recovery is packed tower structure. The main contant can be divided into four parts. The first part is a overview about the designing background of tower, basic information and original data; The second part is parameter calculation on material, heat, the number of theoretical tray etc.; The third part is about the construction of column which mainly including the size of different components and the whole size of tower construction; The fourth part involves testifying the strength of each part.In addition, draw with AutoCAD, including the assembly drawing and several component drawings, just intending to add integrity on this whole task. Keyword: methanol recovery tower; filler; calculation of parameter; constructional design; intensity 目录 摘要 (i) Abstract (ii) 第一章概述 (1) 1.1前言 (1)
甲醇工艺(精馏工段)设计说明书
甲醇工艺（精馏工段）设计说明书 一概述 1甲醇生产的发展概况 甲醇生产技术发展很快，近20年来，在原料路线、生产规模、节能降耗、过程控制与优化及与其他化工产品联合生产等发面都有新的突破与进展。 1）原料路线 甲醇生产的原料大致有煤、石油、天然气和含H 2、CO（或CO 2 ）的工业废气 等。从 50年代开始，天然气逐步成为制造甲醇的主要原料，因为它简化了流程，便于输送，降低了成本，目前世界甲醇总产量中约有70%左右是天然气为原料的。但是，随着能源的紧张，如何有效地开发煤炭资源，这是个从未中断过的研究课题，煤气化技术发展迅速，除传统的固定床UGI炉外，固定床鲁奇汽化炉，流化闯温克勒汽化炉，气流床K-T炉，气流床德士古汽化炉的开发均取得进展并都在工业上得到使用。从长远的战略观点来看，世界煤的储藏量远超过天然气和石油。我国情况更是如此，将来以煤制取甲醇的原料路线终将占主导地位。 2）生产规模 甲醇生产技术发展趋势之一是单系列，大型化。由于高压设备尺寸的限制，50年代以前，甲醇合成塔的单塔生产能力一般不超过100~200t/d，60年代不超过200~300t/d。但近十年来，单系列大型甲醇合成塔不断被开发，并在工业生产中使用，Lurgi管壳型甲醇合成塔单塔生产能力可达2500t/d。随着由气轮机驱动的大型离心压缩机研制成功，为合成气压缩机、循环机的大型化提供了条件。 国内的甲醇装置的规模偏小，除引进的Lurgi与ICI装置单系列年产10万吨甲醇外，较多中型化肥厂中单系列甲醇装置年产仅3~4万吨。更有一些单醇与联醇装置年产仅数千吨。今后必须不断创造条件，增大单系列甲醇装置的生产规模。 3）节能降耗 甲醇成本中能源消耗费用占较大比重。目前，甲醇生产技术改进的重点放在采用低能耗工艺，充分回收和利用能量等方面。主要方向是研制性能更好的转化与合成催化剂，降低甲醇合成压力，开发新的净化方法，降低燃料消耗。采用节能型精馏工艺与设备高、中、低位热能的合理配置与低位能热能的合理使用等措施。 4）过程控制 甲醇生产是连续操作，技术密集的工艺。目前正向高度自动化操作水平发展，化工过程优化控制在甲醇生产中得到推广与应用。 国内甲醇装置的过程控制水平还停留在仪表显示与单参数控制水平。采用数学模型方法对系统进行分析，已有初步成果。引进国内外先进控制技术进一步提高自控水平，对发展我国甲醇工业很有意义。 5）联合生产 国内外大多甲醇装置都是与其他化工产品实现联合生产的。甲醇装置成为大型化肥厂或石油化工厂的一个组成部分。其中具有代表性的是合成氨联产甲醇与城市 煤气联产甲醇。此外，还有利用含CO与H 2 的尾气、废气生产甲醇。目前已投产 的有乙炔尾气制甲醇，乙烯裂解废气制甲醇等。 2设计任务
填料精馏塔设计示例
4.3 填料精馏塔设计示例 4.3.1 化工原理课程设计任务书 1 设计题目 分离甲醇-水混合液的填料精馏塔 2 设计数据及条件 生产能力：年处理甲醇-水混合液0.30万吨（年开工300天） 原料：甲醇含量为70%（质量百分比，下同）的常温液体 分离要求：塔顶甲醇含量不低于98%，塔底甲醇含量不高于2% 建厂地址：沈阳 3 设计要求 （1）编制一份精馏塔设计说明书，主要内容： ①前言； ②流程确定和说明； ③生产条件确定和说明； ④精馏塔的设计计算； ⑤主要附属设备及附件的选型计算； ⑥设计结果列表； ⑦设计结果的自我总结评价与说明； ⑧注明参考和使用的设计资料。 （2）编制一份精馏塔工艺条件单，绘制一份带控制点的工艺流程图。 4.3.2 前言
在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大，应用面广的重要单元设备。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。 塔设备按其结构形式基本上可分为两类：板式塔和填料塔。以前，在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小以性能稳定等特点。因此填料塔已被推广到大型汽液操作中。在某些场合还代替了传统的板式塔。如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。 板式塔为逐级接触式汽液传质设备，它具有结构简单、安装方便、操作弹性大、持液量小等优点。同时也有投资费用较高、填料易堵塞等缺点。 本设计目的是分离甲醇-水混合液，处理量不大，故选用填料塔。 塔型的选择因素很多。主要因素有物料性质、操作条件、塔设备的制造安装和维修等。 1 与物性有关的因素 ①易起泡的物系在板式塔中有较严重的雾沫夹带现象或引起液泛，故选用填料塔为宜。因为填料不易形成泡沫。本设计为分离甲醇和水，故选用填料塔。 ②对于易腐蚀介质，可选用陶瓷或其他耐腐蚀性材料作填料，对于不腐蚀的介质，则可选金属性质或塑料填料，而本设计分离甲醇和水，腐蚀性小可选用金属填料。 2 与操作条件有关的因素 ①传质速率受气膜控制的系统，选用填料塔为宜。因为填料塔层中液相为膜状流、气相湍动，有利于减小气膜阻力。 ②难分离物系与产品纯度要求较高，塔板数很多时，可采用高效填料。 ③若塔的高度有限制，在某些情况下，选用填料塔可降低塔高，为了节约能耗，故本设计选用填料塔。 ④要求塔内持液量、停留时间短、压强小的物系，宜用规整填料。 4.3.3 流程确定和说明 1 加料方式 加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料，通过控制液位高度，可以得到稳定的流量和流速。通过重力加料，可
甲醇精馏的方法
甲醇精馏的方法 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述 采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。 单塔流程(见图为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述 双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。 传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及
甲醇-水溶液连续精馏塔课程设计91604
目录 设计任务书 一、概述 1、精馏操作对塔设备的要求和类型 (4) 2、精馏塔的设计步骤 (5) 二、精馏塔工艺设计计算 1、设计方案的确定 (6) 2、精馏塔物料衡算 (6) 3、塔板数的确定 (7) 的求取 (7) 3.1理论板层数N T 3.2实际板层数的求取 (8) 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 4.1操作温度的计算 (11) 4.2平均摩尔质量的计算 (11) 4.3平均密度的计算 (12) 4.4液相平均表面张力计算 (12) 4.5液体平均粘度计算 (13) 5、精馏塔塔体工艺尺寸计算 5.1塔径的计算 (14) 5.2精馏塔有效高度的计算 (15) 6、塔板主要工艺尺寸计算 6.1溢流装置计算 (16) 6.2塔板的布置 (17) 6.3浮阀计算及排列 (17) 7、浮阀塔流体力学性能验算 (19) 8、塔附件设计 (26) 7、精馏塔结构设计 (30)
7.1设计条件 (30) 7.2壳体厚度计算………………………………………………… 7.3风载荷与风弯矩计算………………………………………… 7.4地震弯矩的计算………………………………………………… 三、总结 (27) 化工原理课程设计任务书 一、设计题目: 甲醇-水溶液连续精馏塔设计 二、设计条件: 年产量: 95%的甲醇17000吨 料液组成(质量分数): (25%甲醇，75%水) 塔顶产品组成(质量分数): (95%甲醇，5%水) 塔底釜残液甲醇含量为6% 每年实际生产时间: 300天/年,每天24小时连续工作 连续操作、中间加料、泡点回流。 操作压力：常压 塔顶压力4kPa(表压) 塔板类型：浮阀塔 进料状况：泡点进料 单板压降：kPa 7.0 厂址：安徽省合肥市 塔釜间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为0.5Mpa 三、设计任务 完成精馏塔的工艺设计,有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配图,编写设计说明书. 设计内容包括： 1、 精馏装置流程设计与论证 2、 浮阀塔内精馏过程的工艺计算 3、 浮阀塔主要工艺尺寸的确定 4、 塔盘设计 5、 流体力学条件校核、作负荷性能图 6、 主要辅助设备的选型 四、设计说明书内容 1 目录 2 概述(精馏基本原理) 3 工艺计算 4 结构计算 5 附属装置评价 6 参考文献 7 对设计自我评价 摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主
甲醇废水的回收和利用
石油和化工节能 2005年第3期 ·27· 甲醇废水的回收和利用 高凤华 赵世俊 宋引文 （济南化肥厂有限责任公司 山东济南250101） 摘要 应用燃烧裂解法回收甲醇废水，节能降耗和综合利用能源，降低外排水中的COD 含量，取得了环保和经济双重效益。 主题词 燃烧裂解 废热锅炉 造气炉 效益 随着经济的快速发展，对环境保护的要求越来越高，可用资源越来越少，搞好废水废液的回收利用十分重要。结合我公司实际工艺情况，本着节能 降耗和资源综合利用的原则，决定对甲醇废水进行 回收利用。我公司甲醇生产为合成氨联醇工艺，流 程为：固定层煤气发生炉制气→常压变换→脱碳→ 甲醇合成→铜洗→氨合成，脱碳净化气在中温中压 条件下，借助铜基催化剂的作用使一氧化碳、二氧 化碳与氢气进行化合反应生成粗甲醇，对粗甲醇采 用常压双塔萃取精馏，甲醇精馏后的甲醇废水作为 工业废水排掉，尤其在第二套甲醇装置投入运行后，废水排放量增加了一倍。 1 甲醇废水的来源及组成 回收的甲醇废水有两部分组成：（1）甲醇残液：由于粗甲醇中含有高级醇烯烃，高级烯烃和有机酸等杂质，大部分集中于塔底部，在主塔底部排出部分废水，我们称甲醇残液，每生产1吨精甲醇约有400-500kg 残液生成。主要成分为水和少量的甲醇及极少量的高级醇杂质，其中含醇为0.4%，其它杂 ﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 表4 1996年后装置能耗、剂耗及产品质量 产品质量 年份 加工量 （t） 能耗 （kgeo/t） 电 (万kWh) 蒸汽 （t） 催化剂寿命 （t/kg） 安定性 比色 嗅味 1996 67704 41.31 423 10878 0.3 4 +30 0 1997 90476 31.71 478 10297 7.8 4 +30 0 1998 74360 36.32 456 10182 12.5* 1.5 4-5 +30 0 1999 85153 31.96 446 9908 8.5 5-6 +30 0 2000 98924 29.65 489 10009 16.7 5 +30 0 2001 98795 27.16 442 8614 24.9 5-6 +30 0 2002 * 65553 27.24 295 5507 30.3 5 +30 0 说明：①2002年数据为1-9月数据。②12.5是上一周期实现的催化剂寿命。 节汽量=98924×(B-10009/98924)+98795× (B-8614/98795)+65553× (B-5507/65553)=8157吨 节约电、汽费用=2360000×0.46+8157×101 =191万元。 (其中电价0.46元/吨，汽价101元/吨) 催化剂寿命历史最好水平为12.5t/kg，折合 费用为13.3元/吨。本周期催化剂寿命为 30.3t/kg，折合费用为5.5元/吨，本周期共加工 石蜡36.7万吨。 节约催化剂成本=36.7×(13.3-5.5)=286万元 总效益=236+286=522万元 5 结论 对于蜡加氢装置这样的连续性生产装置，如在产品质量出现较大富裕的前提下，也可对温度、压力等工艺参数进行适当的调整，以产生出较大的经济效益。
乙醇水精馏塔设计化工原理课程设计
题目：乙醇水精馏筛板塔设计 设计时间： 化工原理课程设计任务书（化工1） 一、设计题目板式精馏塔的设计 二、设计任务：乙醇-水二元混合液连续操作常压筛板精馏塔的设计 三、工艺条件 生产负荷（按每年7200小时计算）：6、7、8、9、10、11、12万吨/年 进料热状况：自选 回流比：自选 加热蒸汽：低压蒸汽 单板压降：≤0.7Kpa 工艺参数 组成浓度（乙醇mol%） 塔顶78 加料板28 塔底0.04 四、设计内容 1.确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 2.工艺参数的确定 基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3.主要设备的工艺尺寸计算 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4.流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5.主要附属设备设计计算及选型 塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。 料液泵设计计算：流程计算及选型。 管径计算。 五、设计结果总汇 六、主要符号说明 七、参考文献 八、图纸要求 1、工艺流程图一张(A2图纸) 2、主要设备工艺条件图（A2图纸） 目录 前言 (4) 1概述 (5) 1.1设计目的 (5) 1.2塔设备简介 (6) 2设计说明书 (7) 2.1流程简介 (7) 2.2工艺参数选择 (8) 3工艺计算 (8) 3.1物料衡算 (8) 3.2理论塔板数的计算 (8) 3.2.1查找各体系的汽液相平衡数据 (8) 如表3-1 (8) 3.2.2q线方程 (9) 3.2.3平衡线 (9) 3.2.4回流比 (10) 3.2.5操作线方程 (11) 3.2.6理论板数的计算 (11) 3.3实际塔板数的计算 (11) 3.3.1全塔效率ET (11) 3.3.2实际板数NE (12) 4塔的结构计算 (13)
甲醇回收塔流程改造
甲醇回收系统改造 Improvement on the methanol recovery system 张洪波马秀东刘媛遆长荣 Mr.Zhang Hongbo Mr.Ma Xiudong Ms.Liu Yuan Mr.Di Changrong （山西三维集团股份有限公司，山西洪洞 041603） (Shanxi Sanwei Group Co.,Ltd Zip code:041603) 摘要:由于原料甲醇的水含量比原设计值偏高，造成甲醇回收塔精馏负荷加大，塔易波动，难操作，回收甲醇的水含量合格率仅为72%，高水分的甲醇导致后续醇解反应异常甚至停车。经过增加小甲醇塔及其它流程改造后，使回收塔工艺稳定易操作，甲醇水含量合格率高达99.9%，有力地保证了后续生产的连续进行，同时回收了原需焚烧的甲醇和PTMEG低聚物，取得了可观的经济效益。 Abstract: Due to the higher water content in raw methanol than the design value, It resulted in the effect of increased high load of the distillation column, easy fluctuation & hard operation of column. Thus the qualified rate of the water content in recovery methanol is only 72% . Methanol with high water content will lead to the abnormal reaction or even shutdown of the trans-esterification section. The methanol recovery column process can be stable and easy operation through introducing a small size methanol column and modifying other process flow , The qualified rate of water content in methanol will reach 99.9%, which powerfully ensure the continuous production in downstream. Meanwhile, It also can recover the methanol and PTMEG oligomer which was intended to be incinerated originally. Therefore, It gains great economic benefit. 关键词：甲醇回收系统；流程改造； Key words: Methanol recovery system ; Process flow modification 1. 前言 作者简介：张洪波，男，1978年10月生。2002年毕业于太原理工大学。现就职于山西三维集团丁二醇分厂。 马秀东，男，1973年7月生，工程师。1996年毕业于雁北师范学院化学系。现就职于山西三维集团丁二醇分厂。 刘媛：女，1975年10月生。现就职于山西三维集团丁二醇分厂 遆长荣：男，1969年12月生。现就职于山西三维集团丁二醇分厂 山西三维集团股份有限公司于2004年引进韩国K-PTG公司的聚四氢呋喃（简称PTMEG）装置。甲醇回收精制系统是装置中一个十分重要的工序，主要功能是把原料甲醇、装置回
甲醇-水精馏塔设计报告
《化工原理课程设计》报告
一、概述...................................................................................................................................... - 4 - 1.1 设计依据....................................................................................................................... - 4 - 1.2 技术来源....................................................................................................................... - 4 - 1.3设计任务及要求........................................................................................................... - 4 - 二、计算过程.............................................................................................................................. - 5 - 2. 1 设计方案.................................................................................................................... - 5 - 2.2 塔型选择....................................................................................................................... - 5 - 2.3工艺流程简介................................................................................................................ - 5 - 2.4 操作条件的确定........................................................................................................... - 6 - 2.41 操作压力............................................................................................................. - 6 - 2.4.2 进料状态............................................................................................................ - 6 - 2.4.3 热能利用............................................................................................................ - 6 - 2.5 有关的工艺计算........................................................................................................... - 6 - 2.5.1精馏塔的物料衡算...................................................................错误!未定义书签。 2.5.2物料衡算............................................................................................................. - 7 - 2.6 塔板数的确定............................................................................................................... - 7 - 2.6.1 理论板层数NT的求取 .................................................................................... - 7 - 2.6.2 实际板层数的求取............................................................................................ - 8 - 2.7精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算............................................................... - 8 - 2.7.1操作压力的计算................................................................................................. - 8 - 2.7.2操作温度的计算(详见附录一（1）) ................................................................ - 9 - 2.7.3 平均摩尔质量的计算........................................................................................ - 9 - 2.7.4 平均密度的计算................................................................................................ - 9 - 2.7.5液相平均表面力的计算................................................................................... - 11 - 2.7.6 液体平均粘度的计算...................................................................................... - 11 - 2.8 精馏塔的塔底工艺尺寸计算..................................................................................... - 12 - 2.8.1塔径的计算....................................................................................................... - 12 - 2.8.2 精馏塔有效高度的计算.................................................................................. - 13 - 2.9 塔板主要工艺尺寸的计算......................................................................................... - 14 - 2.9.1溢流装置的计算............................................................................................... - 14 - 2.9.2 塔板布置.......................................................................................................... - 15 - 2.10 筛板的流体力学验算............................................................................................... - 16 - 2.10.1 塔板压降........................................................................................................ - 16 - 2.10.2 液面落差........................................................................................................ - 18 - 2.10.3 液沫夹带........................................................................................................ - 18 - 2.10.4 漏液................................................................................................................ - 18 - 2.10.5 液泛................................................................................................................ - 18 - 2.11 塔板负荷性能图....................................................................................................... - 19 - 2.11.1液漏线............................................................................................................. - 19 - 2.11.2液沫夹带线..................................................................................................... - 20 - 2.11.3液相负荷下限线............................................................................................. - 20 - 2.11.4液相负荷上限线............................................................................................. - 21 - 2.11.5液泛线............................................................................................................. - 21 -
甲醇精馏的方法
1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述 采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。 单塔流程(见图1.1)为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述 双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。 传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的
大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图1.2）。 (3) 三塔流程描述 三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。三塔流程（见图1.3）的主要特点是，加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精馏，因此热量交换在加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约30%~40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底含水甲醇由泵送加压塔。加压塔操作压力为57bar(G)，塔顶甲醇蒸气全凝后，部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。 (4) 四塔流程描述 四塔流程（见图1.4）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后(主要为不凝气、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压塔塔底提供热源，同时对加压塔塔顶气相冷凝。冷凝后的精甲醇进入回流罐，一部分作为加压塔回流，一部分作为精甲醇产品出装置，加压塔塔底的甲醇、高沸组分、
酒精回收塔URS表
乙醇回收塔 用户需求说明文件 (URS表) 森科制药 2014年6月
目录 1、文件审批 2、目的 3、围 4、法规与国家标准 法规 行业标准 国家标准 5、工艺描述及产品介绍 6、用户及系统要求 6.1 URS要求 6.1.1 URS01：设备整体要求 6.1.2 URS02：具体技术要求 6.1.3 URS03：安全及环保要求 6.1.4 URS04：文件资料要求 6.1.5 URS05：服务与维修要求 6.2供应商对项目要求的确认 7、缩略词附件 8、文件修订变更历史 9、附件
乙醇回收塔用户需求说明文件1、文件审批 起草 审核 批准 2、目的
本用户需求文件旨在从项目和系统的角度阐述用户的需求，总括了用户对乙醇回收塔的质量要求（GMP），描述了用户对乙醇回收塔的工作过程及功能的期望，低浓度的乙醇溶液用泵打入塔釜，塔釜夹套通入蒸汽，控制塔顶及塔釜温度压力等参数，按照一定的回流比进行乙醇蒸馏得到高浓度的乙醇溶液。主要包括相关法规符合度和用户的具体需求，这份文件是构建起项目和系统的文件体系的基础，同时也是系统设计和验证的可接受标准的依据。设备生产商应在规定的时间完成并达到本用户需求的设计目标和可接受的质量标准。在本URS 中用户仅提出基本的技术要求和设备的基本要求，并未涵盖和限制卖方设备具有更高的设计与制造标准和更加完善的功能、更完善的配置和性能、更优异的部件和更高水平的控制系统。投标方应在满足本URS的前提下提供卖方能够达到的更高标准和功能的高质量设备及其相关服务。卖方的设备应满足中国有关设计、制造、安全、环保等规程、规和强制性标准要求。如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时，应按较高标准执行（强制性标准除外）。 3、围 本用户需求书所列技术要求适用于新项目提取车间乙醇回收塔生产线设备的采购。新的乙醇回收塔在设计、制造技术及性能上达到国先进水平，符合中国新版GMP要求。 4、法规与国家标准 法规 新建的乙醇回收塔生产线用于提取车间低浓度乙醇的精馏回收。因此必须符合要求，主要包括： ——中国GMP（2010年修订）及其附录 ——2011年版《GMP实施指南》 ——中国药品生产验证指南（2003版） ——GEP良好工程管理规 ——《中国药典》2010年版 行业标准 ——GBZ 1-2010 工业企业设计卫生标准
甲醇回收塔工艺设计例子
一前言 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、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。 塔设备是化工，制药，环保等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，其流体力学和传质模型比较成熟，数据可靠。尽管与填料塔相比效率较低、通量较小、压降较高、持液量较大，但由于结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点，因而在70年代以前的很长一段时间内，塔板的研究一直处于领先地位。然而，70年代初期出现的世界能源危机迫使填料塔技术在近20年来取得了长足进展。由于性能优良的新填料相继问世，特别是规整填料和新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入，使填料的放大技术有了新的突破，改变了以板式塔为主的局面。在我国，随着石油化工的不断发展，传质分离工程学的研究不断深入，使填料塔技术及其应用进入了一个崭新的时期，其工业应用与发达国家并驾齐驱，进入世界先进行列。 评价塔设备的基本性能的指标主要有： 1、产量和通量：前者指单位时间处理物料量，而后者指单位塔截面上的单位时间的物料处理量。 2、分离效率：对板式塔是指每层塔板所能达到的分离程度。填料塔则是单位填料层高度的分离能力。 3、适应能力及操作弹性：对各种物料性质的适应性及在负荷波动时维持操作稳定而保持较高分离效率的能力。 4、流体阻力：气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降。 除上述几项主要性能外，塔的造价高低、安装、维修的难易以及长期运转的可靠性等因素，也是必须考虑的实际问题。 填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。 本设计综合考虑流程，产量，分离要求，操作控制等因素，采用填料塔实现甲醇回收目标。