本科畢業(yè)設計年產50萬噸甲醇精餾線系統(tǒng)設計

1、1. 模擬在永城地區(qū)設計年產 50 萬噸甲醇精餾線，年開車時間 8000 小時，工藝采用 以煤制氣為原料合成粗甲醇，經預精餾塔、加壓精餾塔和常壓精餾塔分離后得到精甲醇 的新節(jié)能型三塔工藝流程開發(fā)的。 2計算條件： 原料氣組成 ch3ohh2och3ch2oh輕餾分雜醇 wt%953.720.11.110.07 精甲醇收率：99.6% 廢水中甲醇含量：50ppm 3.設計要求： 編寫計算說明書，其中包括綜述，工藝路線選擇，物料衡算與工藝計算，主要塔 設備計算，熱量衡算等。 圖紙（78 張）：甲醇精餾帶控制點工藝流程圖，平面布置圖，工段主要物料管 道圖，精餾塔圖，1 到 2 個主要設備圖等 說明書

2、可以電腦打字，圖紙均為 cad 繪圖。 摘 要 甲醇最早由木材和木質素干餾制的，故俗稱木醇，這是最簡單的飽和脂肪組醇類的 代表物。無色、透明、高度揮發(fā)、易燃液體。略有酒精氣味。分子式 c-h4-o。近年來， 世界甲醇的生產能力發(fā)展速度較快。甲醇工業(yè)的迅速發(fā)展，是由于甲醇是多種有機產品 的基本原料和重要的溶劑，廣泛用于有機合成、染料、醫(yī)藥、涂料和國防等工業(yè)。由甲 醇轉化為汽油方法的研究成果，從而開辟了由煤轉換為汽車燃料的途徑。近年來碳一化 學工業(yè)的發(fā)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樹脂等產品，正在研究開發(fā)和工業(yè)化中。甲醇化工已成為化學 工

3、業(yè)中一個重要的領域。 本設計選擇了以 50 萬 t/a 甲醇精餾的產量作為生產計算與設計的任務，參考了河南 永城永煤集團龍宇煤化工甲醇廠甲醇精餾的工藝，本設計從工藝角度對其生產過程和主 要設備進行了物料衡算、塔設備簡捷法計算、熱量衡算、換熱器設計等工藝計算。 關鍵詞關鍵詞：甲醇，精餾，物料衡算，熱量衡算 目目 錄錄 1 總總 論論.1 1.1 概況.1 1.1.1 甲醇的性質和用途.1 1.1.2 甲醇精餾工藝技術比較.4 1.1.3 甲醇精餾工藝的概況.7 1.2 精餾的目的和原理和精餾塔的操作和調節(jié).8 1.2.1 粗甲醇的組成與精制要求1.8 1.2.2 工藝原理7.10 1.2.3 影

4、響因素7.13 1.2.4 精餾塔的產品質量控制和調節(jié)7.14 1.3 甲醇的主要技術規(guī)格1.15 1.3.1 甲醇的一般性質.15 1.3.2 甲醇的沸點和蒸汽壓.16 1.3.3 甲醇-水系統(tǒng)的性質.16 1.4 甲醇精餾工藝流程說明.18 1.4.1 預精餾系統(tǒng).18 1.4.2 加壓精餾系統(tǒng).18 1.4.3 常壓精餾系統(tǒng).19 1.4.4 回收精餾系統(tǒng).19 2.甲醇精餾生產工藝設計及計算甲醇精餾生產工藝設計及計算.20 2.1 計算參數(shù).20 2.2 預精餾塔工藝計算.21 2.2.1 物料衡算.21 2.2.2 全塔高度和塔徑的確定5.22 2.3 加壓精餾塔工藝計算3.23 2

5、.3.1 物料衡算.23 2.3.2 熱量衡算3.26 2.3.3 理論塔板數(shù)計算7.28 2.3.4 精餾塔主要尺寸的設計計算.29 2.3.5 填料的選擇.34 2.3.6 塔徑設計的計算.34 2.3.7 填料層高度的計算.36 2.3.8 全塔高度的確定5.37 2.4 常壓精餾塔工藝計算.39 2.4.1 物料衡算.39 2.4.2 熱量衡算3.42 2.4.3 理論塔板數(shù)計算7.44 2.4.4 精餾塔主要尺寸的設計計算.45 2.4.5 填料的選擇.50 2.4.6 塔徑設計的計算.51 2.4.7 填料層高度的計算.52 2.4.8 全塔高度的確定5.53 2.5 回收精餾塔工

6、藝計算.55 2.5.1 物料衡算.55 2.5.2 熱量衡算3.58 2.5.3 理論塔板數(shù)計算7.60 2.5.4 精餾塔主要尺寸的設計計算.62 2.5.5 填料的選擇.67 2.5.6 塔徑設計的計算.68 2.5.7 填料層高度的計算.69 2.5.8 全塔高度的確定.70 2.5.9 筒體的厚度和封頭的厚度確定.72 2.6 粗甲醇預熱器2.73 2.6.1 計算定性溫度，確定物理常數(shù).73 2.6.2 求溫差修正系數(shù).74 2.6.3 計算所需的傳熱面積.75 2.6.4 分別計算管程和殼程的傳熱系數(shù).76 2.6.5 管壁溫度 w t.78 2.6.6 計算管、殼程的壓力降.7

7、8 2.7 泵的選型.80 2.7.1 泵的類型、系列和型號的確定.80 2.7.2 軸封型式的確定10.81 參考文獻參考文獻.82 附錄附錄.83 致致 謝謝.84 1 總 論 1.1 概況 1.1.1 甲醇的性質和用途甲醇的性質和用途 甲醇性質甲醇性質 甲醇（methanol，methylalcohol）又名木醇，木酒精，甲基氫氧化物，是一種最簡單的飽和醇?；瘜W 分子式為 ch3oh，結構式如下： h | h-c-oh | h 分子結構：c 原子以 sp3 雜化軌道成鍵，0 原子以 sp3 雜化軌道成鍵。分子為極性分子。最早從木材干 餾得到故又稱木醇或木精。甲醇是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液

8、體。熔點-93.9、沸點 64.7、密度 0.7914 克/厘米 3（20） 、能溶于水和許多有機溶劑。甲醇有毒，誤飲 510 毫升能雙目失明，大量飲 用會導致死亡。禁酒的國家，把甲醇摻入酒精中成變性酒精，使其不能飲用。甲醇易燃，其蒸氣與空 氣能形成爆炸混合物，甲醇完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，同時放出熱量： 2ch3oh+3o2=2co2+4h2o。 工業(yè)上用一氧化碳和氫氣的混合氣（合成氣）在一定的條件下制備甲醇：甲醇可用做溶劑和燃料， 也是一種化工原料，主要用于生產甲醛（hcho）：工業(yè)酒精里含有甲醇，但是工業(yè)酒精的主要成分 還是乙醇。 甲醇有較強的毒性，對人體的神經系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大

9、，它經消化道、呼吸道 或皮膚攝入都會產生毒性反應，甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。急性中毒癥狀 有：頭疼、惡心、胃痛、疲倦、視力模糊以至失明，繼而呼吸困難，最終導致呼吸中樞 麻痹而死亡。慢性中毒反應為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、現(xiàn)力減退、消化障礙。甲醇 攝入量超過 4 克就會出現(xiàn)中毒反應，誤服一小杯超過 10 克就能造成雙目失明，飲入量大 造成死亡。致死量為 30 毫升以上，甲醇在體內不易排出,會發(fā)生蓄積，在體內氧化生成 甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生產工廠，中國有關部門規(guī)定，空氣中允許甲醇濃度為 5mg/m3，在有甲醇氣的現(xiàn)場工作須戴防毒面具，廢水要處理后才能排放，允許含量小于 200mg

10、l 甲醇的中毒機理是，甲醇經人體代謝產生甲醛和甲酸（俗稱蟻酸） ，然后對人體產生 傷害。常見的癥狀是，先是產生喝醉的感覺，數(shù)小時后頭痛，惡心，嘔吐，以及視線模 糊。嚴重者會失明，乃至喪命。失明的原因是，甲醇的代謝產物甲酸會累積在眼睛部位， 破壞視覺神經細胞。腦神經也會受到破壞，產生永久性損害。甲酸進入血液后，會使組 織酸性越來越強，損害腎臟導致腎衰竭。 甲醇中毒，通?？梢杂靡掖冀舛痉āＦ湓硎?，甲醇本身無毒，而代謝產物有毒， 因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。甲醇和乙醇在人體的代謝都是同一種酶，而這種 酶和乙醇更具親和力。因此，甲醇中毒者，可以通過飲用烈性酒（酒精度通常在 60 度以 上）的方

11、式來緩解甲醇代謝，進而使之排出體外。而甲醇已經代謝產生的甲酸，可以通 過服用小蘇打（碳酸氫鈉）的方式來中和。 甲醇用途甲醇用途 目前，甲醇在有機合成工業(yè)中，是僅次于烯烴和芳烴的重要基礎有機原料。隨著技 術的發(fā)展和能源結構的改變，甲醇又開辟了許多新的用途。甲醇是較好的人工合成蛋白 的原料，蛋白轉化率較高，發(fā)酵速度快，無毒性，價格便宜。甲醇用途廣泛，是基礎的 有機化工原料和優(yōu)質燃料。主要應用于精細化工，塑料等領域，用來制造甲醛、醋酸、 氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機產品，也是農藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇在 深加工后可作為一種新型清潔燃料，也加入汽油摻燒。甲醇是容易輸送的清潔燃料，可 以單獨或

12、與汽油混合作為汽車燃料，用它作為汽油添加劑可起節(jié)約芳烴，提高辛烷值的 作用，汽車制造也將成為耗用甲醇的巨大部門，甲醇的消費已超過其傳統(tǒng)用途，潛在的 耗用量遠遠超過其化工用途，滲透到國民經濟的各個部門。特別是隨著能源結構的改變， 甲醇有未來主要燃料的候補燃料之稱，需用量十分巨大1。 我國目前甲醇的產量還較低，但近年來發(fā)展速度較快，近五年來甲醇的生產規(guī)模有 了突飛猛進的發(fā)展。從我國能源結構出發(fā)，甲醇由煤制的技術已經成熟，近幾年由煤制 甲醇的工藝已經全面工業(yè)化生產，將來在我國甲醇有希望替代石油燃料和石油化工的原 料，蘊藏著潛在的巨大市場。我國甲醇工業(yè)無疑將迅速發(fā)展起來13。 國內外甲醇工業(yè)現(xiàn)狀國內外

13、甲醇工業(yè)現(xiàn)狀 目前國內甲醇裝置規(guī)模普遍較小，且多采用煤頭路線，以煤為原料的約占到 78%；單 位產能投資高，約為國外大型甲醇裝置投資的 2 倍，導致財務費用和折舊費用高。這些 都影響成本。據(jù)了解，我國有近 200 家甲醇生產企業(yè)，但其中 10 萬噸/年以上的裝置卻 只占 20%，最大的甲醇生產裝置產能也就是 60 萬噸/年，其余 80%都是 10 萬噸/年以下的 裝置。根據(jù)這樣的裝置格局，業(yè)內普遍估計，目前我國甲醇生產成本大約在 1400 元 1800 元/噸（約 200 美元/噸） 。一旦出現(xiàn)市場供過于求的局面，國內甲醇價格有可能要 下跌到約 2000 元/噸，甚至更低。這對產能規(guī)模小、單位

14、產能投資較高的國內大部分甲 醇生產企業(yè)來講會壓力劇增。 而以中東和中南美洲為代表的國外甲醇裝置普遍規(guī)模較大。目前國際上最大規(guī)模的 甲醇裝置產能已達到 170 萬噸/年。2008 年 4 月底，沙特甲醇公司 170 萬噸/年的巨型甲 醇裝置在阿爾朱拜勒投產，使得該公司 5 套大型甲醇裝置的總產能達到 480 萬噸/年。國 外企業(yè)裝置規(guī)模大，公用設施分攤投資就少，且采用天然氣路線，單位產能投資大幅下 降，成本競爭力大為增強。據(jù)石油和化工規(guī)劃院分析，目前國外天然氣產地在建的大型 甲醇生產裝置成本只有 6080 美元/噸。 不僅如此，國外大型甲醇裝置多以天然氣為原料，采用天然氣兩段轉化或自熱轉化 技術

15、，包括德國魯奇公司、丹麥托普索公司、英國卜內門化工公司和日本三菱公司等企 業(yè)的技術。相對煤基甲醇技術，天然氣轉化技術成熟可靠，轉化規(guī)模受甲醇規(guī)模影響較 小，裝置緊湊，占地面積小。盡管近年來國際市場天然氣價格也在上漲，但國外甲醇生 產企業(yè)依靠長期供應協(xié)議將價格影響因素降至最低。 而我國大部分甲醇生產以煤為原料，氣化裝置規(guī)模有限和占地面積大的先天缺陷制 約著甲醇生產裝置向大型化發(fā)展。同時近年來煤炭價格的大幅度上漲對本來還具有一定 成本優(yōu)勢的煤基甲醇產生較大影響，再加上煤基甲醇大多建在西部地區(qū)，運輸費用較高。 種種因素進一步削弱了煤基甲醇的價格競爭力。 國外大型甲醇裝置集中投產后，傳統(tǒng)的銷售渠道無法

16、消化驟然增多的甲醇。2010 年 之前，國外甲醇以低價沖擊中國市場幾無懸念。 產品能耗：60 吉焦/噸 pk30 吉焦/噸 現(xiàn)實是：國外甲醇生產規(guī)模大，技術先進，管理嚴格，能耗低，產品質量穩(wěn)定；國 內大甲醇裝置的產品質量已經達到國際水平，但許多小甲醇或聯(lián)醇裝置產品質量尚不穩(wěn) 定。 據(jù)全國化學工程技術委員會副主任、中石化寧波工程有限公司副總工程師唐宏青介 紹，國內煤基甲醇每噸產品能耗為 5060 吉焦，耗煤 1.6 噸左右，耗水 2230 噸。以 天然氣為原料生產的甲醇每噸產品能耗約為 40 吉焦，耗天然氣 9001150 立方米，耗水 1620 噸。我國小型聯(lián)醇裝置每噸產品耗能則高達 70 吉

17、焦。而國外大型甲醇裝置基本都 以天然氣為原料，并且每噸產品能耗只有 2530 吉焦，耗天然氣 760920 立方米，耗 水 1015 噸。 另外，由于我國甲醇生產大多采用煤基路線，酸性氣體和灰渣排放量較大，需投入 較多資金建設環(huán)保處理設施。而國外以天然氣為原料的大型甲醇裝置，基本屬于清潔生 產，對環(huán)境影響較小，環(huán)保投入也相應較小。 運輸成本：55 美元/噸 pk25 美元/噸 許多業(yè)內專家都向記者提到了國內甲醇生產的一個先天不足：我國甲醇生產所需原 料煤炭、天然氣主要集中在經濟較落后、交通不便的西部，而我國甲醇市場消費中心在 華東和華南地區(qū)。西部甲醇運到華東和華南地區(qū)需鐵路或公路的長途運輸，運

18、輸費用最 高達 400 元/噸（約 55 美元/噸） 。甲醇產地與消費地相距較遠，導致交通運輸成為今后 我國甲醇發(fā)展的主要瓶頸。 而大甲醇裝置集中的中東和中南美洲地區(qū)，同時也是世界上天然氣資源最為豐富的 地區(qū)，資源地和甲醇生產裝置與沿海地區(qū)距離較近，生產裝置緊靠甲醇裝運碼頭，甲醇 產品全部采用海路運輸，運輸方便。據(jù)統(tǒng)計，從中東、中南美洲和澳洲地區(qū)將甲醇運到 亞洲主港地每噸產品的運費只有 25 美元左右，運輸費用較低。 而且，在物流方面，即使條件好的國內甲醇企業(yè)也僅有廠內儲運和鐵路裝運設施， 國內目前還沒有全國性更沒有世界性的甲醇中轉運輸基地，沒有甲醇大型專用運輸工具。 而國外甲醇生產商大多在世

19、界各地建有大型甲醇中轉基地和儲運設施，擁有自己或長期 租用的甲醇運輸船隊。 投資模式：單打獨斗 pk 合作運營 如果談到國內甲醇生產的后天不足，業(yè)內專家認為主要是目前國內甲醇裝置建設大 多是獨資企業(yè)，少有合資合作。這對于動轍投資上百億元的甲醇及下游產品項目來說， 無疑加大了融資難度和投資風險。 而國外甲醇裝置大多為合資合作建設與運營。一般股東構成包括投資商、專利商、 銷售商和資源供應商等，且投資商和股東委托專業(yè)資產管理公司協(xié)助運營。這樣便能有 效解決融資問題，降低資金成本和投資風險，并在技術、原料供應和產品銷售等方面得 到保證，最大限度地優(yōu)化各種生產要素，提高項目競爭力。 營銷模式：自行銷售

20、pk 專業(yè)銷售商 據(jù)正智遠東公司調查，盡管我國已成為最主要的甲醇生產國，但目前國內甲醇生產 企業(yè)還屬內向型企業(yè)，產品幾乎全部面向國內市場，建設項目的市場分析和決策幾乎也 全部依賴于國內市場，出口量微乎其微，根本無暇顧及到國際市場上的需求和變化。 1.1.2 甲醇精餾工藝技術比較甲醇精餾工藝技術比較 工業(yè)上粗甲醇精餾的工藝流程，隨著粗甲醇合成方法不同而有差異，其精制過程的 復雜程度有較大差別，但基本方法是一致的。首先，總是以蒸餾的方法在蒸餾塔的頂部， 脫除較甲醇沸點低的輕組分，這時，也可能有部分高沸點的雜質和甲醇形成共沸物，隨 輕組分一并除去。然后，仍以蒸餾的方法在塔的底部或底側脫除水和重組分，

21、從而獲得 純凈甲醇組分。其次，根據(jù)精甲醇對穩(wěn)定性或其他特殊指標的要求，采取必要的輔助方 法。 近年來，由于催化劑、粗甲醇合成條件以及制取原料氣的改進，粗甲醇的精餾過程 相應有較大的變更。加上新型精餾設備的使用，對工藝流程也產生一定影響。在決定粗 甲醇精餾的工藝流程時，應對這些條件進行綜合考慮，并結合到過程中能源消耗的降低， 自動化程度的提高，對精甲醇質量的特殊要求等等，合理選擇適當?shù)木s方法8。 甲醇精餾按工藝主要分為3種: 雙塔精餾工藝技術、帶有高錳酸鉀反應的精餾工藝技 術和我國自行開發(fā)的三塔精餾工藝技術。雙塔精餾工藝技術由于具有投資少、建設周期 短、操作簡單等優(yōu)點, 被我國眾多中、小甲醇生

22、產企業(yè)所采用，尤其在聯(lián)醇裝置中得到了 迅速推廣。帶有高錳酸鉀反應的精餾工藝技術僅在單醇生產中用鋅鉻為催化劑的產品中 有應用。近年來,隨著甲醇合成銅基催化劑的廣泛應用和氣體凈化水平的提高, 粗甲醇生 產中的副反應減少和雜質的降低, 此工藝流程已經很少采用。三塔精餾工藝技術是為減少 甲醇在精餾中的損耗和提高熱利用率而開發(fā)的一種先進、高效和能耗較低的工藝流程,近 年來在大、中型企業(yè)中得到了推廣和應用。 精餾塔按內件可分為板式精餾塔和填料型精餾塔。傳統(tǒng)的精餾塔大都是以浮閥為主 的板式塔, 隨著新型板式塔的開發(fā)成功, 又出現(xiàn)了導向浮閥、斜孔篩板等結構, 但由于板 式塔開孔率低, 介質傳質、傳熱效率差,

23、總體效果并不太理想。效率較高的填料塔是最近 幾年才出現(xiàn)的, 采用以高效絲網(wǎng)波紋填料和配套的分布器為核心的精餾技術。 相同規(guī)模的裝置三塔精餾與雙塔精餾相比投資增加20%以上, 但運行費用一般可節(jié)省 20%。企業(yè)選擇哪種精餾工藝技術,主要取決于企業(yè)甲醇實際生產能力、預期生產規(guī)模、 甲醇市場行情, 以及企業(yè)的公用工程水、電、汽的富裕程度等。一般說來,甲醇生產規(guī)模 在5萬t/a以下時宜選擇雙塔精餾工藝, 因為雙塔精餾工藝投資省、建設周期短、裝置簡單, 易于操作和管理,雖然消耗高于三塔精餾工藝技術, 但在5萬t/a生產規(guī)模以下時其經濟技術 指標較占優(yōu)勢。5萬t/a 以上的企業(yè)宜選擇三塔精餾工藝, 因為隨

24、著生產規(guī)模的擴大, 三塔 精餾工藝的節(jié)能、高效優(yōu)勢才能體現(xiàn)出來。在每萬噸甲醇的消耗投資方面三塔精餾低于 雙塔精餾工藝。 另外, 三塔精餾工藝在雙塔精餾裝置進行增產、降耗的技術改造中有比較廣闊的應用, 是企業(yè)擴大現(xiàn)有生產規(guī)模較經濟、有效的技術措施。在原有雙塔流程中僅增加1臺加壓塔 和部分設備, 裝置生產能力就能翻1倍；比雙塔流程節(jié)約能耗20%以上；由于增加了乙醇 等產品的采出, 產品質量符合國際aa標準, 有更廣闊的銷售市場和更高的產品售價；由于 兩流程近似,操作和管理方法易于接受。三塔精餾工藝是一項企業(yè)進行增產降耗技術改造 的非常適合的、較好的技術方案。 不論采用何種精餾工藝流程, 精餾塔都是

25、該裝置的核心設備, 其決定著裝置能耗的高 低和產品質量的好壞。填料型精餾塔工藝, 其核心設備主、預塔都選用新型填料型精餾塔, 塔內采用高效的、經特殊工藝處理的不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料和配套的新型氣液分布器，該 塔具備以下優(yōu)點： (1) 塔板效率高采用甲醇精餾專用不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料, 空隙率0. 85 m2/ m3 , 理論塔板 數(shù)810塊/m , 經特殊工藝處理后, 具有優(yōu)良的傳質、傳熱性能和液體均布能力強等優(yōu)點。 這樣可減少理論塔板數(shù),降低精餾塔的高度,單位生產能力大。生產控制中采用的較小回流 比, 提高了精甲醇質量, 降低了泵的揚程, 節(jié)省了電耗。 (2) 結構簡單,易于維修和安裝精餾塔內填料分

26、層安裝,結構簡單,設備體積小, 物料在系 統(tǒng)中停留時間縮短,產品質量提高。 (3) 操作彈性大由于絲網(wǎng)填料具有的優(yōu)良傳質、傳熱性能,能迅速適應物料各種工藝參數(shù) 的變化, 易于操作,控制手段簡單,穩(wěn)定區(qū)域大， 可保證系統(tǒng)有較大的彈性, 產品質量穩(wěn)定。 傳統(tǒng)雙塔精餾工藝與填料型三塔精餾工藝的投資和單耗(噸甲醇消耗) 比較見表1-1。 表1-1 傳統(tǒng)雙塔與填料型三塔精餾工藝比較 三塔精餾工藝1230.91.3608030 填料型甲醇精餾工藝, 由于采用了先進的甲醇精餾專用絲網(wǎng)規(guī)整填料和配套的新型分 布器, 加之在系統(tǒng)熱量的分配上合理優(yōu)化, 從而使能耗大為降低。雙塔精餾能耗達到傳統(tǒng) 的板式三塔消耗水平

27、, 三塔精餾能耗比傳統(tǒng)的板式三塔降低15%以上, 5萬t/a甲醇生產企業(yè) 年運行費用可節(jié)省200萬元以上。 甲醇精餾填料型三塔工藝技術和甲醇精餾專用絲網(wǎng)規(guī)整填料的成功開發(fā), 為眾多大、 中型甲醇生產企業(yè)的增產、降耗提供了技術, 為企業(yè)大幅度降低甲醇生產成本、提高產品 質量和擴大市場占有率提供了可能, 具有著明顯的經濟效益和社會效益。 綜上所述，因此本設計也才用填料型三塔甲醇精餾工藝技術。另外為了減少甲醇的 損失，增加了一個塔,以對污水中的甲醇進行回收處理，故現(xiàn)在一般叫 3+1 塔工藝流程。 1.1.3 甲醇精餾工藝的概況甲醇精餾工藝的概況 1、工序任務 甲醇精餾是甲醇合成的下游工序，其目的就是

28、對合成裝置來的粗甲醇進行精制，將甲 醇中的雜質進行脫除，以生產符合標準的優(yōu)等級精甲醇產品。 2、裝置工藝特點 目前，總體來說甲醇精餾的工藝大體可分為兩塔工藝流程和三塔工藝流程，根據(jù)塔 內件的不同可分為塔盤精餾、填料精餾和復合型精餾。 本甲醇精餾裝置采用的是以規(guī)整填料為塔內件的三塔精餾工藝，精餾用汽為低壓蒸 汽。各塔再沸器蒸汽冷凝液用作粗甲醇預熱器熱源，以節(jié)約能量。另外為了減少甲醇的 損失，增加了一個塔,以對污水中的甲醇進行回收處理，故現(xiàn)在一般叫 3+1 塔工藝流程。 精餾的主要設備是精餾塔，而塔的內件是實現(xiàn)氣液接觸和熱質傳遞的主要元件，常 用的塔內件分塔盤和填料兩種。填料是最早使用的塔內件，當

29、初使用在小塔徑的塔里， 由于其設計、制造、安裝難度不大，應用十分廣泛。隨著化學工業(yè)的發(fā)展，精餾塔的內 徑越來越大，于是氣液分布不均問題顯得突出，效率大幅下降，直徑大于 2 米的塔的效 率已相當?shù)?，溝流和邊界效應嚴重，為解決這些問題，人們開發(fā)了板式塔，但是板式塔 的結構復雜、制造和安裝精度要求高，因而人們又加緊了對填料塔放大技術的攻關，在 解決了氣液分布等問題后，大型裝置又開始使用填料塔。目前的填料分為散堆填料和規(guī) 整填料。設計的甲醇精制采用的是規(guī)整填料精餾工藝技術，該技術的好壞取決于氣液接 觸程度，即取決于液體在填料表面分布的均勻程度，氣體的分布較容易，液體分布均勻 很難，故液體分布器是填料塔

30、的一個關鍵部件，它是決定著填料塔的放大效應。采用槽 式液體分布器和槽-盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷 彈性大。 采用規(guī)整填料為塔內件的 3+1 塔精餾工藝，其特點是： 1、精甲醇產品的質量好，甲醇回收率高； 2、能耗低。比兩塔工藝減少蒸汽消耗約 30%左右； 3、操作的靈敏性比板式塔好，但其穩(wěn)定性不如板式塔好； 4、采取了萃取精餾和共沸精餾工藝，有效解決了微量難分離組分的脫除問題； 5、分離效率高，操作彈性大，生產能力大。 1.2 精餾的目的和原理以及精餾塔的操作和調節(jié) 1.2.1 粗甲醇的組成與精制要求粗甲醇的組成與精制要求1 1.粗甲醇的組成 甲醇合成不論采用

31、鋅鉻催化劑或銅基催化劑，均受其選擇性的限制，且受合成條件 壓力、溫度、合成氣組成的影響，在生產甲醇反應的同時，還伴隨著一系列副反應，其 產品系主要由甲醇以及水、有機雜質等組成的混合溶液，故稱為粗甲醇。 以色譜分析或色譜-質譜聯(lián)合分析測定粗甲醇的組成有 40 多種，包含了醇、醛、酮、 醚、酸、烷烴等等。如有氮的存在，還發(fā)現(xiàn)有易揮發(fā)的胺類。其它含有少量生產系統(tǒng)中 帶來的羰基鐵，及微量的催化劑等雜質。下表 1-2 列出了粗甲醇中部分有機物，具有一定 的代表性11。 表 1-2 按沸點順序排列的粗甲醇組分 組 分沸點，組 分沸點，組 分沸點， 二甲醚-23.7甲醇64.7異丁醇107.0 乙醛20.2

32、異丙烯醚67.5正丁醇117.7 甲酸甲酯31.8正己烷69.0異丁醚122.3 二乙醚34.6乙醇78.4二異丙基酮123.7 正戊烷36.4甲乙酮79.6正辛烷125.0 丙醛48.0正戊醇97.0異戊醇130.0 丙烯醛52.5正庚烷98.04-甲基戊醇131.0 醋酸甲酯54.1水100.0正戊醇138.0 丙酮56.5甲基異丙酮101.7正壬烷150.7 異丁醛64.5醋酐103.0正癸烷174.0 為了精餾過程中便于處理，上述組成大致可分為幾組：1.輕餾分（表中 115 組分， 甲醇，乙醇例外） ；2.甲醇；3.水；4.重組分（表中 1630） ；5.乙醇。 由于輕餾分、重組分和乙

33、醇在經過預精餾塔精餾后，含量較小，所以在后面的三個塔計 算過程中均用甲醇-水雙組分精餾。 粗甲醇中這些雜質組分的含量多少，可視為衡量粗甲醇的質量標準。顯然，精甲醇 的質量和精制過程中的損耗，與粗甲醇的質量關系極大。從精制角度考慮，甲醇合成過 程中副反應越少越好，從而提高粗甲醇的質量，就可能在容易獲得高質量精甲醇的同時， 又降低了精制中物料和能量的消耗。 決定粗甲醇質量的主要因素無疑是催化劑，銅系催化劑的選擇性顯然處于優(yōu)越的地 位，反應溫度也低，副反應少，因此制得的粗甲醇含雜質較少。同時，粗甲醇中所含雜 質的種類和數(shù)量，又與原料氣的組成和合成條件及設備的材質有關。 2.精制要求 雖然各種雜質的含

34、量不多，但正是由于這些雜質的超量存在，使得甲醇合成所得的 粗甲醇不能直接用作有機化工的基礎原料。如：生產甲醛是目前甲醇的主要用途之一， 但如果甲醇中的烷烴含量超標，在甲醇氧化、脫氫時由于沒有過量空氣，便生成碳黑覆 于催化劑的表面，影響催化劑的活性；高級醇可使生產的甲醛產品的酸值不合格；甲醇 中的水由于在甲醇蒸發(fā)汽化時不易揮發(fā)，在蒸發(fā)器中濃縮積累，使甲醇濃度降低，可引 起原料配比失調而發(fā)生爆炸；作為甲醇另一主要用途之一的醋酸生產，對甲醇中的乙醇 含量有著較為嚴格的規(guī)定；甲醇還被用作生產塑料、涂料、香料、農藥、醫(yī)藥、人造纖 維等原料，都可能由于這些少量雜質的超量存在而影響產品的純度和產品的性能。

35、為了滿足作為基礎化工原料的基本要求，必須對粗甲醇進行精制，將粗甲醇中的雜 質脫除至規(guī)定的指標之內。目前工業(yè)上對粗甲醇進行精制常用的物理方法就是精餾。 一般工業(yè)上出于對甲醇產品的要求，規(guī)定了精甲醇中含雜質量的指標。本設計采用 國外甲醇的質量的指標，產品質量符合美國聯(lián)邦 aa 級標準。優(yōu)質甲醇的指標集中表現(xiàn)在 沸程短，純度高，穩(wěn)定性好并含有機雜質量極小。 甲醇精餾是甲醇合成的下游工序，其目的就是對合成裝置來的粗甲醇進行精制，將 甲醇中的雜質進行脫除，以生產符合標準的優(yōu)等級精甲醇產品。 1.2.2 工藝原理工藝原理7 液態(tài)物質的飽和蒸汽壓力隨溫度的升高而升高：在同一溫度下的平衡系統(tǒng)中，不同 物質的飽

36、和蒸汽壓力不同，飽和蒸汽壓力大的稱它揮發(fā)度大，反之稱它揮發(fā)度小，兩種 物質飽和蒸汽壓力之比稱為相對揮發(fā)度。液態(tài)混合物在飽和狀態(tài)下，各組分的揮發(fā)度用 它在蒸汽中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾分率之比來表示，即： 1 1 1 x p v 2 2 2 x p v 式中：v-揮發(fā)度； p-蒸汽中分壓； x-液相中摩爾濃度。 由于揮發(fā)度隨溫度而變化，使用不方便，故改用相對揮發(fā)度更便利。即： 2 1 v v 式中：-為相對揮發(fā)度。 相對揮發(fā)度的含義是液相混合物中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分揮發(fā)度之比， 對于理想溶液就是飽和蒸汽壓之比。 液相混合物在飽和狀態(tài)下，氣相中各組分相對組成與原液相中的相對組成不同

37、，在 氣相組成中，揮發(fā)度高的組分的濃度高些，分壓高些，揮發(fā)度低的組分濃度相對低些， 分壓也低些；在液相組成中正好相反，揮發(fā)度低的組分的濃度高些，揮發(fā)度高的組分的 濃度低些；相對揮發(fā)度越大，這種濃度差就越大。 對于粗甲醇中的雜質，通常以甲醇的沸點為界，分為輕組分雜質和重組分雜質。常 壓下甲醇的沸點為 64.7，輕組分雜質是指其沸點低于 64.7的組分，而重組分雜質是 指沸點高于 64.7的組分。 粗甲醇精餾就是根據(jù)粗甲醇中各種組分的沸點和相對揮發(fā)度的不同，在精餾塔內的 熱質傳遞元件上，通過建立物料、熱量和汽液相平衡，在汽液相之間連續(xù)不斷地實現(xiàn)熱 質的傳遞：在液相由上向下流動的過程中，由于塔內溫度

38、由上到下連續(xù)升高，沸點低、 易揮發(fā)的輕組分相對地從液相向汽相中擴散傳遞，而汽相在由下向上流動的過程中，由 于溫度連續(xù)降低，沸點高、揮發(fā)度較低的重組分則相對地向液相中凝集傳遞，同時熱量 從汽相向液相傳遞。經過在精餾塔內反復多次連續(xù)地進行這種熱質傳遞，最終實現(xiàn)關鍵 輕組分在塔頂高濃度集聚、重組分在塔底高濃度集聚的分離過程。精餾工藝的理論基礎 是拉烏爾定律和道爾頓分壓定律。 拉烏爾定律是指：在一定溫度下的平衡理想溶液（假設兩種液體可以任何比例相互 溶解、互溶無體積效應和熱效應）體系中，溶液表面上方的蒸汽中任一組分的分壓，等 于此純組分在此溫度下的飽和蒸汽壓乘以其在溶液中的摩爾分數(shù)，可用如下式子表示：

39、 iii xpp * 式中：-氣相中組分 i 的分壓； i p -此溫度下純組分 i 的飽和蒸汽壓； * i p -組分 i 在理想溶液中的摩爾濃度，%。 i x 而道爾頓定律是指：在一定溫度下的平衡系統(tǒng)中，溶液表面上方的壓力等于汽相混 合物中各組分的分壓之和，即： i pp 式中：-求和： -氣相壓力；p -氣相中組分 i 的分壓。 i p 對于在一定溫度下，由 a 和 b 兩種物質組成的雙組分理想溶液的平衡系統(tǒng)，可以通 過上述的拉烏爾定律和道爾頓定律來求取理想溶液系統(tǒng)的氣液相平衡關系式如下： )/()( * baba ppppx ab xx1 aaa xpp * ab yy1 aa ypp

40、 ab ppp 式中：、-為溶液中組分 a 和組分 b 的摩爾分數(shù)； a x b x 、-為純正組分 a 和 b 在同一溫度下的飽和蒸汽壓； * a p * b p 、-為氣相中組分 a 和組分 b 的摩爾分數(shù)； a y b y 、-為氣液相平衡時氣相中 a 和 b 蒸汽分壓； a p b p -為理想溶液達到平衡時溶液上方的汽相總壓。p 如果已經知道某液體組分在某溫度下的飽和蒸汽壓，就可以利用拉烏爾定律計算出 該液體與另一液體構成不同濃度混合液的氣相分壓。 精餾是多次簡單蒸餾的組合。蒸餾操作系基于混合液中各組分在相同的溫度條件下具 有不同的揮發(fā)度，當加熱至沸騰以后，將生成的蒸汽引出進行冷凝，

41、其冷凝液組成與原 來的混合液不同，其中易揮發(fā)組分的含量較前增加。如此不斷汽化、冷凝操作，最后使 混合液中的組分幾乎以純組分被分離開來。 粗甲醇精餾就是根據(jù)粗甲醇中各種組分的沸點和相對揮發(fā)度的不同，在精餾塔內的 熱質傳遞元件上，通過建立物料、熱量和汽液相平衡，在汽液相之間連續(xù)不斷地實現(xiàn)熱 質的傳遞：在液相由上向下流動的過程中，由于塔內溫度由上到下連續(xù)升高，沸點低、 易揮發(fā)的輕組分相對地從液相向氣相中擴散傳遞，而氣相在由下向上流動的過程中，由 于溫度連續(xù)降低，沸點高、揮發(fā)度較低的重組分則相對地向液相中凝集傳遞，同時熱量 從氣相向液相傳遞。經過在精餾塔內反復多次連續(xù)地進行這種熱質傳遞，最終實現(xiàn)關鍵

42、輕組分在塔頂高濃度集聚、重組分在塔底高濃度集聚的分離過程。 1.2.3 影響因素影響因素7 1.物料平衡的影響和制約 保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩(wěn)態(tài)操作的必要條件。根據(jù)全塔物料衡算可知， 對于一定的原料液流量 f，只要確定了分離程度 和 ,餾出液流量 d 和釜殘液流量 d x w x w 也就被確定了。而 和 決定于氣液平衡關系（） 、q、r 和理論板數(shù)（適 d x w x f x t n 宜的進料位置） ，因此 d 和 w 或采出率與只能根據(jù) 和 確定，而不能任意增減， f d f w d x w x 否則進、出塔的兩個組分的量不平衡，必然導致塔內組成變化，操作波動，使操作不能 達到預期

43、的分離要求。 2.回流比的影響 回流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用改變回流比來調節(jié)、控制 產品的質量。例如當回流比增大時，精餾段操作線斜率變大，該段內傳質推動力增加， v l 因此在一定的精餾段板數(shù)下餾出液組成變大。同時回流比增大，提餾段操作線斜率變 v l 小，該段的傳質推動力增加，因此在一定的提餾段理論板數(shù)下，釜殘液組成變小。反之， 當回流比減小時，減小而增大，使分離效果變差。 d x w x 回流比增加，使塔內上升蒸汽量及下降液體量均增加，若塔內氣液負荷超過允許值， 則應減小原料液流量。回流比變化時，再沸器和冷凝器的傳熱量也應相應發(fā)生變化。 應指出，在采出率一定的條件下，

44、若以增大 r 來提高，則有以下限制： f d d x 受精餾塔理論板數(shù)的限制，因為對一定的板數(shù)，即使 r 增到無窮大（全回流） ， 有一最大極限值； d x 受全塔物料平衡的限制，其極限值為 d fx x f d 3.進料熱狀況的影響 在實際生產中，加入精餾塔中的原料液可能有五種熱狀況：溫度低于泡點的冷液 體；泡點下的飽和液體；溫度介于泡點和露點之間的氣液混合物；露點下的飽和 蒸汽；溫度高于露點的過熱蒸汽。 由于不同進料熱狀況的影響，使從進料板上升蒸汽量及下降液體量發(fā)生變化，也即 上升到精餾段的蒸汽量及下降到提餾段的液體量發(fā)生了變化。 當進料狀況（ 和 q）發(fā)生變化時，應適應改變進料位置。一般

45、精餾塔設幾個進料 f x 位置，以適應生產中進料狀況的變化，保證在精餾塔的適宜位置下進料。如進料狀況改 變而進料位置不變，必然引起餾出液和釜殘液組成的變化。 對特定的精餾塔，若減小，則使 和均減??；欲保持不變，則應增大回流 f x d x w x d x 比。 1.2.4 精餾塔的產品質量控制和調節(jié)精餾塔的產品質量控制和調節(jié)7 精餾塔的產品質量通常是指餾出液及釜殘液的組成達到規(guī)定值。生產中某一個因素 的干擾（如傳熱量、等發(fā)生變動）將影響產品的質量，因此應及時予以調節(jié)控制。 f x 在一定的壓強下，混合物的泡點和露點都取決于混合物的組成，因此可以用容易測 量的溫度來預示塔內組成的變化。對于餾出液

46、和釜殘液也有對應的露點和泡點，通常可 用塔頂溫度反映餾出液組成，用塔底溫度反映釜殘液組成。但對高純度分離時，在塔頂 （或塔底）相當一段高度內，溫度變化極小。因此當塔頂（或塔底）溫度發(fā)現(xiàn)有可覺察 的變化時，產品的組成可能已明顯改變，再設法調節(jié)就很難了?？梢妼Ω呒兌确蛛x時， 一般不能用測量塔頂溫度來控制塔頂組成。 分析塔內沿塔高的溫度分布可以看到，在精餾段或提餾段的某塔板上溫度變化最顯 著，也就是說，這些塔板的溫度對于外界因素的干擾反映最為靈敏，通常將它稱之為靈 敏板。因此生產上常用測量和控制靈敏板的溫度來保證產品的質量。 1.3 甲醇的主要技術規(guī)格1 1.3.1 甲醇的一般性質甲醇的一般性質 甲

47、醇的分子式為 ch3oh，其分子量為 32.04。常溫常壓下，純甲醇是無色透明的、易 流動、易揮發(fā)的可燃液體，具有與乙醇相似的氣味。其一般性質看表 1-3。 表 1-3 甲醇的一般性質 性 質數(shù) 據(jù) 密 度0.8100g/ml(0) 相對密度0.7913 沸 點64.564.7 熔 點97.8 閃 點16(開口容器)，12（閉口容器） 自 燃 點473（空氣中） ，461（氧氣中） 臨界溫度240 臨界壓力79.54105pa(78.5atm) 臨界體積117.8ml/mol 蒸 汽 壓1.2879104pa(96.6mmhg)(20) 熱 容2.512.53j(g)(2025液體)， 45j

48、（mol）(25氣體) 粘 度5.945pas(0.5945cp)(20) 甲醇的密度，粘度和表面張力隨溫度改變如下： 表 1-4 甲醇的密度、粘度和表面張力隨溫度變化表 溫度，0102030405060 密度 g/ cm30.8100.8010.7920.7830.7740.7650.756 粘度，cp0.8170.6900.5970.5100.4500.3960.350 表面張力，24.523.522.621.820.920.119.3 ，spacp 4 101ndyn 5 101 甲醇可以和水以及許多有機液體如乙醇、乙醚等以任意比混合，但不能與脂肪族烴 類相混合。它易于吸收水蒸汽、二氧化

49、碳和某些其他物質，因此，只有用特殊的方法才 能制的完全無水的甲醇。同樣，也難以從甲醇中清除有機雜質，產品甲醇總含有有機雜 質約 0.01%以下。 1.3.2 甲醇的沸點和蒸汽壓甲醇的沸點和蒸汽壓 甲醇的沸點隨壓力變化如表 1-5 所示。 表 1-5 甲醇的沸點 壓力 mmhg 溫度 壓力 mmhg 溫度 壓力 at 溫度 壓力 at 溫度 1 10 20 -44.0 -16.2 -6.0 100 200 400 21.2 34.8 49.9 2 5 10 84 112.5 138.0 30 40 50 186.5 203.5 214.0 405.076064.720167.860224.0 p

50、aatpammhg 4 1080665 . 9 1 ,322.1331 1.3.3 甲醇甲醇-水系統(tǒng)的性質水系統(tǒng)的性質 甲醇和水可以以任意比混合，混合后的甲醇-水系統(tǒng)的性質，是研究甲醇性質的一個 重要組成部分。 1. 密度 甲醇水溶液的密度，隨著溫度的降低而增加；在相同的溫度下，幾乎是隨著甲醇濃 度的增加而均衡的減小，如表 1-6 所示。 表 1-6 甲醇水溶液的密度與甲醇濃度和溫度的關系 ch3oh 濃度密 度， g/ cm3 %-30020304060 100.98420.98150.97940.97500.9635 200.97250.96660.96250.95670.9450 300

51、.96040.95150.94420.93830.9260 400.95950.94590.93450.92500.92000.9061 500.94340.92870.91560.90500.90000.8844 600.92500.90900.89460.88350.97830.8609 700.90730.88690.87150.86100.85400.8355 800.88700.86340.84690.83610.82800.8083 900.86400.83740.82020.80900.80000.7800 2. 粘度 甲醇水溶液的粘度與組成有關，在所有研究過的溫度下，當甲醇含量

52、約 50 時均有一 最大值。在任何情況下，混合物的粘度都比純甲醇的粘度大，見表 1-7 所示。 表 1-7 甲醇水溶液的粘度 甲 醇 濃 度， % 102030405060708090100溫度 粘 度， 105p -104580570061506120533043003200220016801150 0260031703400346031802630215017301310900 10161719632180234024912140198014761061686 1514461762195920582073194916891307965638 201253151616801770179816

53、8115131192874591 2510981316144415021572146113391081805553 30982114512571329136312691184964726515 35875100911111157119811541058872673483 4079290298910031045997946784620451 63504508586611636594568526424- spap1 . 01 1.4 甲醇精餾工藝流程說明 1.4.1 預精餾系統(tǒng)預精餾系統(tǒng) 來自甲醇合成裝置的粗甲醇（40、0.5mpaa） ，首先進入粗甲醇預熱器 e-15501 的 管程，被殼程的低

54、壓蒸汽冷凝液加熱到 70左右，然后進入預精餾塔 c-15501 的上部。 預精餾塔 c-15501 頂部出來的氣相，首先進入預精餾塔一級冷凝器 e-15506 的殼程， 物料被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 67.5,冷卻下來的液體進入預精餾塔回流槽 t-15501 中； 從預精餾塔一級冷凝器 e-15506 出來的氣體進入預精餾塔二級冷凝器 e-15515 的殼程，物 料被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 40左右,冷凝下來的液體進入萃取槽 t15508 中，經工藝 水萃取后，甲醇水溶液進入預精餾塔回流槽 t-15501 中，萃取出來的物料去雜醇油罐；二 級冷凝器中出來的帶有甲醇的不凝氣，進排放槽 t1550

55、6 中，用水洗滌其中的甲醇后，不 凝氣去放空總管。 回流槽 t-15501 中的甲醇溶液，經預精餾塔回流泵送入預精餾塔 c-15501 的頂部作回 流液。預精餾塔塔釜的預后甲醇經液位控制后去加壓精餾塔進一步精餾。 低壓蒸汽和加壓精餾塔來的低壓蒸汽冷凝液，分別進入預精餾塔 c-15501 的再沸器 e-15510 和 e-15514，對管程的介質進行加熱來為預精餾塔精餾提供熱量，然后蒸汽冷凝 液去 e-15501 加熱粗甲醇。 為了防止粗甲醇中的酸性物質對管道和設備造成腐蝕，向粗甲醇中加入少量 5%左右 的 naoh 溶液，將粗甲醇的 ph 值控制在 7.58 左右。 1.4.2 加壓精餾系統(tǒng)加

56、壓精餾系統(tǒng) 預精餾塔出來的預后甲醇，經加壓精餾塔給料泵加壓后，進入加壓精餾塔進料/釜液 換熱器 e-15513 的管程，被殼程介質加熱到泡點后，進入加壓精餾塔 c-15502 的下部，塔 頂出來的甲醇蒸汽進入冷凝器/再沸器 e-15507 的殼程，被管程的介質冷凝后進入加壓精 餾塔回流槽 t-15502，回流槽中出來的冷凝液甲醇，部分經加壓精餾塔回流泵加壓后進入 加壓精餾塔頂作回流液，其余的甲醇液進入加壓精餾塔精甲醇冷卻器 e-15502 的殼程，被 管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 40后，去中間罐區(qū)的精甲醇計量罐（或粗甲醇儲罐） 。出加壓 精餾塔釜液去常壓精餾塔繼續(xù)精餾。 低壓蒸汽進入加壓精餾塔再沸

57、器 e-15511，為加壓精餾塔精餾提供熱量，被冷凝后的 低壓蒸汽冷凝液，去 e-15501 繼續(xù)作加熱介質用。 1.4.3 常壓精餾系統(tǒng)常壓精餾系統(tǒng) 加壓精餾塔釜液與加壓精餾塔的進料液在 e-15513 中進行換熱后，進入常壓精餾塔 c-15503 的下部，塔頂出來的甲醇蒸汽進入常壓精餾塔回流冷凝器 e-15508 的殼程，被管 程的循環(huán)冷卻水冷凝冷卻后，進常壓精餾塔回流槽 t-15503 中，回流槽出來的液體經常壓 精餾塔回流泵加壓后，一部分進常壓精餾塔頂作回流液用，其余作精甲醇去中間罐區(qū)。 常壓精餾塔精餾的熱量來自于進入常壓精餾塔再沸器 e-15507 的加壓精餾塔頂甲醇蒸 汽的冷凝熱。

58、 1.4.4 回收精餾系統(tǒng)回收精餾系統(tǒng) 常壓精餾塔底出來的廢水，含有 2%左右的甲醇，經回收精餾塔進料泵加壓后，進入 回收精餾塔 c-15504，塔頂出來的氣相，進回收精餾塔冷凝器 e-15509 的殼程，被管程的 循環(huán)冷卻水冷卻到 45左右，進入回流槽 t-15504，回流槽出來的液體經回收精餾塔回流 泵加壓后，部分進回收精餾塔頂部作回流液，其余去中間罐區(qū)的雜醇油儲罐。 低壓蒸汽進入回收精餾塔再沸器 e-15516 的殼程，加熱管程介質后為回收精餾塔精 餾提供熱量。蒸汽冷凝液去 e-15501。 回收精餾塔底出來的釜液，含有微量的甲醇和有機物，經廢水冷卻器 e-15512 中的 循環(huán)冷卻水冷

59、卻到 60左右后，送出界區(qū)去污水生化處理裝置。 2.甲醇精餾生產工藝設計及計算 2.1 計算參數(shù) 表 2-1 加壓下甲醇-水平衡數(shù)據(jù)表 溫 度 t液相中甲醇氣相中甲醇溫 度 t液相中甲醇氣相中甲醇 的摩爾分數(shù)的摩爾分數(shù)的摩爾分數(shù)的摩爾分數(shù) 128.11.01.0133.50.8110.930 128.50.9950.9981340.7940.922 1290.9750.991134.20.7880.920 129.30.9640.9881350.7610.907 129.50.9560.9851400.6080.824 129.70.9480.9831450.4740.727 1300.937

60、0.9791480.4020.663 130.30.9260.9751500.3560.617 130.50.9180.9721550.2520.492 130.80.9070.9681580.1960.409 1310.9000.9651600.1600.350 131.20.8920.9631650.0770.189 131.50.8820.9591680.0320.083 131.80.8710.954169.70.0070.019 1320.8640.9511700.0030.009 132.50.8460.9441720.00.0 1330.8280.937 表 2-2 甲醇的汽化熱