年产1万吨甲醇—水混合物系精馏工段工艺设计-本科生毕业论文(设计).doc

毕业设计（论文）手册课题名称：年产1万吨甲醇—水混合物系精馏工段工艺设计学院：石油化工学院班级：生物工程1001班学号：1032050110姓名：陈博指导教师：姚秀清2014年6月年产1万吨甲醇-水精馏工段工艺设计陈博（辽宁石油化工大学，石油化工学院，生物工程1001，辽宁营口，115000）摘要由于能源危机和化石燃料燃烧带来的环境污染，寻找出环境友好的可再生能源是十分必要的。甲醇不仅是一种重要的化工有机溶剂，还是一种极具潜力的新型生物燃料。顺应国家新能源政策，对实现可再生资源的能源化具有重要的意义。通过翻阅大量的资料，本设计首先确定了提纯工段的设计方案。针对于当代甲醇精馏工艺，仅对甲醇塔3进行优化设计，对粗甲醇进行进一步精制。对于塔设备的选择，本设计选择浮阀塔。在给定相关工艺参数（其中原料液处理量F=43.17kmol/h，进料温度为70℃，要求塔顶产品的甲醇含量不少于99.5%；塔底残液的甲醇含量不大于0.5%）的基础上进行了物料衡算，确定相平衡方程和操作线方程；然后采用逐板计算法计算出了精馏塔的理论塔板数，由此得到实际塔板数32块，总的人孔数为3，塔径D=3.06m，塔高H=21.2m，以及冷凝器、再沸器及离心泵等附属设备的工艺参数，从而对这些设备进行了选型。最后绘制了相关的工艺流程图及精馏塔设备图。关键词：甲醇；工艺设计；三塔精馏；常压塔Processdesignofdistillationofmethanol-watersystemwithanannualoutputof10,000tonschenbo(LiaoningUniversityofPetroleum&Chemical,PetroleumInstituteofChemical,BiologicalEngineering1001,Yingkou,Liaoning,115000)AbstractBecauseoftheenergycrisisandenvironmentalpollutioncausedbyfossilfuelcombustion,itisveryfnecessarytofindouttheenvironmentalfriendlyrenewableenergy.Methanolisnotonlyanimportantchemicalorganicsolvent,butalsoapotentialnewbiofuels.Inordertoconformtothenewnationalenergypolicy,ithasthevitalsignificancetousetherenewableresourcesasenergyAfterreadingalotofdata,firstly,thedesignschemeofdistillationsectionhasbeenestablished.Forcontemporarybiologicalmethanoldistillationprocess,No.3ofmethanolcolumnhasespeciallybeenchosentooptimizedesigntorefinecrudemethanol.Thefloatvalvetowerhasbeenselectedasthetowerequipment.Basedontherelatedprocessparameters(includingthematerialliquidhandlingcapacityF=43.17kmol/h,feedtemperature70℃,withrequirementsforcontentofmethanolinsupertowerproductnotlessthan99.5%,contentoftheresidualliquidn-butanolinthebottomtowerlessthan0.5%),thematerialbalancehasbeendoneandthephaseequilibriumequationandoperatinglineequationhavebeenestablished.Thenusingmethodofstep-by-stepcalculationtocalculatethetheoreticalplatenumber,theresultsaretheactualnumberofplateNp=32,thetotalnumberofthemanhole3,towerdiameterD=3.06,towerheightH=21.2respectively.Accordingtotherelevantprocessparameters,modelofthecondense