年产24万吨甲醇水精馏装置_毕业设计(编辑修改稿)

年产24万吨甲醇水精馏装置_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

槽。 图 三塔精馏流程图 （ 4）四塔精馏 四塔精馏流程主要包括预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔及甲醇回收塔 [5]。 见图。 其流程主要的步骤为：首先将换热之后的粗甲醇送入预精馏塔，脱出不凝气及二甲醚等轻组分后，将塔底所含甲醇及高沸点组分进行加压之后送入加压精馏塔；然后通过加压精馏塔顶得气相进入冷凝蒸发器，利用其之间的温差，给常压塔塔底提供热源，与此同时，对加压塔塔顶气相进行冷凝。 再次，精甲醇经过冷凝之后送 入回流罐，一部分视作加压塔回流，另一部分作为精甲醇产品出装置；最后将甲醇、水与高沸点组分从进料板下方得侧线抽取，塔底废水送入生化系统进行处理。 图 四塔精馏流程图 第二章 精馏塔结构及四塔精馏工段工艺的物流衡算 精馏塔结构 在精馏塔的结构类型中，常用的有填料塔与板式塔，其中填料塔包括有 鲍尔环填料塔、丝网填料塔、鞍型填料塔、拉西环填料塔、丝网波纹填料塔 及 波纹填料塔等 [6]。 由于丝网波纹填料塔在保持高传质效率的情况下，又降低了造价，因此，这种精馏塔结构越来越受到重视及应用。 虽然类型很多，但不论是使用 那种精馏塔结构都必须遵循以下共同的要求： （ 1） 为能 达到汽液两相的良好接触 ，精馏塔结构必须 具有 合适的 流体力学条件。 （ 2） 为能使其在使用过程中受损范围缩小，精馏塔结构必须尽量简单化，降低制造成本。 （ 3） 为使塔板效率高而稳定，精馏塔结构必须充分具备高分离率和大处理量 [7]。 （ 4） 精馏塔结构尽量缩小 蒸气通过塔的阻力， 从而使其 压降 也得到相应的缩 小。 （ 5） 在操作方面，要求精馏塔结构具有灵敏的反应，便利的调节及可靠稳定性。 填料塔 填料塔是塔装置其中的一种，为能够增加两种流体之间的接触表面，必须在塔内 适当填充一定高度的填料。 其主要的结构原理如下。 填料塔是形状为直立的圆筒的一种塔，其作用是通过塔内的填料作为汽液两相之间接触构件的传质设备 [8]。 其中填料是以乱堆或整砌的方式放置于底部的支撑板上。 为防止上升的气流吹动，填料的上方特地安装了填料压板，且液体 从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下 [9]。 当从塔底送入液体与汽体之后，通过汽体分布装置进行分布以后，其与液体连续逆流通过填料层的空隙，进而在填料表面上进行汽液两相密切接触。 由于填料塔归属于连续接触式的汽液传质装置，且汽液两相的组成随塔高的变化而 变化，因此，在通常的操作情况下，液相为分散相，气相为连续相。 当液体 顺着 填料层向下流动时， 会出现壁流的现象，其表现为 逐渐向塔壁集中使 其 附近的液流量逐渐增大 [10]。 壁流现象的出现会影响汽液两相在填料层当中的分量不均衡，从而导致传质效率大幅度下降。 因此，当填料层呈现较高的位置时，必须对装置进行分段设置，且中间为再分布装置；液体再分布装置由液体收集器及液体再分布器两个主要部分组成，上层的填料流下来的液体，通过液体收集器收集完毕后，传送到液体再分布器，通过重新分布后喷淋至下层填料上。 填料塔本身就极 具优势，其主要表现在其具有生产能力大、分离效率高、持液量小及操作弹性大等方面 [11]。 当然，每件事都是会有其辨证的两方面，填料塔也不例外，一方面它有它自身的特点优势，另一方面它也有着一些不足的地方。 如填料的造价比较高；当液体的负荷比较小得情况下，其不能对填料表面进行有效的润湿，进而导致传质效率降低；另外，不能直接适用于悬浮物及易聚合的物料，且对侧线进料或出料都有不合适之处。 板式塔 板式塔是一 种形状为 圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成 ， 用于气液或液液系统的分级接触传质设备 [12]。 在精馏和吸收的过程中被广泛的应用，其用途也比较宽泛，可以用于萃取，也可以用作反应器对汽液两相的过程进行相对的反应。 当板式塔在汽液系统中进行操作时，液体由于在重力的作用下，会从上而下按顺序流过各层塔板，最终通过塔底排出；而汽体在压力差的推动下，会按顺序由上而下穿过各层塔板，并从塔顶排出。 其中各块塔板上均保持着一定深度的液层，汽体随之通过塔板分散于各液层之中，并进行相对应的接触传质 [13]。 在工业生产过程中，板式塔最早的形式是筛板塔与泡罩塔。 筛板塔出现于1830 年，很长一段时间内被认为难以操作而未得到重视 [14]。 泡罩塔结构复杂，但容易操作，自 1854 年应用于工业生产以后，很快得到板式塔，直到 20 世纪50 年代初，它始终处于主导地位。 第二次世界大战后，炼油和化学工业发展迅速，泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出，而结构简单的筛板塔重新受到重视。 通过大量的实验研究和工业实践，逐步掌握了筛板塔的操作规律和正确设计方法，还开发了大孔径筛板，解决了筛孔容易堵塞的问题。 因此， 50 年代起，筛板塔迅速发展成为工业上广泛应用的塔型 [15]。 与此同时，还出现了浮阀塔，它操作容易，结构也比较简单，同样得到了广泛应用。 而泡罩塔的应 用则日益减少，除特殊场合外，已不再新建。 60 年代以后 ,石油化工的生产规模不断扩大 ,大型塔的直径已超过 10m。 为满足设备大型化及有关分离操作所提出的各种要求，新型塔板不断出现，已有数十种。 四塔精馏工段工艺的物流衡算 甲醇精馏工段物料衡算任务 已知：原料是粗甲醇，成分及含量如下 ，见表。 表 粗甲醇组成。