毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日唐山学院毕业设计（论文）任务书环境与化学工程系化学工程与工艺专业班姓名：毕业设计（论文）时间：2011 年 3 月21 日至2011 年 6 月 3 日年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计摘要甲醇作为重要的有机化工原料，对其质量提出了更多更高的要求。
如今了解和熟悉甲醇精制的过程变得越来越普遍。
而通过精馏操作，可以将粗甲醇进行精制。
本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。
根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解，甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。
所以本设计以三塔精馏工艺为依据，通过对粗甲醇进行物料衡算、能量衡算，设备选型，以及对主要设备常压塔的工艺尺寸计算，车间布局等完成本次初步设计，对提纯粗甲醇有更深刻的认识。
关键词：甲醇工艺设计三塔精馏常压塔The Process Design of Section Annual Output of 10 Tons of Methanol DistillationAbstractMethanol ，as an important organic chemical raw material，should be put forward more requirements for higher quality. Now understanding and getting familiar with the refining process of methanol are becoming more common. Through the distillation operation, we can refine crude methanol. The design needs to refine the methanol material till its contained alcohol purity amount to a percentage of 99.95. According to a modern understanding of the distillation process design of methanol，the three-tower-distillation technique of methanol is ahead of other processes for its low power consumption and the good quality of its products. Based on the three-tower-distillation process，this design does the material calculation，energy calculation and equipment selection for raw methanol. I also calculate the size of the main process equipment-atmospheric tower，make the layout of the workshop for the preliminary design and enable people to have a more profound understanding of the purification coarse for methanol.Key words：Methanol；Process design；Three-tower-distillation；Atmospheric tower目录1前言 (1)1.1甲醇的性质 (1)1.1.1 甲醇的物理性质 (1)1.1.2 甲醇的化学性质 (1)1.2 甲醇的用途 (1)1.3 甲醇工业的发展及现状 (2)1.3.1甲醇的消费量 (2)1.3.4 中国甲醇工业发展前景 (4)1.4 甲醇精馏方法的比较 (5)1.4.1 甲醇精馏的概述 (5)1.4.2 甲醇精馏方法 (5)2 精馏工艺流程的设计 (7)2.1 甲醇精馏工艺流程比较 (7)2.1.1 铜基催化剂合成粗甲醇的单塔精馏 (7)2.1.2 铜基催化剂合成粗甲醇的双塔精馏 (7)2.1.3 铜基催化剂合成粗甲醇的三塔精馏 (7)2.2 精馏设备的选择 (8)2.2.1 精馏塔的介绍和选择 (8)2.2.2 其他部分设备的介绍 (11)2.3甲醇三塔精馏的工艺说明 (11)3 工艺计算 (13)3.1 物料衡算 (13)3.1.1 预塔的物料衡算 (13)3.2.2 主塔的物料平衡计算 (14)3.2 能量衡算 (14)3.2.1 预塔的热量衡算 (14)3.2.2 加压塔的热量衡算 (16)3.2.3 常压塔的热量衡算 (17)3.2.4 精馏系统能量结果汇总 (18)4 常压精馏塔设计 (20)4.1 基础数据 (20)4.2 塔板数的计算 (21)4.2.1处理能力 (21)4.2.2最小理论板数Nm (21)4.2.3最小回流比 (21)4.2.4进料位置 (22)4.2.5实际理论板数 (22)4.2.6全塔效率的估算 (22)4.3 精馏段与提馏段的体积流量 (23)4.3.1精馏段 (23)4.3.2提馏段 (24)4.4 塔径计算 (26)4.4.1精馏段 (26)4.4.2提馏段 (27)4.5塔内件设计 (28)4.5.1溢流堰的设计 (28)4.5.2降液管的设计 (28)4.5.3塔板布置及浮阀数目与排列 (29)4.6 塔板流体力学验算 (30)4.6.1汽相通过浮阀塔的压降 (30)4.6.2液泛 (31)4.6.3雾沫夹带 (31)4.7 塔板负荷性能图 (32)4.7.1雾沫夹带线 (32)4.7.2 液泛线 (32)4.7.3 液相负荷上限线 (33)4.7.4 漏液线 (33)4.7.5 液相负荷下限线 (33)4.8 常压塔工艺计算汇总 (34)4.9常压塔主要尺寸确定 (35)4.9.1 塔高设计 (35)4.9.2 接管设计 (35)5结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)附录 (40)唐山学院毕业设计1前言1.1甲醇的性质1.1.1 甲醇的物理性质甲醇是最简单的饱和一元醇，化学式为：OH CH 3，在常温常压下，单质甲醇是无色、易挥发、有酒精气味的有毒液体。
能与水、醇类、乙醚、苯、酯类、卤代烃和许多其他有机溶剂互溶，但是不与脂肪烃类化合物混溶。
它相关的部分物理性质可见下表1-1：表1-1 甲醇的部分物理性质[1] 项目数值 项目 数值 液体密度kg/m 3(20℃)804.8 熔点/℃ -97.5 气体密度kg/m 3(100℃)3.984 闪点（闭环）℃ 9.4 气体粘度sPa ⋅μ（100℃）12.3 沸点℃ 64.6液体粘度s Pa ⋅μ(20℃) 0.580 表面张力mN/m(20℃) 22.07 1.1.2 甲醇的化学性质甲醇为最简单的饱和脂肪醇，其化学性能活泼，易燃烧。
相关反应诸多，例如其氧化反应、酯化反应、卤化反应、脱水反应、甲基化反应等等。
1.2 甲醇的用途甲醇是很重要的有机化工原料和溶剂，当前，世界上甲醇的生产能力为每年近千万吨，其中将近30%至40%的甲醇用于生产甲醛。
此外，在合成材料、医药、农药、香料、染料和油漆等工业中，甲醛是不可缺少的溶剂和原料。
甲醇在能源方面的用途早在上世纪90年代就得到了快速的发展，例如甲醇制备甲基叔丁基醚燃料电池[2]、燃料甲醇[3]等等。
此外，甲醇低压羰基化制备乙酸的技术在近年来也发展很快，已经成为生产乙酸的主要方法[4]。
以甲醇为原料制得的人工蛋白称为甲醇蛋白。
含有丰富的维生素和蛋白质，营养价值超过粮食和大豆油饼，成本比鱼粉便宜，无毒，收率高[5]。
上世纪80年代以来，甲醇的非化工用途受到人们的重视，并为甲醇的用途开辟一个新的领域。
甲醇和燃料油相比是一类廉价、辛烷值高（高达110）、热效率高、对环境的污染小的液体燃料。
甲醇若直接作为汽车发动机的燃料，虽然热值只有汽油的一半，但它使汽车行驶一样的里程消耗的甲醇和汽油之比不是2:1，而仅为1.07:1[6]，其热效率高出汽油90%以上。
可见，甲醇作发动机的燃料，经济上是合理的，所以可以代替汽油作为轮船、机车、飞机的燃料，也可以做发电厂轮机的燃料。
甲醇还可以与汽油掺混燃烧，作为汽车的燃料[4]。
1.3 甲醇工业的发展及现状1.3.1甲醇的消费量80年代以来，世界的甲醇总需求量增长很快，平均年增长率约8%。
市场的需求必然导致甲醇产量的迅速增加。
1982年全世界的甲醇产量不足1.2kt 310⨯,而1990年超过了kt 3107.1⨯，更甚者1995年达到了kt 3105.2⨯[7]，同年世界甲醇的消费总量为kt 31039.2⨯。
预计到2015年达到约7200万吨[8]。
我国甲醇的消费增长也很快，从1957年的1.664kt ，到1970年的83kt ，再到1990年的660kt 、1991年的780kt [9]，而1995年已经达到1133.8kt ，1996年达到1081.8kt [10]，2005年7200kt ，2008年实际产量达到11260kt ，到了2009年全年产量达到近11160kt [11]，新增甲醇装置18套，新增产能约为850万吨，而且各地还在筹划建设的甲醇产能高达4320万吨，其中相当一分不分是配套生产其他煤化工产品的[8]。