年20萬噸甲醇精餾工藝設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 G8=+++++++++= m3/h%，則 （G4%+%++）/ G1=解得G4= 表15 循環氣組成氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4組成 % % % % % % %氣量m3/h 循環比，CO及 CO2單程轉化率的確定循環比R= G4/G 3 =CO單程轉化率：(+)/(+)= 即 %CO2單程轉化率：(+)= 即 % 入塔氣和出塔氣組成G1 =G 3+G4+G5+G6－G7－G8=G2= G3+G4 =表16 入塔氣組成氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4組成 % % % % % % %氣 m3/h 量 kmol/h 表17 出塔氣組成氣體 H 2 CO CO2 N2 Ar CH3OH組成 % % % % % %氣m3/h 量 kmol/h 氣體 CH4 （CH3O）2 C4H9OH C18H18 H2O 組成 % % % % % 氣m3/h 量 kmol/h 計算過程: 入塔氣CO=循環氣中CO+新鮮氣中CO+= m3/h同理可得其他氣體氣量。出塔氣中CO=入塔氣中CO－反應消耗的CO+反應中生成的CO－－－－－－－%+= m3/h同理可得其它氣體量 甲醇分離器出口氣體組成的確定 分離器出口氣體組分=循環氣氣體組分+弛放氣氣體組分；則分離器出口氣體中CO氣量=循環氣中CO+弛放氣中CO=+=；同理可算的其他氣體的氣量。表18 分離器出口氣體組成氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4組成 % % % % % % %氣m3/h 量 kmol/h 甲醇合成塔分離器貯 罐冷 凝根椐計算結果，可畫出甲醇生產物流圖，如：圖21　甲醇生產物流圖 　　　　　　 粗甲醇精餾的物料平衡計算 A 預塔的物料平衡(1).進料：。根據以上計算列表212表212組分甲醇二甲醚異丁醇辛烷水合計流量：kg/h組成：(wt)%100 ：據資料，堿液濃度為8%時， kg的NaOH。則消耗純NaOH：換成8%為：= kg/h ：據資料記載。軟水加入量為精甲醇的20%計，則需補加軟水： %(18%)=據以上計算列表213。表213 預塔進料及組成物料量：kg/hCH3OHH2ONaOH(CH3)2OC4H9OH合計粗甲醇堿液軟水合計 (2).出料　。甲醇： 。粗甲醇含水： 堿液帶水： kg/h 補加軟水： kg/h 合計： ： kg/h ： kg/h由以上計算列表214。 表214　預塔出料流量及組成物料量：kg/hCH3OHH2ONaOH(CH3)2OC4H9OH合計塔頂塔底合計B 主塔的物料平衡計算(1).進料加壓塔。預后粗甲醇： kg/h常壓塔。(2).出料加壓塔和常壓塔的采出量之比為2:1，常壓塔釜液含甲醇1%。A. 加壓塔。塔頂： 塔釜：B. 常壓塔。塔頂： 塔釜：甲醇　　 水　　 NaOH 高沸物 kg/h： 總出料：由以上計算。得表215甲醇精餾塔物料平衡匯總表：單位：kg/h +++++=得表215 甲醇精餾塔物料平衡匯總物料物料加壓塔頂出料常壓塔頂出料常壓塔釜出料合計甲醇NaOH水高沸物合計根椐計算結果可畫出粗甲精餾物流圖，見圖22。預精餾塔加壓精餾塔常壓精餾塔 　　 圖22 粗甲醇精餾物流圖 甲醇生產的能量平衡計算 合成塔能量計算已知：合成塔入塔氣為220 ℃，出塔氣為250 ℃，熱損失以5%計，殼層走4MPa的沸水。查《化工工藝設計手冊》得，4 kmol/kg， kJ/kg， kg/m3， kg/m3，溫度為250 ℃。入塔氣熱容見 表216　5MPa，220℃下入塔氣除(CH3OH)熱容組分COCO2H2N2ArCH4合計流量：Nm3比熱：kJ/kmol℃/熱量：kJ/℃查得220℃ kJ/kmol， Nm3。所以：Q入=+=+ = kJ出塔氣熱容除(CH3OH)見表417。 表217 5MPa，220℃下出塔氣除(CH3OH)熱容組分COCO2H2N2ArCH4C4H9OH(CH3)2OH2O合計流量：Nm3比熱：kJ/kmol℃/熱量：kJ/℃ 查得250℃ kJ/kmol， Nm3。所以：Q出=+=+ = kJ由反應式得:Q反應=[++++()] 1000 =(+++)1000 =87556320 kJ Q熱損失=(Q入＋Q反應) 5%=(+87556320) 5%= kJ所以：殼程熱水帶走熱量 Q傳 = Q入 + Q反應 Q出 Q熱 =+ = kJ又：Q傳=G熱水r熱水所以:G熱水== kg/h即時產蒸氣：=　 常壓精餾塔能量衡算 Xf==查《化工工藝設計手冊》,甲醇露點溫度t=℃75℃操作條件：塔頂75℃，塔釜105℃，進料溫度124℃，回流液溫度40℃，取回流液與進料的比例為4:1。1.帶入熱量見表218。 表218　常壓塔入熱物料進料回流液加熱蒸汽組分甲醇水+堿甲醇流量：kg/h溫度：℃12412440比熱：kJ/kg℃熱量:kg/hQ加熱Q入=Q進料+Q回流液+Q加熱=++