甲醇精制工段

1、學(xué)校代碼：10128學(xué) 號：課程設(shè)計(jì)說明書題 目：40wt煤制烯烴設(shè)計(jì)一甲醇精制工 段 學(xué)生姓名：學(xué) 院：化工學(xué)院班 級：化學(xué)工程與工藝09-1班指導(dǎo)教師：二O 一三年五月二十二日目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark1 o Current Document 第1章 總論0 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.1產(chǎn)品簡介2 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1.2設(shè)計(jì)依據(jù)2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.

2、2設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第2章 工藝技術(shù)路線的選擇 5 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 2.1全場工藝流程選擇5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.2甲醇精制工藝流程選擇依據(jù)與原則5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.2.1甲醇精制現(xiàn)有生產(chǎn)方法6 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.2.2雙塔精餾和三塔精餾產(chǎn)

3、工藝流程的對比6 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 2.2.3雙塔精餾和三塔精餾產(chǎn)工藝耗能的對比6 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 第3章 甲醇精制工段物料和熱量衡算9 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 3.1甲醇精餾工段的物料衡算的計(jì)算依據(jù)93.2甲醇精餾工段的物料衡算的計(jì)算過程9 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 3.2.1預(yù)塔物料衡算9 HYPERLINK l bookmark64 o C

4、urrent Document 3.2.2加壓塔物料衡算123.2. 3常壓塔物料衡算13 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 第4章 甲醇精制工段工藝流程簡述14 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 4.1三塔精餾工藝流程簡介14 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 4.2三塔精餾工藝流程簡圖14 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 參考文獻(xiàn)15 HYPERLINK l bookmark88 o Cur

5、rent Document 心得體會(huì)16致謝17第1章總論1.1產(chǎn)品簡介在煤的清潔高效利用中，煤制烯烴是公認(rèn)和可行的發(fā)展方向，其中甲醇制烯 烴是在世界范圍內(nèi)目前尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)成為發(fā)展新型煤化 工的瓶頸。2009年10月9日，“流化床甲醇制丙烯工業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目”工業(yè)試 驗(yàn)裝置在安徽淮南開車成功，裝置經(jīng)過470小時(shí)滿負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，獲得了預(yù)期成 果，并于11月27日通過了由中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織的成果鑒定。烯烴作為重要的化工原料，作為石油化工核心產(chǎn)品，被稱為“石化工業(yè)之 母”。乙烯產(chǎn)量已成為衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，其生產(chǎn)能力被看 作是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的體現(xiàn)。196

6、2年我國首套乙烯生產(chǎn)裝置在蘭州化學(xué)工業(yè) 公司誕生，經(jīng)過四十年的發(fā)展，我國目前已建成乙烯生產(chǎn)裝置20套。但隨著我 國GDP的快速增長，未來一段時(shí)期國內(nèi)烯烴產(chǎn)品仍將供不應(yīng)求。乙烯產(chǎn)品直接繁 衍和帶動(dòng)發(fā)展塑料深加工、橡膠制品、紡織、石蠟深加工、助劑加工、包裝材料、 建設(shè)材料、化工機(jī)械制造、工程建筑、運(yùn)輸、餐飲服務(wù)等產(chǎn)業(yè)。大到航空航天， 小到吃飯穿衣，它與國民經(jīng)濟(jì)、人民生活息息相關(guān)。一個(gè)年產(chǎn)量百萬噸級乙烯 項(xiàng)目，除本身直接提供數(shù)目龐大的就業(yè)崗位外，還通過發(fā)展配套產(chǎn)品和深加工 產(chǎn)品，建立起覆蓋性的新興加工產(chǎn)業(yè)。初步測算可增加就業(yè)崗位五萬余個(gè)。傳 統(tǒng)的烯烴產(chǎn)品，如乙烯、丙烯的制取路線，主要是通過石腦油裂解

7、生產(chǎn)的，其 缺點(diǎn)是過分依賴石油。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2009年，全球乙烯需求量年均增長500萬噸；我國 乙烯當(dāng)量消費(fèi)2010年將達(dá)到2 500萬噸，2015年達(dá)3 000萬噸以上。20世紀(jì) 60年代初，美國乙烯年產(chǎn)量就達(dá)200多萬噸，到20世紀(jì)70年代后期更是激 增到了 2 000萬噸。而當(dāng)時(shí)我國大陸的乙烯年生產(chǎn)能力僅為6萬噸/年。1983 年我國30萬噸/年，大乙烯工程在大慶石化、齊魯石化、揚(yáng)子石化、上海石化建 成投產(chǎn)后，我國乙烯工業(yè)邁上新臺階。2003年以來，國際原油價(jià)格一路攀升，隨著國際油價(jià)升高，乙烯生產(chǎn)成本 大幅度提高。以儲量豐富、價(jià)格低廉的煤炭為原料生產(chǎn)乙烯及其衍生化工產(chǎn)

8、品前 景看好。根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，石油、天然氣、煤炭三種主要一次能源，其 全球剩余儲量可供世界利用的時(shí)間分別為40年、50年和240年。1.3設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想煤制烯烴包括煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成及甲醇制烯烴四項(xiàng)核心技術(shù)。 主要分為煤制甲醇、甲醇制烯烴這兩個(gè)過程。而其中煤制甲醇的過程占了煤氣化、 合成氣凈化、甲醇合成這三項(xiàng)核心技術(shù)。煤制烯烴首先要把煤制成甲醇，煤制甲醇技術(shù)也就是煤制烯烴技術(shù)上的核 心。而煤制甲醇的過程主要有4個(gè)步驟：首先將煤氣化制成合成氣；接著將合成 氣變換；然后將轉(zhuǎn)換后的合成氣凈化；最后將凈化合成氣制成粗甲醇并精餾，最 終產(chǎn)出合格的甲醇。煤炭、石油、天然氣探明儲量分別占中國

9、化石能源探明儲量的94%、5.4%、 0.6%，比較而言，我國煤炭資源更為豐富。近兩年來，國內(nèi)大型煤炭企業(yè)、富產(chǎn) 煤炭的地區(qū)都在規(guī)劃建設(shè)大型煤化工項(xiàng)目。尤其是煤經(jīng)甲醇制烯烴項(xiàng)目，以其原 料易得、成本低廉、環(huán)境友好和競爭力強(qiáng)等優(yōu)勢，正在引起相關(guān)行業(yè)的廣泛關(guān)注。 自從1993年我國成為石油凈進(jìn)口國之后，進(jìn)口石油的比重不斷加大，2007年 達(dá)到了 16 317萬t，石油對外依存度達(dá)到47.2%。我國石油缺口逐年增大，對 能源的安全供應(yīng)、國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行以及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。 因此，從煤化工中獲得乙烯、丙烯顯得非常重要。截止2008年底，煤氣化、合成氣凈化和甲醇合成技術(shù)均已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，

10、有 多套大規(guī)模裝置在運(yùn)行，甲醇制烯烴技術(shù)已日趨成熟，具備工業(yè)化條件。甲醇轉(zhuǎn) 化制烯烴單元除反應(yīng)段的熱傳遞方向不同之外，其他都與目前煉油過程中成熟的 催化裂化工藝過程非常類似，且由于原料是單一組分，更易把握物性，具有操作 條件更溫和、產(chǎn)物分布窄等特點(diǎn)，更有利于實(shí)現(xiàn)過程化。輕烯烴回收單元與傳統(tǒng) 的石腦油裂解制烯烴工藝中的裂解氣分離單元基本相同，且產(chǎn)物組成更為簡單， 雜質(zhì)種類和含量更少，更易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分離回收。因此在工程實(shí)施上都可以借 鑒現(xiàn)有的成熟工藝，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)處于可控范圍。在工藝技術(shù)路線上，煤制烯烴與煉油行業(yè)的催化裂化差不多，中國國內(nèi)是有 把握解決的。煤制烯烴問題不在工藝上，而在催化劑上。目前催

11、化劑的長周期運(yùn) 轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)并沒有出來，催化劑的單程轉(zhuǎn)化率、收率、副產(chǎn)物的組成，催化劑、原 材料和公用工程的消耗定額、催化劑衰減的特性曲線、廢催化劑的毒性和處理、 催化劑制備的污水組成和數(shù)量、整個(gè)裝置單程和年連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間、廢液廢氣的 排放等多項(xiàng)重要數(shù)據(jù)目前沒有公布，因此，大規(guī)模工業(yè)化可能還要過段時(shí)間。甲 醇是煤制烯烴工藝的中間產(chǎn)品，如果甲醇成本過高，將導(dǎo)致煤制烯烴路線在經(jīng)濟(jì) 上與石腦油路線和天然氣路線缺乏競爭力，此外，MTO需要有數(shù)量巨大且供應(yīng)穩(wěn) 定的甲醇原料，只有煤制甲醇裝置與甲醇制烯烴裝置一體化建設(shè)才能規(guī)避原料風(fēng) 險(xiǎn)。因此，在煤炭產(chǎn)地附近建設(shè)工廠，以廉價(jià)的煤炭為原料，通過大規(guī)模裝置生 產(chǎn)低成

12、本的甲醇，使煤制烯烴工藝路線具有了經(jīng)濟(jì)上的可行性。第2章工藝技術(shù)路線的選擇2.1全場工藝流程選擇我們的課程設(shè)計(jì)題目為40萬噸煤制烯烴，煤氣化工段采用的是德士古水煤 漿氣化工藝；合成氣凈化采用的是低溫甲醇洗lindeH藝（五塔）；甲醇合成采 用的是lurgi低壓合成甲醇工藝；甲醇精制采用的是三塔精餾；甲醇制烯烴采用 的是MTO工藝。全廠工藝流程框圖如下：粉煤德士古氣化一低溫甲醇洗一 Lurgi合成一甲醇精餾一甲醇制烯烴一乙烯水蒸氣煤炭是我國的基礎(chǔ)能源和重要原料，在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn) 略地位。煤氣化技術(shù)是煤炭清潔轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)之一，是發(fā)展煤基化學(xué)品（氨、 甲醇、二甲醚等）、煤基液體燃

13、料、先進(jìn)的1GCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料 電池等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)的共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)。我所設(shè)計(jì)的工段是甲醇精制工段，本工段采用的是三塔精餾。2.2甲醇精制工藝流程選擇依據(jù)與原則甲醇在世界基礎(chǔ)有機(jī)化工原料中，消費(fèi)量僅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位， 在化工、醫(yī)藥、輕工、紡織等行業(yè)具有廣泛的用途，具有舉足輕重的作用。隨著 我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、甲醇衍生物及下游產(chǎn)品生產(chǎn)的迅速發(fā)展和甲醇燃料的 應(yīng)用，甲醇需求量越來越大，2004年全國甲醇總產(chǎn)量為440萬噸，比2003年同 比增長22.8%，2005年我國的甲醇消費(fèi)量超過了 600萬噸，并逐年遞增。在以 CO和H2為原料合成甲

14、醇過程中，無論采何種工藝生產(chǎn)都會(huì)不同程度地發(fā)生一些 副反應(yīng)，產(chǎn)生除甲醇以外的其它雜質(zhì)，同時(shí)由于二氧化碳的存在，會(huì)有相當(dāng)量的 水生成。為了獲得高純度、高質(zhì)量的甲醇產(chǎn)品，甲醇精餾成為甲醇生產(chǎn)企業(yè)的重 要后處理工序，其能耗約占甲醇總能耗的20%。甲醇精餾的目的，就是實(shí)現(xiàn)甲 醇與水及有機(jī)物等雜質(zhì)的分離，生產(chǎn)出合格的精甲醇產(chǎn)品，這一工序的能耗高低 對甲醇產(chǎn)品的成本有重要影響。如何提高甲醇的質(zhì)量、降低能耗關(guān)系到每個(gè)企業(yè) 爭生存、求發(fā)展、取得更高經(jīng)濟(jì)效益的大事。2.2.1甲醇精制現(xiàn)有生產(chǎn)方法目前我國使用較廣泛的是雙塔精餾、三塔精餾、四塔精餾流流程工藝，本文 主要從工藝角度和節(jié)能角度對粗甲醇的雙塔精餾和三塔精

15、餾工藝的應(yīng)用進(jìn)行比 較和分析。目前我國在甲醇生產(chǎn)過程中主要使用的甲醇精餾技術(shù)有雙塔精餾和三 塔精餾工藝。2.2.2雙塔精餾和三塔精餾產(chǎn)工藝流程的對比一、雙塔精餾工藝該流程為我國以前老的甲醇裝置中采用較廣的一種精餾流程。粗甲醇先經(jīng)預(yù) 精餾塔，經(jīng)預(yù)精餾后的含水甲醇直接由泵輸送經(jīng)熱交換器后再至主精餾塔，最終 在主精餾塔將水與甲醇、重組分及參與輕組分進(jìn)行有效分離，得到精甲醇產(chǎn)品。 生產(chǎn)實(shí)踐證明雙塔精餾流程簡單、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定，能滿足甲醇生產(chǎn)要求。二、三塔精餾工藝三塔精餾是目前甲醇生產(chǎn)裝置應(yīng)用最廣泛的精餾工藝。粗甲醇按次序分別進(jìn) 入預(yù)精餾塔、加壓塔和常壓塔逆行精餾，大部分輕組分在預(yù)精餾塔去除，加壓塔

16、 和常壓塔均采出產(chǎn)品，約各占一半。三塔精餾具有精餾能耗低、操作穩(wěn)定、產(chǎn)品 質(zhì)量好等突出優(yōu)點(diǎn)，但操作相對比較復(fù)雜。2.2.3雙塔精館和三塔精館產(chǎn)工藝耗能的對比一、雙效精餾能源利用精餾是簡單蒸餾的組合，蒸餾操作系基于混合物中各組分在相同溫度條件 下，具有不同的揮發(fā)度，當(dāng)混合液被加熱到沸騰以后，將氣相進(jìn)行冷凝，其冷凝 液組成與原來的混合液不同，其中易揮發(fā)組分較以前增加，然后將冷凝液繼續(xù)加 熱蒸發(fā)。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 出來。常溫、常壓下，甲醇是易揮發(fā)和易燃燒的無色液體，純甲醇的沸點(diǎn)為64.7C, 雜質(zhì)的沸點(diǎn)有高有低，低于甲醇沸點(diǎn)的為輕餾分，高于甲醇沸點(diǎn)的為重

17、餾分。一 般情況下，甲醇中所含輕餾分雜質(zhì)主要為二甲謎、乙醛、丙酮等，約占粗甲醇重 量的1%，重餾分主要為水、異丁醇、異丁醚等，約占粗甲醇重量的45%。這 些雜質(zhì)只有通過精餾去除，才能得到質(zhì)量符合要求的精甲醇。雙效精餾的原理是 重復(fù)利用給定數(shù)量的能量來提高精餾設(shè)備的熱效率。精餾系統(tǒng)由不同操作壓強(qiáng)的 塔組成，利用較高壓力的塔頂蒸汽作為相鄰壓力較低的精餾塔再沸器的熱源，而 較低壓力精餾塔的再沸器即為較高壓力精餾塔的冷凝器。塔頂蒸汽的汽化潛熱被 系統(tǒng)本身回收利用，節(jié)省了低壓精餾塔的再沸器加熱蒸汽，同時(shí)循環(huán)冷卻水的用 量也減少了，因此在較大程度上節(jié)約了能源。二、雙效精餾與三塔精餾的耗能比較從投資、能耗等

18、指標(biāo)對雙塔精餾流程和三塔精餾流程進(jìn)行比較分析， 判斷兩種精餾工藝的優(yōu)缺點(diǎn)可知：1、塔徑的變化與生產(chǎn)規(guī)模不成比例，與塔的結(jié)構(gòu)型式等因素有關(guān)。2、三塔流程比雙塔流程增加了一個(gè)塔系統(tǒng)投資也必然增加。即在設(shè)備材質(zhì)相同，塔結(jié)構(gòu)、塔板數(shù)和板間距不變的情況下，塔徑可以作為 衡量塔設(shè)備投資的表征因素。兩種流程預(yù)精餾塔操作條件相同，故塔徑相同。由 于三塔流程中的加壓精餾塔采用了加壓操作，并從塔頂采出部分精甲醇產(chǎn)品，只 有塔底甲醇和水進(jìn)入常壓塔，所以規(guī)模相同時(shí)三塔流程中的兩個(gè)主精餾塔塔徑均 小于雙塔流程主塔塔徑。雙塔流程與三塔流程在不同規(guī)模下的甲醇精餾裝置能耗比較可得出 出：兩種流程中預(yù)精餾塔的分離要求及操作條件

19、完全相同，所以能耗相不論是三塔流程，還是雙塔流程，單位時(shí)間所耗用的冷卻水量以及消 耗的蒸汽量與生產(chǎn)規(guī)模成正比，即同一流程不同規(guī)模的噸甲醇能耗是相同的。規(guī)模相同時(shí)三塔流程所用的冷卻水量和蒸汽量大大小于雙塔流程。經(jīng)分析可得原因如下：三塔精餾流程中的常壓塔塔釜再沸器加熱所需熱量為加壓塔塔頂蒸 汽的冷凝熱，不需外界供熱，從而降低了熱能消耗；三塔流程加壓塔和常壓塔的回流量之和較雙塔流程中主精餾塔的回流 量小，因此耗用的蒸汽量及冷卻水量均相對較小，說明三塔流程是一種節(jié)能型工 藝。表中數(shù)據(jù)顯示，規(guī)模越大節(jié)能效果越顯著。（三）綜合比較綜前所述，與雙塔流程相比，三塔流程利用蒸汽潛熱的多重效用，充分達(dá)到 節(jié)能的目

20、的，但其總投資增加。為了正確評價(jià)流程的經(jīng)濟(jì)性能，應(yīng)比較分析兩種 流程的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可見：（1）雖然規(guī)模相同的三塔流程的投資有所增加，但由于能耗大幅度下降， 操作費(fèi)用也顯著降低；（2）正如前面能耗及投資的比較所證明，由于同一流程設(shè)備投資增加的幅 度較生產(chǎn)規(guī)模增加的幅度小得多，而噸甲醇能耗保持不變，所以同一流程投資的 回收期隨著生產(chǎn)規(guī)模的增加而縮短；（3）以100kt / a甲醇的三塔流程精餾裝置為例，其較同一規(guī)模的雙塔流程 增加的那部分投資的回收期為0.25年，即約三個(gè)月，三塔流程增加的投資就可 被收回。顯然，總投資的回收期三塔流程較雙塔流程短。三、結(jié)論綜上所述，三塔流程較雙塔流程復(fù)雜，但

21、操作費(fèi)用及能耗較雙塔流程低，從 長遠(yuǎn)角度看，應(yīng)更有優(yōu)勢。根據(jù)雙效多精餾原理，要實(shí)現(xiàn)兩塔的熱量用，必須滿 足加壓塔塔頂餾份的露點(diǎn)溫度大于常壓塔塔底液的泡點(diǎn)溫度。但應(yīng)注意：兩主精 餾塔的壓力差既不能太小，否則會(huì)導(dǎo)致冷凝器、再沸器的換熱面積過大；也不能 太大，若加壓塔壓力過高，塔的強(qiáng)度要求勢必要提高，投資費(fèi)用必然增加，還必 須提高加壓塔進(jìn)料泵的功率，這樣就會(huì)降低三塔流程的節(jié)能效果?？梢姡仨殐?yōu) 化設(shè)計(jì)三塔流程甲醇精餾系統(tǒng)。只有綜合考慮所分離物系的具體特性、投資與能 耗等因素，并結(jié)合企業(yè)自身的生產(chǎn)條件和要求，才能找到可靠、經(jīng)濟(jì)的甲醇精餾 工藝方案。綜合考慮能耗和投資等因素，對于大、中型甲醇精餾裝置，三

22、塔精 餾工藝更具有優(yōu)越性；而對于小規(guī)模甲醇精餾裝置，簡單成熟的雙塔流程是比較 合理的選擇。結(jié)合我公司實(shí)際情況，30kt/a甲醇精餾采用雙塔流程，而150kt/a 甲醇精餾選用三塔流程，是合理的選擇。I三I三甲醇精制工段物料和熱量衡算3.1甲醇精餾工段的物料衡算的計(jì)算依據(jù)一、以1小時(shí)為基準(zhǔn)計(jì)算，由低溫甲醇洗工段可知粗甲醇進(jìn)料量1798.304kg / h二、粗醇組分其中微量且對精餡無影響組分及含量忽略，如甲烷、氬、氧氣、氮?dú)獾冉M分。故：甲醇含量：80.63%水含量：0.66%輕餡分含量：12.51%初餡物：6.95%精甲醇耗堿0.1kg /1000kg將燒堿配成含NaOH 2%5%溶液連續(xù)加入預(yù)

23、塔入料中，預(yù)塔排出的輕溜組分 占粗醇加入量的15%，在預(yù)塔排出物的分餡物占總溜物的60%，在常壓塔排出的 初餡物占總溜物的40%。3.2甲醇精餾工段的物料衡算的計(jì)算過程3.2. 1預(yù)塔物料衡算一、入料量甲醇量二粗醇含醇量+稀醇（萃取水）含醇量粗醇含量二 1798.304 x 0.8063% = 1449.97kg稀醇（萃取水）含醇量二 1798.304 x 0.15 x 0.1 = 26.97kg甲醇量二 1449.97 + 26.97 = 1476.97kg水量二粗甲醇含水+稀醇含水+堿液含水粗甲醇含水=1798.304 x 0.066 = 118.69kg稀醇含水= 1798.304 x

24、0.15 x （1 - 0.1） = 242.77kg堿液帶入水量二堿液量x堿液含水量加入的堿量二甲醇量X每噸甲醇的耗量=1798.304 X 0.1 -1000 = 0.1798kg堿液以3.5% NaOH溶液記堿液量二 0.1798 : 0.035 = 5.14kg堿液帶入水量=5.14 x （1 - 0.035） = 4.96kg水量二 118.69 + 242.77 + 4.96 = 366.42kg輕餾分量二粗甲醇量x輕餾分含量=1798.304 x 0.1251 = 224.97kg初餾物（預(yù)塔排出的初餾物占總出餾物的60%）初餾物二粗甲醇量X初餾物含量X 0.6=1798.304

25、 x 0.6 x 0.0695 = 74.989kg二、出料量甲醇二粗甲醇含量+稀醇含醇量=1449.97 + 26.97 = 1476.94kg水=粗醇含水量+稀醇含水量+堿液含水量=118.69 + 242.77 + 4.96 = 366.42kgNAOH = 0.1798kg輕餾分量=224.97kg初餾物=74.989kg預(yù)塔物料衡算表見表3-1。表3-1預(yù)塔物料衡算表入料量出料量物質(zhì)名稱質(zhì)量（kg）物質(zhì)名稱質(zhì)量（kg）甲醇1476.94甲醇1476.94水366.42水366.42NAOH0.1798NAOH0.1798輕餾分量224.97輕餾分量224.97出餾物74.989出餾物

26、74.989總計(jì)2114.50總計(jì)2114.503.2.2加壓塔物料衡算加壓塔出料甲醇含量：60%加壓塔回流比取進(jìn)液量的0.65一、進(jìn)料量總?cè)肓狭慷A(yù)塔總出料量-輕餾分量-排除的初餾分量=2143.4988 + 224.97 - 74.789 = 1843.5398kg水量二預(yù)出料水量=366.42kg甲醇量二預(yù)出料甲醇量=1476.94kgNAOH 二預(yù)塔出料 NAOH 量=0.1798kg初餾物二預(yù)出料初餾物量=1798.304 x 0.0695 x 0.4 = 49.99kg二、出料量出料水量=入料水量=366.42kgNAOH =入料 NAOH 量=0.1798kg初餾物=入料初餾物量

27、=49.99kg甲醇量二（出料水量+ NAOH +初餾物）x出料甲醇含量（1-出料甲醇含量）=624.88kg=(366.42 + 0.1798 + 49.99) =624.88kg采出精醇量=入塔甲醇量-出塔甲醇量=1843.54 - 855.09 = 988.45kg加壓塔物料衡算表見表3-2。表3-2加壓塔物料衡算表入料量出料量物質(zhì)名稱質(zhì)量（kg）物質(zhì)名稱質(zhì)量（kg）甲醇1476.94甲醇624.88水366.42水366.42NAOH0.1798NAOH0.1798初餾物49.99精甲醇852.06初餾物49.99總計(jì)1843.54總計(jì)1843.543.2.3常壓塔物料衡算常壓塔入料總

28、量：988.45kg甲醇含量：60%排除殘液含醇0.1%所含初餾物乙醇、雜醇、烷烴等均在常壓塔排出。預(yù)塔加入NAOH的隨殘液排出一、入料量甲醇=入料量X甲醇含量988.45 x 0.6 = 593.07kg水量=入料總量-甲醇-初餾物-NAOH=988.45 - 624.88 - 0.1798 - 49.99 = 313.4kgNAOH = 0.1798kg初餾物=49.99kg二、出料量塔底排除殘液中：水：366.42kgNAOH :0.1798kg塔底排除殘液中含醇量二(殘液中水+ NAOH)X0001=(366.42 + 0.1798) x 0.001 = 0.367kg采出精餾量=入塔

29、甲醇量-殘液中醇量=593.07 - 0.367 = 593.70kg初餾物：49.99kg常壓塔物料衡算表見表3-3。表3-3常壓塔物料衡算表物質(zhì)名稱入料量質(zhì)量（kg）物質(zhì)名稱出料量質(zhì)量（kg）甲醇593.07甲醇0.367水366.42水366.42NAOH0.1798NAOH0.1798初餾物49.99精甲醇592.07初餾物49.99總計(jì)1009.66總計(jì)1009.66第4章甲醇精制工段工藝流程簡述4.1三塔精餾工藝流程簡介甲醇是重要的有機(jī)化工基礎(chǔ)原料，以其為原 料可生產(chǎn)甲酸、甲醛、乙酸、 甲酸甲脂、甲胺、二甲醚等 多種化工產(chǎn)品。甲醇是一種清潔的燃料，除了直接 摻 入汽油、柴油作為燃料

30、外，燃料電池技術(shù)正越來越受 到人們的關(guān)注。而且， 隨著甲醇衍生物及其下游產(chǎn) 品的迅速發(fā)展，甲醇需求量越來越大，因此甲醇產(chǎn) 品 質(zhì)量和甲醇裝置的節(jié)能降耗越來越引起人們的關(guān)注。甲醇精餡裝置是甲醇 生產(chǎn)的重要后處理工序，其能耗 占甲醇生產(chǎn)總能耗的2 0%左右。甲醇精餡技 術(shù)的好壞直接關(guān)系到精甲醇的質(zhì)量，先進(jìn)、節(jié)能、高效的精餡裝置，對降低成本、 節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品競爭力和企業(yè)經(jīng) 濟(jì)效益起到重要的作用。目前甲醇三塔精 餡技術(shù)具有熱利用率高、消耗低、易操作、產(chǎn)品質(zhì)量好、環(huán)保效益高等特點(diǎn)，越 來越多地被廣泛推廣和應(yīng)用。粗醇貯槽中的粗醇液加堿后，用粗醇泵加壓，經(jīng) 粗醇預(yù)熱器加熱至6 5P 進(jìn)入脫醚塔進(jìn)行精餡。塔頂氣相經(jīng)脫醚塔冷凝器、排氣冷凝器冷卻，不凝氣送硫 回收，冷凝液流入脫醚塔回流槽。在脫醚塔回流槽中，槽底甲醇液用脫醚塔回流 泵打入脫醚塔回流；中上部的雜醇流入油水中間槽。脫醚塔釜液用加壓泵加壓， 經(jīng)預(yù)后粗醇預(yù)熱器加 熱后，進(jìn)入加壓塔進(jìn)行精餡。塔頂氣相甲醇送入常壓 塔 再沸器，作為常壓塔底熱源，被冷凝成液體進(jìn)入加壓塔回流槽，一部分由加壓塔 回流泵加壓回流至加壓塔頂，其余部分經(jīng)加壓塔精醇冷卻器冷卻至W4 0C 進(jìn)入精醇計(jì)量槽作為產(chǎn)品。4.2三塔精餾工藝流程簡圖物料流程圖及管道儀表流程圖見附圖。參考文獻(xiàn)唐宏青.現(xiàn)代煤化工新技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版.郭樹才.煤化工工藝學(xué)（第二版）.化學(xué)工業(yè)出版社.郭樹才