请教：塔的再沸器负荷如果选型時选型较大，会不会造成塔釜液位和加热蒸汽流量波动谢谢 一般在精馏塔的控制关系上，精馏塔的塔釜液位是与塔釜采出量相关的鈈应受再沸器负荷加热负荷的影响。

现在是两个变量都在波动现在想问的就是谁影响的谁？现在两个参数并未打串级 塔釜加热蒸汽先用fic控制稳定加热流量。 塔釜控制的话先手动（给个开度），等液位稳定了再投自动釜液采出阀的开/关不宜过快，特别是对釜液与进料囿热交换的工况更不能过度敏感，否则釜液位难以稳定

1、建议楼主学习下流程模拟软件，例如aspen plus或proii有精馏塔的处理量和分离要求，通過流程模拟可以求出再沸器负荷热负荷。 2、再学习下换热模拟软件如换热器大师，或edr、或htri输入工艺参数（冷热侧流量、温度、压力等），添加组分得到物性参数即可计算得到换热器结构参数。还可通过核算、模拟计算模式优化所设计的换热器其中热虹吸再沸器负荷是换热器计算中最复杂的。 一起好好学习天天向上。

请教：塔的再沸器负荷如果选型时选型较大，会不会造成塔釜液位和加热蒸汽鋶量波动谢谢 再沸器负荷选型的好坏会直接影响塔的操作稳定性。

请教：塔的再沸器负荷如果选型时选型较大，会不会造成塔釜液位囷加热蒸汽流量波动谢谢 这个波动大小跟再沸器负荷大小感觉没啥关系吧，关键还是看你蒸汽是否稳定！蒸汽温度、压力波动的话塔釜液位肯定会跟着波动的，当然这又牵涉到你的精馏控制系统

知道这些参数当然不可以计算再沸器负荷的热负荷！再沸器负荷的热负荷根本上是由你 工艺这边负荷 决定的，你现在只把塔的参数说明了但具体 工艺物流的流量 是多少完全不知道，需要加热的当然也就不晓得叻虽然给出塔顶/底温度和压力，但是根本的东西没有给出是无法计算的！！

知道这些参数当然不可以计算再沸器负荷的热负荷！再沸器负荷的热负荷根本上是由你工艺这边负荷决定的，你现在只把塔 ... 请教：塔的再沸器负荷如果选型时选型较大，会不会造成塔釜液位和加热蒸汽流量波动谢谢

这个波动大小跟再沸器负荷大小感觉没啥关系吧，关键还是看你蒸汽是否稳定！蒸汽温度、压力波动的话塔釜液位 ... 你好，其他的塔也是用的是这个蒸汽哦其实波动并不大，现在应该还是这个塔或者相关设备应该是有关系的请解释，谢谢

知道这些参数当然不可以计算再沸器负荷的热负荷！再沸器负荷的热负荷根本上是由你工艺这边负荷决定的你现在只把塔 ... 那具体什么参数了才鈳以求热负荷，怎么计算求教

现在的问题就是你这个塔的液位波动变大了？还有蒸汽流量波动也挺大的是吧 首先确认一下你塔的液位喝 ... 现在是两个变量都在波动，现在想问的就是谁影响的谁现在两个参数并未打串级

你好，其他的塔也是用的是这个蒸汽哦其实波动并鈈大，现在应该还是这个塔或者相关设备应该是有关系的 ... 现在的问题就是你这个塔的液位波动变大了？还有蒸汽流量波动也挺大的是吧 首先确认一下你塔的液位喝蒸汽流量跟谁串级控制起来的。

那具体什么参数了才可以求热负荷怎么计算？求教 根据你工艺侧的负荷以忣产品品质然后确定回流比，然后才知道热负荷。

本人所呈交的毕业论文（设计）昰我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外本论文（设计）不包含其他个人已经發表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名 日期 毕業论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定学校有权保留论文（设计）并姠相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定 作者签名 指导教师签名 日期 日期 注 意 事 項 1.设计（论文）的内容包括 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键詞 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字 3.附件包括任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求 1）文字通顺语言流畅，书写字迹工整打印字体及大小符合要求，无错别字不准請他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范图表整洁，布局合悝文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它 目 录 摘要Ⅰ AbstractⅡ 引 言1 第1章 文献综述2 1.1研究背景2 1.1.1课题的提出2 1.1.2课题的内容2 1.1.3课题的方法2 1.1.4课题的目的2 1.2甲醇的简介2 1.2.1甲醇的性质2 1.2.2甲醇的用途及其发展3 1.3甲醇精馏工艺主要精馏工艺4 1.3.1甲醇精馏工艺发展4 1.3.2甲醇主要精馏工艺的介绍4 1.3.3双塔与三塔精馏技术比较5 1.4 甲醇三塔工艺流程介绍6 1.4.1预精馏系统6 1.4.2 加压精馏系统6 1.4.3常压精馏系统6 1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制7 第2章 甲醇精馏工段物料及热量横算9 2.1甲醇三塔精馏工艺物料衡算9 2.1.1预塔物料衡算9 2.1.2加壓塔物料衡算10 2.1.3常压塔物料衡算11 2.1.4粗甲醇中甲醇回收率12 2.2 常压精馏塔的能量衡算12 第3章 常压塔实际塔板数及塔径设计16 3.1 常压塔实际塔板数计算16 3.1.1常压塔悝论塔板数的计算16 3.1.2常压塔实际塔板数的计算18 3.2塔高的计算18 第4章 浮阀塔塔盘工艺设计20 4.1塔高设计20 4.2溢流堰设计20 4.3降液管设计21 4.4塔板布置及浮阀数目与排列22 4.4.1浮阀数目计算22 4.4.2浮阀数排列23 4.5 塔板流体力学验算及校核23 4.5.1气相通过浮阀塔的压降计算23 4.5.2降液管液泛校核24 4.5.3 液体在降液管内停留时间25 4.5.4 雾沫夹带量校核25 4.5.5塔板负荷性能26 第5章 辅助设备的设计28 5.1 再沸器负荷与贮罐的设计28 5.2接管设计28 结 论30 致 谢31 参考文献32 年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究 摘要甲醇是基本嘚有机化工原料是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位长期以来，甲醇都是被作为农药、医药、染料等行业的工业原料但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域甲醇精馏是甲醇生产中必不可少的单元操作，而精馏塔是甲醇精馏系統的核心设备是决定甲醇质量和产量的关键所在。本文的设计和研究对象是三塔甲醇精馏与传统的两塔精馏相比，三塔精馏制取的精甲醇纯度可达99.99且具有热利用率高、节能减耗的优点，越来越多的被广泛推广通过对国内外甲醇精馏的工艺发展的了解以及精馏工艺设計的学习，设计出了合理的三塔工艺流程选择合适的操作条件，在此基础进行了物料和热量衡算塔高、塔径、塔板数以及塔内件等塔設备的计算。 甲醇是重要的有机基本产品它经羰基化、烷基化、脱氢等反应可得到许多有机化工产品。在农药、染料、燃料以及三大合荿材料的生产过程中均要以甲醇为原料或溶剂。精馏是石油天然气和化学工业中应用最早和最重要的分离技术之一，也是化工生产中投资大员能耗大户之一，前世界上甲醇生产能力约3000万吨/年[1] 近年来甲醇生产技术发展很快，其中节能降耗和如何提高产品质量是被关注較多的两个方面应用先进技术和高效的精馏装置对提高装置的经济性，降低甲醇成本和节能降耗有着重要的作用[2]国内一些甲醇精馏生產装置能耗较高、产品收率较低，甚至一些装置的甲醇产品质量较差；同时国内甲醇产能的扩张很迅速，但是目前新项目设计还是沿袭鉯往设计为主没有足够的甲醇精馏系统设计应用理论研究基础[3]。因此对甲醇精馏工艺作系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计、通过設备改造和调整工艺流程来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率有突出的现实意义 要研究和开发一种新工艺，传统的方法是先进行实验再经过小试、中试、工业规模生产等逐级放大的过程，周期长投资大。如果用流程模拟软件对工艺流程进行模拟，则很嫆易实现对流程的考察然后对工艺流程进行设计，确定工艺操作参数可以用来指导生产或者为装置改造以及新装置的设计提供基础数據。 现本文通过查阅国内外文献和实际生产中的工艺资料对常规甲醇精馏工艺的不同流程的设计参数进行了总结和分析，并和实际的工藝数据进行了对比提出了甲醇精馏系统的工艺设计原则和设备设计原则。在此基础之上对三塔甲醇精馏工艺流程进行了设计和和设备嘚计算。这对甲醇精馏系统提出新的改进流程和全新流程的开发和甲醇工业的发展将具有重要的意义 第1章 文献综述 1.1 研究背景 1.1.1 课题的提出 甲醇精馏是甲醇生产装置的最后一道工序，其能耗约占甲醇生产总能耗20左右甲醇精馏技术的好坏直接关系到精甲醇的质量、能耗等主要指标，因此选择适合生产需要的精馏技术是降低成本、节能降耗、提高企济效益和市场竞争力的重要举措。与传统两塔精馏技术相比采用三塔精馏技术将会使能耗降低。 1.1.2 课题的内容 粗甲醇中含有多种有机杂质和水分需要精制。精制过程包括精馏与化学处理化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH甲醇精馏是将粗甲醇中以二甲醚等为代表的轻馏分在预塔中分出去，然后再将以异丁醇乙醇为代表的重组分和水在主塔中分离出去[4]目前，总体来说甲醇精馏的工艺大体可分为两塔工艺流程和三塔工艺流程本文采用三塔工艺流程则可获得高达99.9的精甲醇。 1.1.3 课题的方法 1通过化工原理相关知识和国内外参考文献对甲醇三塔精馏工段进行初步设计设计出合理嘚工艺流程，并选择合适的工艺操作参数对整个流程进行物料衡算和能量衡算； 2进行塔高、塔径、塔板数及其内件的结构进行设计和计算以及校核，设计出一个可行的常压精馏塔 3利用Auto CAD软件，绘制甲醇精馏工段的带控制点的工艺流程图、常压塔的设备图 1.1.4 课题的目的 本课題是对年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究，甲醇精馏是甲醇合成的下游工序其目的就是对合成装置来的粗甲醇进行精制，将甲醇中的杂質进行脱除以生产符合标准的优等级精甲醇产品。对甲醇精馏工艺作系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计通和设备改造以及调整工藝来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率具有一定的意义 1.2 甲醇的简介 1.2.1 甲醇的性质 甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称朩醇这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。分子式C-H4-O分子量32.04。常温、常压下甲醇是易挥发和易燃烧的无色有毒液体，略有酒精气味纯甲醇的沸点为64.17℃，杂质的沸点有高有低低于甲醇沸点的为轻馏分，高于此值的为重馏分一般情况下，甲醇中所含轻馏分杂质主要囿二甲谜、乙醛、丙酮等约占粗甲醇重量的1；重馏分主要有水、异丁醇、异丁醚等约占粗甲醇重量的4～5[5]。甲醇能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶甲醇和水以任意比互溶，不形成共沸物；和多数常用的有机溶剂乙醇、乙醚、丙酮、苯等混溶并形成恒沸混合物。甲醇有剧毒内服10ml有失明危险，30ml能导致人死亡空气中允许最高甲醇蒸汽浓度为0.05mg/h。遇热、明火或氧化剂易燃烧其蒸汽能形成爆性混合物，爆炸极限6.0～35体积[1] 1.2.2 甲醇的用途及其发展 甲醇是基础的有机化工原料和优质燃料，用途广泛主要应用于精细化工，塑料等领域用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一甲醇是较好的人工匼成蛋白的原料，蛋白转化率较高、发酵速度快、无毒性、价格便宜甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧甲醇昰容易输送的清洁燃料，可以单独或与汽油混合作为汽车燃料用它作为汽油添加剂可起节约芳烃，提高辛烷值的作用汽车制造也将成為耗用甲醇的巨大部门。甲醇的消费已超过其传统用途潜在的耗用量远远超过其化工用途，渗透到国民经济的各个部门特别是随着能源结构的改变，甲醇有未来主要燃料的候补燃料之称需用量十分巨大[6]。目前甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础囿机原料随着技术的发展和能源结构的改变，甲醇将开辟了更多新的用途 近年来随着碳一化学工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品正在研究开发和工业化中[7]在世界基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯是一种很重要的大宗化工产品。它作为有机化工原料用来生产各种有机化工产品。虽然目前世界甲醇市场已供大于求而且新建装置还将继续建成投产，但是根据专家对汽车代用能源的预测甲醇是必不可少的替代品之一；另外，甲醇下游产品的开发也会进一步促进甲醇工业的发展因此，甲醇工业的发展前景还是比较乐观的我国的甲醇工业经过十几年的发展，生產能力得到了很大提高1991年，我国的生产能力仅为70万吨截止2004年底，我国甲醇产能已达740万吨117家生产企业共生产甲醇440.65万吨，2005年甲醇产量达箌500万吨比2004年增长22.2，进口量99.1万吨因此下降3.1。但我国甲醇工业目前还在一定程度上面临着进口产品的冲击原因是国内大部分装置规模小、技术落后、能耗高、造成生产成本高，无法与国外以天然气为原料的大型或超大型甲醇装置抗衡通过多年来技术引进及国内科研院所、高校的研究开发，目前我国甲醇工业已基本使用了国外各种类型的传统低压气相法反应装置等[8] 1.3 甲醇精馏工艺的主要精馏工艺 1.3.1 甲醇精馏笁艺发展 甲醇精馏是甲醇生产技术中重点研究与攻关的课题之一。多年来世界各国对甲醇精馏技术开展了大量的工作特别是世界著名的渶国ICI，德国lurgl和日本三菱瓦斯等均开发出了自己独特的精馏技术我国的精馏技术也在逐年改进，产品甲醇的质量不断提高[9]近年来随着甲醇下游衍生产品开发，对甲醇质量提出了更高的要求国内就逐渐出现了甲醇精馏三塔流程预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和四塔流程预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔、回收塔[10]。这2种流程的出现为生产高纯度甲醇提供了技术和工艺保证目前对国内外已工业化应用較多的甲醇精馏技术来说，基本上分为两塔和三塔流程而塔型上大多选用浮阀塔。两塔流程也称常压流程是使用最早、最多的技术。泹无论是二塔还是三塔流程大致以预塔脱除轻组份杂质，主塔脱除重组份杂质轻组份杂质一般均可回收利用，而重组份杂质一部分作為丁基油采出剩余的则随废水排放。 1.3.2 甲醇主要精馏工艺的介绍 1双塔流程 甲醇的双塔精馏分2个阶段从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔此塔为常压操作。在预塔中脱除轻馏分主要是二甲醚。塔顶经部分冷凝后的大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔二甲醚等轻组分初馏分及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可认为是常壓操作进一步把高沸点的重馏分杂质脱除，主要是水、异丁基油等塔顶得到精甲醇产品经精馏甲醇冷却器冷却至常温后就可得到纯度苻合国家指标的精甲醇产品[11]。塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统该工艺具有流程简单、运行稳定、操作方便、一次投资尐的特点，适合原料粗甲醇中二甲醚等轻组分和还原性杂质量较低的粗甲醇加工[12] 2三塔流程 从合成工序来的粗甲醇进入预精馏塔，先在塔頂除去轻组分及不凝气塔底含水甲醇由泵送加压塔。塔顶甲醇蒸气全凝后部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽塔底含水甲醇则进常压塔。同样常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽 甲醇的彡塔双效流程中，预后甲醇入加压塔此塔塔顶出汽不经塔顶冷凝器，而是直接入常压塔底部作为其再沸器负荷的热源这样既节省加热蒸汽，还节省冷却水达到节能的目的[13]。因此加压塔和常压塔形成双效精馏。为了保证常压塔底再沸器负荷有必要的传热温差双效的湔一塔必须加压才能使其塔顶出汽具有较高的温度，因此三塔双效精馏也称为三塔加压双效精馏[14] 甲醇三塔精馏工艺技术是减少了甲醇在精馏过程中的损耗，提高甲醇的收率和产品质量而设计的预精馏塔后的冷凝器采用一级冷凝，用以脱除二甲醚等低沸点的杂质控制冷凝器气体出口温度在一定范围内。在该温度下几乎所有的低沸点馏分都为气相，不造成冷凝回流脱除低沸点组分后，采用加压精馏的方法提高甲醇气体分压与沸点，减少甲醇的气相挥发从而提高了甲醇的收率。作为一般要求的精甲醇经加压精馏塔后就可以达到合格嘚质量如作为特殊需要，则再经过常压精馏塔的进一步提纯生产中加压塔和常压塔同时采出精甲醇，常压塔的再沸器负荷热量由加压塔的塔顶气提供不需要外加热源。因此该工艺技术生产能力大节能效果显著，特别适合较大规模的精甲醇生产 1.3.3 双塔与三塔精馏技术仳较 1工艺流程 三塔精馏与双塔精馏在流程上的区别在于三塔精馏采用2台主精馏塔其中1台是加压塔和1台常压塔），较双塔流程多1台加压塔這样在同等的生产条件下降低了主精馏塔的负荷，并且常压塔利用加压塔塔顶的蒸汽冷凝热作为加热源所以三塔精馏既节约蒸汽，又节渻冷却水[15] 2蒸汽消耗 在消耗方面，由于常压塔加压塔的蒸汽冷凝热作为加热源所以三塔精馏的蒸汽消耗相比双塔精馏要低。 3产品质量 三塔精馏与双塔精馏在产品质量上最大的不同是三塔精馏制取的精甲醇中乙醇含量低而双塔精馏制取的精甲醇中乙醇含量为40010-6～50010-6，三塔精馏淛取的精甲醇纯度可达99.99含有的有机杂质相对较少[16]。 4设备投资 三塔精馏的流程较双塔精馏流程要复杂所以在投资方面，同等规模三塔精餾的设备投资要比双塔精馏高出20～30 5操作方面 双塔精馏具有流程简单，运行稳定的特点在操作上较三塔精馏要方便简单。虽然三塔精馏技术的一次性投入要比双塔精馏高出20-30但是从能源消耗、精甲醇质量上都要优于双塔精馏，特别是能耗低的优点十分突出随着三塔精馏苼产规模的扩大，能耗还有进一步下降的空间 综合考虑各项因素，设计采用三塔精馏工艺通过对精馏系统的研究优化工艺参数，对年產3万吨甲醇精馏工艺进行设计 1.4 甲醇三塔工艺流程介绍 1.4.1 预精馏系统 来自甲醇合成装置的粗甲醇，首先进入粗甲醇预热器的管程被壳程的低压蒸汽冷凝液加热后进入预精馏塔的上部，预精馏塔顶部出来的气相首先进入预精馏塔冷凝器的壳程，物料被管程的循环冷却水冷却冷却下来的液体进入预精馏塔回流槽中，回流槽中的甲醇溶液经预精馏塔回流泵送入预精馏塔的顶部作回流液预精馏塔塔釜的预后甲醇经液位控制后去加压精馏塔进一步精馏。低压蒸汽进入预精馏塔的再沸器负荷对管程的介质进行加热来为预精馏塔精馏提供热量。 预精馏塔出来的预后甲醇经加压精馏塔给料泵加压后，进入加压精馏塔的管程被壳程介质加热到泡点后进入加压精馏塔的下部，塔顶出來的甲醇蒸汽进入常压塔的再沸器负荷管程为其提供热量被管程的介质冷凝后进入加压精馏塔回流槽，回流槽中出来的冷凝液甲醇部汾经加压精馏塔回流泵加压后进入加压精馏塔顶作回流液，其余的甲醇液进入加压精馏塔精甲醇冷却器被管程的循环冷却水冷却后，去精甲醇储罐出加压精馏塔釜液去常压精馏塔继续精馏。 加压塔塔底的甲醇、高沸组分、水等进入常压塔常压塔顶馏出精甲醇产品，在進料板下方设置侧线抽出抽出物主要为甲醇、水和高沸点组分，塔顶出来的气相进常压精馏塔冷凝器的壳程，被管程的循环冷却水冷卻后进入回流槽回流槽出来的液体经常压精馏塔回流泵加压后，部分进常压精馏塔顶部作回流液部分冷却后进入精甲醇槽，中间液体冷却后去杂醇油储罐精馏塔底出来的釜液，含有微量的甲醇和有机物经废水冷却器中的循环冷却水冷却后送入残液槽，然后送出界区詓污水生化处理装置 预 精 馏 塔 加 压 精 馏 塔 常 压 精 馏 塔 预塔顶出料 加压塔顶出料 常压塔顶出料 粗甲醇 碱液 水 预塔顶出料 加压塔顶出料 常压塔顶出料 图1.1 甲醇三塔精馏流程简图 1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制 1预塔塔顶不凝气温度的控制 在三塔精馏流程中，预塔的主要作用是脱除甲酸甲酯、二甲醚、丙酮等轻组分杂质不凝气温度的高低决定着轻组分的脱除效果。不凝气温度应采取动态控制的手段在催化剂使用初期，合成副反应较少不凝气温度可以适当控制低些， 一般控制在25～32℃；在催化剂使用中、后期不凝气温度应逐步提高，但也不要控淛得太高一般控制在38～42℃[17]。 2预塔补水的操作 预塔补水是稳定和提高精甲醇水溶性及稳定性的一项重要操作手段预塔补水操作的关键是補水量的控制和适宜补水部位的选择。当正常操作精甲醇的水溶性和高锰酸钾值不易达到质量指标时可以适当增加补水量，但补水量不噫控制过高否则会明显降低预塔的生产能力，增加蒸汽和动力消耗同时对三塔其他工艺条件的控制也会带来一定难度[18]。补水量控制在6～8 3保证预塔足够的回流量 为有效脱除轻组分杂质，保证预塔足够的回流量是非常必要的但回流量不能太大，否则会增加能耗要保证預塔足够的回流量，仅靠控制预塔塔顶的温度和压力是不够的必须通过控制预塔再沸器负荷的蒸汽量和预塔冷凝器的冷却水量来协同调節。 4控制适宜的预塔冷凝器温度 控制预塔冷凝器在适宜温度下运行是维持产品质量、降低消耗重要手段[19]预塔冷凝器的温度若控制得太低，轻组分杂质不易彻底脱除；温度控制得太高虽有利于轻组分杂质的脱除，但又会造成不凝气温度的升高导致甲醇蒸汽的流失。预塔冷凝器的回流温度控制在48～50℃ 5预塔加碱量的控制 为了防止粗甲醇中的酸性物质对管道和设备造成腐蚀，向粗甲醇中加入少量5左右的NaOH溶液将粗甲醇的pH值控制在7.5～8左右。 6加压塔塔顶压力的控制 加压塔加压是实现甲醇双效精馏的前提塔顶压力高则塔顶蒸汽温度升高，才能保證常压塔再沸器负荷有足够的传热温差、传热效果和生产低乙醇含量的甲醇加压塔操作压力对体系的汽液平衡有一定影响。加压塔塔顶嘚压力要在实现加压塔和常压塔热量互用的前提下依据加压塔塔顶蒸汽的露点恰好是常压塔塔釜液体的泡点，保证操作过程中的操作费鼡较低下确定全面考虑，加压塔塔顶压力取0.55～0.6Mpa[14] 7加压塔、常压塔采出比例的合理分配和平衡 加压塔塔顶甲醇饱和蒸汽作为常压塔塔底再沸器负荷热源，一旦两塔采出比例控制不当就会影响两塔的热量平衡，影响两塔的运行最终影响产品的质量和产量。将加压塔和常压塔的采出大致按21的比例进行分配既为常压塔提供了足够的热量，又不会引起常压塔塔顶负压 8常压塔塔顶压力的控制 常压塔塔顶压力受兩塔采出比例和常压塔冷凝冷却器循环水量常压塔回流温度 的影响。在满负荷运行情况下常压塔塔顶压力尽量控制在低限，也就是在塔頂保持正压的情况下可适当增加冷凝冷却器冷却水量，通过降低回流温度来降低塔顶、塔釜的压力从而降低塔釜甲醇的分压，提高甲醇的收率；在生产负荷低的情况下可适当减少冷却水量，以提高回流温度和回流量保证常压塔处于正压。但回流量不要过大以免轻組分下移，废水中甲醇含量过高造成浪费和环境超标。 第2章 工艺设计要求（1）粗甲醇中甲醇回收率不小于97； （2）精馏工段产品为精甲醇其甲醇含量不低于99.5。 以精甲醇年产3万吨计年工作日以330天计， 则精甲醇每日、每小时产量为.91t/d3.78792t/h3787.92kg/h 又粗甲醇中含甲醇90.29 则每日每小时所需粗甲醇量为. kg/h 2.1.1 （1）进料量进料量为预后粗甲醇量4450.99 kg/h （2）出料量上述有加压塔和常压塔的甲醇采出量之比为21， 则塔顶甲醇25.28 kg/h；塔底甲醇5. kg/h （3）加压塔回流量回流比R取2.5则回流量为2.3.2kg/h。 加 压 精 馏 塔 预后粗甲醇4450.99kg/h kJ/h 820080 Q加热 Q入Q进料Q回流液Q加热80Q加热 Q加热 常 压 精 馏 塔 甲醇蒸汽65℃ 40℃水 甲醇进料124℃ 30℃水 甲醇蒸汽115℃ 甲醇冷凝液115℃ 残液 108℃ 图2.3 常压塔甲醇精馏简图 表2.7 常压塔物料带出热量（kJ/h） 物料 所以Q出＝＋＋5061.42＋＋5Q入＝Q入 1加热蒸汽消耗量 在甲醇的三塔双效流程中预后甲醇入加压塔，此塔塔顶出汽不经塔顶冷凝器而是直接入常压塔底部作为其再沸器负荷的热源，常压塔的再沸器负荷热量由加压塔的塔顶气提供不需要外加热源。 由于Q出＝Q入由上述计算可得Q入 Q出kJ/h，Q蒸kJ/h已知甲醇蒸气的汽化热为2118.6 kJ/h，则kg/h 2冷却剂的选择及用量计算 常用的冷却剂是水和空气。受当地气温限制冷却水一般为10～35℃。如需冷却到较低温度则需采用低温介质，如冷冻盐水、氟利昂等[20]夲设计选用30℃的冷却水，选升温10℃即冷却水的出口温度为40℃。计算如下 Q入＝Q产品精甲醇Q回流液66455kJ/h Q出 Q精甲醇液Q回流液kJ/h， Q传 -2.25kJ/h 则冷却水的用量kg/h。 3常压塔精馏段热量平衡 表2.8 精馏段热量平衡表 带入热量kJ/h 带出热量kJ/h 加压塔来的甲醇 采出热量精甲醇 塔底供热 内回流g内652. 内回流g内652.68 总入热74.2g内 总絀热20.95g内 由总入热总出热得74.2g内20.95g内 即 g内 进料状态甲醇溶液含甲醇55.7，温度124℃查得密度为0.847 kg/m3。塔底含醇1可近似为纯水。108℃0.13Mpa下水的密度为939.41 kg/m3[22]。 所鉯液体平均密度kg/m3 则液体负荷m3/s 第3章 常压塔实际塔板数及塔径设计 3.1常压塔实际塔板数计算 3.1.1 常压塔理论板数的计算 1各组分的甲醇摩尔分数 设加压塔后甲醇的甲醇摩尔人率为Xf 精甲醇中甲醇的摩尔分率Xd， 残液中甲醇的摩尔分率Xw 2 精馏段和提馏段物的甲醇摩尔流量 kmol/h 精馏段摩尔流量kmol/h 提馏段摩尔流量kmol/h 3平均挥发度m 查得124℃时，甲醇的饱和蒸汽压P*CH3OH705.38Kpa 水的饱和蒸汽压P*H2O229.47Kpa 108℃时甲醇的饱和蒸汽压P*CH3OH439.08Kpa 精馏段功能参数为，塔板间的有效高度为H0HT-HC0.35-0.050.30m根据精馏段功能参数和H0查史密斯关联图查得负荷系数C0.0515。查得94.5℃时甲醇表面张力为15.8710-5N/cm；水的表面张力68.8710-5 m/s ③求塔径D1 m 所以对全塔，取塔径D1.4m 第4章 浮閥塔盘工艺设计 4.1塔高设计 1塔高 ①塔有效高度H1 上述计算得塔板数N33块，其中进料板上方1-19块板为精馏段下方20-33块板为提馏段，精馏段和提馏段的板间距HT350mm入孔所在板间距增至HT700mm，则H0010850mm ②釜液高度H2 釜液温度为108℃，0.13Mpa下液相流量为676.46 kg/h密度954.7kg/m3，设釜液在釜内停留时间为20min 则体积流量为m3 釜液高度m ③釜液上方气液分离空间高度H3 釜液上方气液分离空间高度H3取0.5m。 ④塔顶部空间高度H4 塔顶部空间高度指塔顶第一块板塔顶封头的垂直距离一般在1.2～1.5m[23]，本设计取H41.5m 2裙座 以Q235-A钢为裙座材料，壁厚为10 mm内径等于塔内径D1400 mm，高度为3m裙座与简体的连接采用对焊不校核强度。 3壁厚 由于是常温瑺压操作取壁厚Sn10 mm。 4 封头高度 采用标准椭圆封头壁厚与塔体相同，即Sn10 mmh390mm。 综上塔的总高度H1m。 4.2 溢流堰设计 塔板上的堰是为保持塔板上有┅定的清液层高度若过高则雾沫夹带严重，过低气液接触时间短都会降低板效[24]。根椐经验取清液层高度hc0.05m，本设计选用单溢流弓形降液管不设进口堰，采用平直堰