年产30万吨甲醇装置精制工段工艺设计论文.doc

年产30万吨甲醇装置精制工段工艺设计毕业论文 目录 第一章 文献综述 1 1.1 甲醇基本性质及用途 1 1.1.1 甲醇物理和化学性质 1 1.1.2 甲醇的安全性 2 1.1.3 甲醇的用途 2 1.2 甲醇合成工艺 2 1.2.1 甲醇合成概述 2 1.2.2 常用合成方法 3 1.3 甲醇生产问题及改进方向 4 1.3.1 生产中进一步要求提高质量 4 1.3.2 节能降耗 5 1.3.3 设备的设计与改造 5 1.4 甲醇精制过程的研究现状 6 1.4.1 甲醇精制过程的模拟研究 6 1.4.2 Aspen软件在化工流程模拟的应用 6 第二章 生产流程设计论证 7 2.1 粗甲醇精馏 7 2.1.1 精馏技术简述 7 2.1.2 精馏方案确定 7 2.2 精馏设备确定 11 2.3 精馏操作条件 11 第三章 物能衡算 13 3.1 操作条件 13 3.1.1 粗甲醇进料参数 13 3.1.2 模型简化处理 13 3.2 物料衡算 14 3.2.1 F-701汽液组成计算 14 3.2.2 D-702塔底废水计算 16 3.2.3 D-701塔顶排放物计算 17 3.2.4 D-701塔低组成计算 17 3.2.5 D-701塔顶蒸汽及回流液计算 18 3.2.6 D-702塔顶蒸汽及回流液计算 19 3.2.7 结果检验 19 3.3 热量衡算 21 3.3.1 参考数据 21 3.3.2 热量衡算原理及方法 22 3.3.3 D-701热量衡算 22 3.3.4 D-702热量衡算 23 3.3.5 主精馏塔冷凝器E-708热量衡算 24 第四章 设备计算 25 4.1 E-708管壳式冷凝器选型 25 4.1.1试选冷凝器 25 4.1.2核算总传热系数K 26 4.1.3 计算传热面积 28 4.1.4 计算管、壳程压力降 28 4.1.5 确定设计选型 30 第五章 ASPEN工艺核算及优化 31 5.1 引言 31 5.2 Aspen Plus软件介绍 31 5.3 基于Aspen Plus稳态模拟的甲醇三塔模型搭建 33 5.3.1 甲醇三塔稳态模拟基本步骤 33 5.3.2 甲醇三塔初始模拟搭建 31 第六章 车间布置 38 6.1 车间布置规范 38 6.1.1 车间布置的内容 38 6.1.2 车间布置的依据 38 6.1.3 车间布置的原则 39 6.2 竖向设计 40 6.2.1 车间厂房的平面布置 40 6.2.2 车间厂房的立面布置图 41 6.2.3 车间设备布置设计 42 6.3 厂区运输 45 6.3.1 运输方式 46 6.3.2 合理组织人流与货流 46 第七章 非工艺设计与安排 47 7.1环境保护与劳动安全 47 7.1.1“三废”及噪声的处理 47 7.1.2 安全问题的初步设计 48 7.2 工作人员的安排及管理 50 参考文献 51 致谢 53  第一章 文献综述 1.1 甲醇基本性质及用途 1.1.1 甲醇物理和化学性质 甲醇的分子式为CH3OH，其分子量为32.04。通常条件下，甲醇无色透明、易流动、易挥发，具有与乙醇相似的气味。其一般性质列于表1。甲醇的粘度、密度等性质随温度改变如表2所示。[1] 甲醇的电导率，主要决定于它含有的能电离的杂质，如胺、酸、硫化物和金属等。 甲醇不能与脂肪族烃类相混合。它易于吸收水蒸汽、二氧化碳和某些其他物质，因此，只有用特殊的方法才能制得完全无水的甲醇。甲醇的沸点随压力变化如表3所示。[2] 表1 甲醇的一般性质 性质 数据 性质 数据 密度 0.81009／ml(℃) 导热系数 2.09×103J/（cm.s，K） 相对密度 0.7913(d20)4 表面张力 0/cm（22.55dyn/cm）（20℃） 沸点 64.5℃～64.7℃ 熔点 一97.8℃ 折射率 1.3287（20℃） 闪点 16℃(开口容器)～12℃(闭口容器) 蒸发潜热 自燃点 473℃(空气中)～461℃(氧气中) 熔融热 3.169KJ/mol 临界温度 240℃ 燃烧热 727.038KJ/mol（25℃液体）742.738KJ/mol 临界压力 79.54×106Pa(78.5atm) 临界体积 117.8ml／mol 生成热 238.798KJ/mol（25℃液体)201.385KJ/mol（25℃气体） 热容 2.5l～2.53J(g.℃)(20(2～25℃ 液体)，45J(mol.℃)(25℃气体) 蒸汽压 1.2879×104Pa（96.6mmHg）（20℃） 膨胀系数 0.00119（20℃） 粘度 5.945×104Pa.S（0.5945cp）（20℃） 腐蚀性 常温无腐蚀性（