年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计Word文档下载推荐.docx
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作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
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涉密论文按学校规定处理。
导师签名:
日期:
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
毕业设计(论文)题目:
年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
1.毕业设计(论文)的目的和意义
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。
甲醇作为基础有机化工原料,用来生产甲醛、甲胺、醋酸等各种有机化工产品。
根据对汽车代用能源的预测,甲醇是必不可少的替代品之一。
甲醇制烯烃的预期经济效益可以和以石脑油和轻柴油为原料制烯烃大体相近。
甲醇制烯烃的技术开发,将有效改善乙烯、丙烯等产业对石油轻烃原料资源的过度依赖,开辟出一条新的烯烃生产途径。
因此,甲醇工业的发展具有战略意义。
甲醇生产工艺技术的进步对甲醇工业的发展起到很大的促进作用。
2.毕业设计(论文)课题任务的内容和要求
查阅文献,了解国内外本课题的研究现状,熟悉和掌握与课题相关的理论基础知识。
根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数,进行生产方法的选择比较,工艺流程的论证。
通过论证分析和技术经济比较,确定较为合理的精馏工段工艺流程。
根据设计结论对所需设备进行选型。
进行甲醇精馏工段的热量衡算、物料衡算。
通过对物料进行工艺计算,大致确定主要设备的的工艺尺寸。
绘制图纸4张:
工艺流程图、重点主设备结构图、部分车间平面图、部分车间竖面图。
3.毕业设计(论文)成果的要求
进行工艺流程与工艺条件确定的论证。
通过论证分析,确定较为合理的精馏工段工艺流程,进行甲醇该工段的物料衡算、热量衡算。
进行主要塔设备的相关工艺计算。
最后撰写论文,完成毕业设计。
毕业设计(论文)进度计划安排
阶段
应完成的主要工作
起止教学周
1
查阅相关文献,论文总体设计,填写工作进度计划表,撰写开题报告
4-5
2
生产方法的选择比较
6
3
工艺流程的确定,物料衡算
7-8
4
热量衡算及设备计算
9-10
5
图纸的绘制,数据整理
11-14
整理试验数据,撰写论文,上交指导老师
15
7
论文答辩
16
8
主要参考文献
[1]刘光启,马连湘,刘杰.化学化工物性数据手册(有机卷)[M].化学工业出版社.2002.5:
559~613
[2]夏清,陈常贵.化工原理(上册)[M].修订版.天津大学出版社.2009.1
[3]RobertH.WilliamsEricD.Larson.ReproducedwithpermissionfromEnergyforSustainableDevelopment[J].2003.12:
103~105
[4]魏文德.有机化工原料大全(第二版)上卷[M].化学工业出版社.1991.1:
806
[5]DimmlingW.SeipenbuschR.HydrocarbonProcessing.1975,45(9):
169
[6]OthmerDF.Methanol-aversatileSynfuel.1983
[7]陈平.现代化工[J].1996,16(12):
36
[8]谢克昌,房鼎业.甲醇工艺学[M].化学工业出版社.2010.5
[9]丁振亭.吉化科技[J].1995,3
(1):
1~3
[10]中国化工信息[J].1997,(13):
6~10
[11]煤化工[J].2010,第一期
[12]夏清,陈常贵.化工原理(下册)[M].修订版.天津大学出版社.2009.1
[13]刘光启,马连湘,刘杰.化学化工物性数据手册(无机卷)[M].化学工业出版社.2002.4:
3~44
[14]贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计[M].天津大学出版社.2009.1:
119~121
[15]刁玉玮,王立业,俞健良.化工设备机械基础[M].大连理工大学出版社.2009.1:
309~310
指导教师(签名):
审批人(签名):
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
ProcessDesignofSection
AnnualOutputof10
TonsofMethanol
Distillation
Abstract
Methanol,asanimportantorganicchemicalrawmaterial,shouldbeputforwardmorerequirementsforhigherquality.Nowunderstandingandgettingfamiliarwiththerefiningprocessofmethanolarebecomingmorecommon.Throughthedistillationoperation,wecanrefinecrudemethanol.The designneedstorefinethemethanolmaterialtillitscontainedalcoholpurityamounttoapercentageof99.95.Accordingtoamodernunderstandingofthedistillationprocessdesignofmethanol,thethree-tower-distillationtechniqueofmethanolisaheadofotherprocessesforitslowpowerconsumptionandthegoodqualityofitsproducts.Basedonthethree-tower-distillationprocess,thisdesigndoesthematerialcalculation,energycalculationandequipmentselectionforrawmethanol.Ialsocalculatethesizeofthemainprocessequipment-atmospherictower,makethelayoutoftheworkshopforthepreliminarydesignandenablepeopletohaveamoreprofoundunderstandingofthepurificationcoarseformethanol.
Keywords:
Methanol;
Processdesign;
Three-tower-distillation;
Atmospherictower
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:
,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
液体密度kg/m3(20℃)
804.8
熔点/℃
-97.5
气体密度kg/m3(100℃)
3.984
闪点(闭环)℃
9.4
气体粘度(100℃)
12.3
沸点℃
64.6
液体粘度(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,
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- 年产 10 甲醇 精馏 工段 设计 毕业设计