甲醇精餾工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)及計(jì)算

2.甲醇精餾工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)及計(jì)算2.1操作條件1.粗甲醇構(gòu)成（wt%）序號(hào)組份含量序號(hào)組份含量1CO21.005乙醇0.252CH3OH90.56正丙醇0.103二甲醚0.357仲丁醇0.054甲酸甲酯0.258水7.502.技術(shù)指標(biāo)精甲醇收率≥99.6%；精甲醇濃度≥99.95%；蒸汽消耗≤1.2噸/噸精甲醇；循環(huán)水消耗≤60噸/噸精甲醇；廢水中甲醇含量＜50ppm;電耗≤4度/噸精甲醇；全塔壓降≤8/10/10/10kPa。3.粗甲醇進(jìn)料量按年30萬(wàn)噸精甲醇計(jì)算，而粗甲醇中含甲醇量為90.5%。年工作日按7200小時(shí)計(jì)，則精甲醇每小時(shí)產(chǎn)量為300000/7200=41.667t/h=41667kg/h每小時(shí)所需粗甲醇的量41667/0.905=46040.88kg/h2.2預(yù)精餾塔工藝計(jì)算2.2.1物料衡算1.DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算通過(guò)DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算擬定完畢分離規(guī)定的理論板數(shù)和回流比。圖2.1預(yù)塔DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算流程圖（1）設(shè)立模擬參數(shù)①定義流股條件：②定義單元模型(Blocks)定義回流比與最小回流比值(Refluxratio)輸入-1.2定義再沸器和冷凝器的壓力(Pressure)Condenser1.35barReboiler1.43bar定義輕重核心組分的回收率(Keycomponentrecoveries)輕核心組分(Lightkey)：CompCH3OCH3Recov0.990重核心組分(Heavykey)：CompCH3OHRecov0.008定義冷凝器類(lèi)型(Condenserspecifications)：選擇TotalCondenser(Distillatevaporfraction：0)擬定物料計(jì)算辦法Basemethod：NRTL-RK（2）模擬成果表2.2預(yù)塔模擬成果表2.3預(yù)塔模擬成果2.3加壓精餾塔工藝計(jì)算2.3.1物料衡算1.DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算圖2.2加壓塔DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算流程圖設(shè)立模擬參數(shù)定義流股條件②定義單元模型(Blocks)定義回流比與最小回流比值(Refluxratio)輸入-1.5定義再沸器和冷凝器的壓力(Pressure)Condenser800kPabarReboiler810kPa定義輕重核心組分的回收率(Keycomponentrecoveries)輕核心組分(Lightkey)：CompCH3OHRecov0.5重核心組分(Heavykey)：CompH2ORecov0.001定義冷凝器類(lèi)型(Condenserspecifications)：選擇Totalcondenser(Distillatevaporfraction：0)③擬定物料計(jì)算辦法Basemethod：NRTL-RK（2）模擬成果表2.4加壓塔模擬成果表2.5加壓塔塔模擬成果因此，理論板數(shù)取25塊，第18塊進(jìn)料，回流比為1.87。2.RadFrac精確計(jì)算本節(jié)重要運(yùn)用Aspen軟件的RadFrac模塊對(duì)擬定回流比和理論板數(shù)的加壓塔進(jìn)行精確計(jì)算，為加壓塔的設(shè)計(jì)提供設(shè)備參數(shù)。圖2.5加壓塔精確計(jì)算流程圖（1）模擬參數(shù)設(shè)定（2）設(shè)計(jì)規(guī)定變量設(shè)定（3）模擬成果變量成果表3.3加壓塔模擬成果2.3.2塔徑和塔高計(jì)算1.填料塔設(shè)計(jì)（1）精餾段參數(shù)設(shè)定（2）提餾段參數(shù)設(shè)定2.填料塔設(shè)計(jì)模擬成果（1）精餾段模擬成果可知精餾段塔徑為7.489m，圓整取7.5m則精餾段填料層高度為=6.8m（2）提餾段模擬成果可知提餾段塔徑為7.441m，圓整后取7.5m則提餾段填料層高度為=2.4m綜上可知，加壓塔的塔徑為7.5m。3.填料加壓塔核算（1）精餾段核算參數(shù)設(shè)定（2）提餾段核算參數(shù)設(shè)定44.填料加壓塔核算成果（1）精餾段模擬成果（2）提餾段模擬成果2.3.3全塔高度的擬定1.全塔填料層總高度6.4+2.4=8.8m2.全塔填料層總壓降=248.5+84.0=332.5Pa4.填料支承裝置5.液體分布裝置6.全塔高度擬定7.全塔高度2.4預(yù)精餾塔工藝計(jì)算2.4.1物料衡算1.DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算通過(guò)DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算擬定完畢分離規(guī)定的理論板數(shù)和回流比。圖2.6常壓塔DSTWU簡(jiǎn)捷計(jì)算流程圖（1）設(shè)立模擬參數(shù)①定義流股條件：②定義單元模型(Blocks)定義回流比與最小回流比值(Refluxratio)輸入-1.2定義再沸器和冷凝器的壓力(Pressure)Condenser1.35barReboiler1.43bar定義輕重核心組分的回收率(Keycomponentrecoveries)輕核心組分(Lightkey)：CompCH4ORecov0.998重核心組分(Heavykey)：CompWATERRecov0.001定義冷凝器類(lèi)型(Condenserspecifications)：選擇TotalCondenser(