200吨/日甲醇装置的精馏技术研究

摘要

大庆油田甲醇厂甲醇精馏装置原设计生产能力为200吨/日,实际生产过程中由于合成粗甲醇能力提高300吨/日,折合精甲醇221/日,出现了甲醇精馏单元吃配不平衡的问题,甲醇精馏塔底排水中醇含量高达12000ppm,甲醇收率低,精馏过程能耗高.针对上述问题,本文首先对原精馏装置的操作过程进行了分析,提出了由板式精馏塔改为填料精馏塔的改造方案.建立了精馏塔的数学模型,编制了用泡点法模拟甲醇精馏塔的计算程序并结合均匀设计法对甲醇精馏塔的结构和操作参数进行了优化,改造后精馏装置处理能力由200吨/日提高至220吨/日,精馏塔底排水中的醇含量由改造前的12000ppm降至1000ppm以下.

目录

文摘

英文文摘

绪言

第一章文献综述

1.1甲醇的用途

1.2甲醇生产方法与技术

1.3甲醇精馏技术

1.3.1单塔流程

1.3.2双塔流程

1.3.3三塔流程

1.4填料塔与板式塔的比较

1.4.1填料塔与板式塔的原理比较

1.4.2填料塔与板式塔的液体流动和传质机理比较

1.4.3塔内气液两相操作状态比较

1.4.4填料塔与板式塔的性能比较

1.5甲醇精馏塔由板式塔改为填料塔的可行性研究

1.5.1甲醇精馏塔由板式塔改为填料塔的可行性

1.5.2塔型的选择

1.6精馏过程计算方法及比较

1.6.1简捷计算法

1.6.2严格计算法

1.7填料精馏塔的计算

1.8均匀设计方法及其在多参数优化问题中的应用

第二章甲醇精馏装置背景

2.1原设计情况

2.1.1概述

2.1.2原料及产品

2.1.3物料平衡

2.1.4精馏工艺流程

2.1.5精馏设备说明及主要操作参数

2.2实际生产情况

2.2.1原料及产品

2.2.2正常生产情况

2.3精馏存在问题及分析

2.3.1甲醇精馏能力与前部粗醇的生产能力不匹配，吃配不平衡

2.3.2甲醇收率低，废水处理困难

第三章200吨/日甲醇装置精馏模拟计算

3.1精馏过程分析

3.2数学模型的建立

3.3 MESH方程求解

3.3.1汽液平衡常数Ki,j

3.3.2三对角线矩阵法及其求解

3.3.3热平衡方程组

3.4泡点法求解过程

第四章优化操作

4.1 进料

4.2分离要求

4.3甲醇精馏塔整体流程确定

4.4精甲醇塔结构和操作参数优化计算

第五章200吨/日甲醇精馏塔改造方案

5.1改造后的工艺流程简述

5.2填料塔设计计算

5.2.1工艺条件

5.2.2设计计算

5.3填料和分布器的布置与选择

5.3.1填料布置

5.3.2分布器的选择与布置

第六章结论

主要符号说明

附录

参考文献

致谢