1、核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传！1Mt/a 甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）摘要：本文提出两种新工艺，目的是使预塔使用二次蒸汽作为热源，通过运用计算机对现有工艺和新工艺进行稳态模拟和对比，证实了新工艺的可行性，同时得到了新工艺节能的定量数据，为进一步的工业应用提供依据。关键词： 甲醇 精馏 节能 模拟目录1 概述1.1 有机化合物 .1.2 醇类.1.3 甲醇的概念 2 甲醇2.1 甲醇的结构 .分子式.2.2 甲醇的物理性质.2.3 甲醇的化学性质 2.4 甲醇的备置 3 分离技术3.1 分离技术的概念 3.2 分离技术的分类 .3.2.1 蒸馏3.2.2 分馏3.2.3 精馏.3.
2、2.4 萃取.4 甲醇精馏装置工艺设计4.1 绘制精馏装置图.4.2 绘制流程图4.2.1 文字说明4.2.2 甲醇制备如何进行精馏.9JWKffwvG#tYM*Jg混 合 物 先 在 最 低 沸点 下 蒸 馏 ,直 到 蒸 气 温 度 上 升 前 将 蒸 馏 液 作 为 一 种 成 分 加 以 收 集 。 蒸 气 温 度 的 上 升 表 示 混 合物 中 的 次 一 个 较 高 沸 点 成 分 开 始 蒸 馏 。 然 后 将 这 一 组 分 开 收 集 起 来 。 分 馏 是 分 离 提 纯 液体 有 机 混 合 物 的 沸 点 相 差 较 小 的 组 分 的 一 种 重 要 方 法 。 石
3、 油 就 是 用 分 馏 来 分 离 的 。 分馏 在 常 压 下 进 行 ， 获 得 低 沸 点 馏 分 ， 然 后 在 减 压 状 况 下 进 行 ， 获 得 高 沸 点 馏 分 。 每 个 馏分 中 还 含 有 多 种 化 合 物 ， 可 以 再 进 一 步 分 馏 。 分 馏 是 利 用 分 馏 柱 将 多 次 气 化 冷 凝 过 程在 一 次 操 作 中 完 成 的 方 法 。 因 此 ， 分 馏 实 际 上 是 多 次 蒸 馏 。 它 更 适 合 于 分 离 提 纯 沸 点 相 差不 大 的 液 体 有 机 混 合 物 。 分 馏 的 必 要 性 ： （ 1） 蒸 馏 分 离 不
4、彻 底 。 （ 2） 多 次 蒸 馏 操 作 繁琐 ， 费 时 ， 浪 费 极 大 。 分 馏 的 原 理 ： 混 合 液 沸 腾 后 蒸 气 进 入 分 馏 柱 中 被 部 分 冷 凝 ， 冷 凝 液 在 下 降 途 中 与 继 续上 升 的 蒸 气 接 触 ， 二 者 进 行 热 交 换 ， 蒸 汽 中 高 沸 点 组 分 被 冷 凝 ， 低 沸 点 组 分 仍 呈 蒸 气 上 升 ，而 冷 凝 液 中 低 沸 点 组 分 受 热 气 化 ， 高 沸 点 组 分 仍 呈 液 态 下 降 。 结 果 是 上 升 的 蒸 汽 中 低 沸 点组 分 增 多 ， 下 降 的 冷 凝 液 中 高 沸
5、 点 组 分 增 多 。 如 此 经 过 多 次 热 交 换 ， 就 相 当 于 连 续 多 次 的普 通 蒸 馏 。 以 致 低 沸 点 组 分 的 蒸 气 不 断 上 升 ， 而 被 蒸 馏 出 来 ； 高 沸 点 组 分 则 不 断 流 回 蒸 馏瓶 中 ， 从 而 将 它 们 分 离3.2.3 精 馏一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，
6、可分为普通精馏和特殊精馏（包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏）。若精馏过程伴有化学反应，则称为反应精馏。精 馏 是 将 由 挥 发 度 不 同 的 组 分 所 组 成 的 混 合 液 ， 在 精 馏 塔 中 同 时 多 次 地 进 行 部 分 汽 化 和多 次 部 分 冷 凝 ， 使 其 分 离 成 较 纯 态 组 分 的 过 程 。 双 组 分 混 合 液 的 分 离 是 最 简 单 的 精 馏 操 作 。典 型 的 精 馏 设 备 是 连 续 精 馏 装 置 ， 包 括 精 馏 塔 、 再 沸 器 、 冷 凝 器 等 。 精 馏 塔 供 汽 液 两 相 接触 进 行 相 继 传 质 ， 位
7、于 塔 顶 的 冷 凝 器 使 蒸 气 得 到 部 分 冷 凝 ,部 分 凝 液 作 为 回 流 液 返 回 塔 顶 ,其余 馏 出 液 是 塔 顶 产 品 。 位 于 塔 底 的 再 沸 器 使 液 体 部 分 汽 化 ， 蒸 气 沿 塔 上 升 ， 余 下 的 液 体 作为 塔 底 产 品 。 进 料 加 在 塔 的 中 部 ,进 料 中 的 液 体 和 上 塔 段 来 的 液 体 一 起 沿 塔 下 降 ,进 料 中的 蒸 气 和 下 塔 段 来 的 蒸 气 一 起 沿 塔 上 升 。 在 整 个 精 馏 塔 中 ， 汽 液 两 相 逆 流 接 触 ， 进 行 相 际传 质 。 液 相
8、中 的 易 挥 发 组 分 进 入 汽 相 ， 汽 相 中 的 难 挥 发 组 分 转 入 液 相 。 对 不 形 成 恒 沸 物 的物 系 ， 只 要 设 计 和 操 作 得 当 ， 馏 出 液 将 是 高 纯 度 的 易 挥 发 组 分 ， 塔 底 产 物 将 是 高 纯 度 的 难挥 发 组 分 。 进 料 口 以 上 的 塔 段 ， 把 上 升 蒸 气 中 易 挥 发 组 分 进 一 步 提 浓 ， 称 为 精 馏 段 ； 进 料口 以 下 的 塔 段 ， 从 下 降 液 体 中 提 取 易 挥 发 组 分 ,称 为 提 馏 段 。 两 段 操 作 的 结 合 ,使 液 体 混合 物
9、中 的 两 个 组 分 较 完 全 地 分 离 ， 生 产 出 所 需 纯 度 的 两 种 产 品 。 当 使 n 组 分 混 合 液 较 完全 地 分 离 而 取 得 n 个 高 纯 度 单 组 分 产 品 时 ， 须 有 n-1 个 塔 。 精 馏 过 程 的 节 能 精 馏 过 程 的 核 心 在 于 回 流 ， 而 回 流 必 须 消 耗 大 量 能 量 。 降 低 能 耗 是 精馏 过 程 发 展 的 重 大 课 题 。 除 了 选 择 经 济 上 合 理 的 回 流 比 外 ， 主 要 的 节 能 措 施 有 ： 热 泵精 馏 。 将 塔 顶 蒸 气 绝 热 压 缩 （ 见 热 力
10、 学 过 程 ） 升 温 后 ， 重 新 作 为 再 沸 器 的 热 源 (见 热 泵 蒸发 )； 多 效 精 馏 。 精 馏 装 置 由 压 力 依 次 降 低 的 若 干 个 精 馏 塔 组 成 ， 前 一 精 馏 塔 塔 顶 蒸 气 用作 后 一 精 馏 塔 再 沸 器 的 加 热 蒸 气 （ 见 多 效 蒸 发 ） ； 采 用 高 效 精 馏 塔 ， 可 用 较 小 的 回 流 比 ；采 用 高 效 换 热 器 ， 可 降 低 传 热 温 度 差 ， 这 样 就 可 以 减 少 有 效 能 失 。 采 用 电 子 计 算 机 对过 程 进 行 有 效 控 制 ， 减 小 操 作 裕 度
11、 ， 确 保 过 程 在 最 低 能 耗 下 进 行 。3.2.4 萃 取萃取，又称溶剂萃取或液液萃取（以区别于固液萃取,即侵取），亦称抽提（通用于石油炼制工业），是一种用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液，实现组分分离的传质分离过程，是一种广泛应用的单元操作。 利用相似相溶原理。 利 用 化 合 物 在 两 种 互 不 相溶 （ 或 微 溶 ） 的 溶 剂 中 溶 解 度 或 分 配 系 数 1的 不 同 ， 使 化 合 物 从 一 种 溶 剂 内 转 移 到 另 外 一种 溶 剂 中 。 经 过 反 复 多 次 萃 取 ， 将 绝 大 部 分 的 化 合 物 提 取 出 来 。
12、 4 甲醇精馏装置工艺设计4.1 绘制精馏装置图. 冷 凝 器加 料 板再 沸 器馏 出 液精馏精馏提馏 n,Fq qqqn,Dn,Ln,w冷 凝 器加 料 板再 沸 器馏 出 液精馏精馏提馏 再 沸 器馏 出 液精馏精馏提馏 精 馏 装 置 图4.2 绘 制 甲 醇 精 馏 工 艺 流 程 图 4.2.1 文 字 说 明粗 甲 醇 03 在 换 热 器 C-01 中 被 加 压 塔 塔 底 馏 出 液 加 热 后 进 入 加 压 精 馏 塔 E-01 的 中 不 进行 精 馏 ， 塔 顶 馏 出 物 在 换 热 器 C-02 中 将 常 压 精 馏 塔 的 釜 液 加 热 蒸 发 后 一 部
13、 分 回 到 塔 顶 ，一 部 分 （ 05） 作 为 产 品 。 塔 底 馏 出 液 经 热 交 换 后 进 入 常 压 精 馏 塔 E-02 中 部 进 行 精 馏 。塔 顶 馏 出 物 06 与 05 一 样 作 为 产 品 。 塔 底 馏 出 液 一 部 分 经 加 热 蒸 发 后 回 到 塔 底 ， 一 部 分（ 07） 作 为 废 水 进 入 废 水 处 理 系 统 。 侧 提 物 08 中 主 要 含 有 甲 醇 .水 和 杂 醇 ， 进 入 回 收 塔E-03 的 中 部 进 行 甲 醇 蒸 馏 回 收 。 塔 顶 馏 出 物 11 中 主 要 含 有 甲 醇 ， 被 送 入
14、粗 甲 醇 储 罐 ， 重新 进 入 甲 醇 精 馏 系 统 。 塔 底 和 侧 提 物 合 并 后 进 入 杂 醇 油 罐 或 进 入 废 水 处 理 系 统 。4.2.2 甲 醇 制 备 如 何 进 行 精 馏一种高纯度甲醇的制备方法，包括如下步骤：粗甲醇依次送入预精馏塔、加压塔和复合常压塔进行精馏，分别由加压塔塔顶和复合常压塔塔顶获得精制纯化的甲醇。采用本发明的方法，可将纯度为 95.50(wt)的合成甲醇精制为高纯度的甲醇，质量符合规定的指标。本发明流程简单，具有广泛的应用前景。 一种高纯度甲醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：粗甲醇依次送入由规整填料预精馏塔(1)、加压塔(2)和
15、复合常压塔 (6)进行精馏，分别由复合加压塔(2) 塔顶和复合常压塔(6)塔顶获得精制纯化的甲醇。5 进 行 计 算5.1 基础数据粗 甲 醇 的 组 成 见 表 1。 初 始 条 件 ： 物 料 （ 粗 甲 醇 ） 总 流 率 为 13431kg/h.温 度 40 .压力 为 4bar(G).表 1 粗 甲 醇 组 成 （ wt%）组 分名 称CO2 CO H2 CH4 N2 (CH3)2OAr CH3OH H2O 异 丁醇组 成 0.57 0.02 0.00 0.05 0.01 0.02 0.03 94.07 5.18 0.05各 精 馏 塔 压 力 见 表 2。表 2 精 馏 塔 压 力
16、 （ bar（ G） ）塔 顶 压 力 塔 底 压 力预 精 馏 塔 0.5 0.8主 精 馏 塔 0.5 1.2双 塔 流 程预 精 馏 塔 0.5 0.8加 压 塔 5.6 6.0 三 塔 流 程常 压 塔 0.03 0.085.2 模 拟 方 法计 算 机 模 拟 是 研 究 化 工 工 艺 过 程 的 有 效 途 径 ， 采 用 化 工 流 程 模 拟 软 件 PRO/II 来 模 拟甲 醇 精 馏 系 统 。5.2.1 热 力 学 方 法物 系 主 要 组 分 为 甲 醇 和 水 ， 另 外 还 有 二 甲 醚 .少 量 的 CO2.CO.H2.CH4.N2.Ar 等 气 体 及 高
17、沸 物 （ 主 要 为 异 丁 醇 ） 。 正 确 模 拟 一 个 化 工 过 程 ， 使 用 适 当 的 热 力 学 方 法 和 数 据 是 非 常 重要 的 。 醇 水 系 统 属 于 强 非 理 想 液 体 混 合 物 ， 这 里 所 用 的 化 工 流 程 模 拟 软 件 PRO/II 提 供 一组 专 门 的 热 力 学 方 法 ， 即 把 特 殊 的 醇 数 据 库 与 NRTL 方 程 相 结 合 来 计 算 K 值 。 NRTL 方 程是 基 于 局 部 组 成 的 理 论 而 导 出 的 液 体 活 度 系 数 方 程 ， 它 已 成 功 地 应 用 于 许 多 强 非 理
18、想 混 合物 和 部 分 混 溶 系 数 。 当 使 用 液 体 活 度 方 法 时 ， 组 分 的 标 准 态 逸 度 是 纯 液 体 的 逸 度 ， 对 于超 临 界 气 体 以 及 水 中 的 微 量 溶 质 ， 使 用 无 限 稀 释 下 定 义 的 标 准 状 态 会 更 方 便 ， 因 此 选 用 亨利 定 律 以 便 更 准 确 方 便 地 模 拟 不 凝 气 在 甲 醇 及 水 中 的 溶 解 度 。 此 外 ， 三 塔 流 程 中 加 压 塔 的操 作 压 力 为 5.6 6.0bar(G),选 用 修 改 后 的 非 理 想 气 体 状 态 方 程 SRKM 来 计 算 逸
19、 度 系 数 。5.2.2 计 算 模 块 的 组 织甲 醇 精 馏 系 统 主 要 是 串 联 计 算 即 三 塔 串 联 和 双 塔 串 联 。常 规 塔 的 塔 顶 冷 凝 器 相 当 于 一 块 理 论 板 ， 可 以 作 为 塔 系 的 一 部 分 一 次 性 解 出 ， 但 是 甲 醇精 馏 工 艺 的 特 点 是 预 精 馏 塔 的 塔 顶 两 极 冷 凝 。 这 种 冷 凝 方 式 显 然 不 同 于 每 块 塔 板 的 蒸 馏 过程 ， 因 此 ， 采 用 撕 裂 回 流 的 方 法 ， 把 塔 顶 冷 凝 器 作 为 一 个 独 立 的 单 元 模 块 来 模 拟 ， 计
20、两台 串 联 换 热 器 的 液 相 产 品 经 过 分 离 罐 后 作 为 塔 顶 进 料 引 入 塔 系 ， 以 此 模 拟 回 流 。对 于 三 塔 精 馏 ， 加 压 塔 塔 顶 冷 凝 器 同 时 作 为 常 压 塔 塔 釜 再 沸 器 ， 如 果 严 格 规 定 分 离 要求 分 别 计 算 两 塔 ， 由 于 计 算 值 与 设 计 值 存 在 的 误 差 ， 常 压 塔 再 沸 器 热 负 荷 与 加 压 塔 顶 冷 凝器 负 荷 不 一 定 相 等 ， 而 且 只 能 核 算 而 无 法 进 行 流 程 的 优 化 研 究 。 因 此 ， 加 压 塔 同 样 采 用预 精 馏
21、 塔 的 模 拟 方 法 ， 单 独 计 算 塔 顶 冷 凝 器 ， 并 规 定 其 热 负 荷 绝 对 值 等 于 常 压 塔 再 沸 器 的热 负 荷 。 计 算 结 果 表 明 ， 这 种 方 法 模 拟 双 效 精 馏 是 简 单 可 行 的 。5.3 计算结果5.3.1 三塔流程物料及热量衡算由三塔流程物热平衡设计值与计算值的结果对比见表 3 和表 4。由表 3 可知，各物流点的温度.压力 .组成以及塔顶冷凝器.塔釜再沸器负荷的计算值均与设计值吻合较好，说明该方法完全可以对甲醇精馏系统进行模拟。表 3 三塔流程物料衡算结果 （wt%）物 流 名 称 粗 甲 醇 液 预 精 馏 后 甲
22、 醇 液 加 压 塔 塔 底 甲 醇 水 液 精 甲 醇 气 （ 14） 甲 醇 精 馏 污 水 液 精 甲 醇 液 （ 16）（ 11） （ 12） （ 13） （ 15）相 态 （ 物 流 号 ） 设 计 值 计 算值设 计 值 计 算 值 设 计 值 计 算 值 设 计 值 计 算 值 设 计 值 计 算 值 设 计 值 计 算 值CO2 0.57 0.57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00CO 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00H2 0.
23、00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00CH4 0.05 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00N2 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00(CH3)2O 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Ar 0.03 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0
24、0 0.00 0.00CH3OH 94.07 94.07 94.67 97.69 90.70 90.77 90.90 90.91 4.16 4.79 99.90 99.93H2O 5.18 5.18 5.28 5.26 9.22 9.14 0.10 0.09 95.00 94.29 0.10 0.07异 丁 醇 0.05 0.05 0.05 0.05 0.08 0.09 10ppm 0.00 0.84 0.92 10ppm 0.00总 流 量 ， kg/g 13431 13431 13243 13240 7537 7537 15948 15939 727 727 12500 12500温 度
25、， 40.00 40.00 82.00 81.51 125.00 125.75 122.00 121.18 105.00 105.00 4.00 4.00压 力 ，bar（ G）4.00 4.00 0.80 0.80 6.00 6.00 5.60 5.60 8.00 8.00 0.03 0.03表 4 三 塔 流 程 热 量 衡 算 结 果 （ Gcal/h）塔 顶 冷 凝 器 塔 釜 再 沸 气设 计 值 计 算 值 设 计 值 计 算 值预 精 馏 塔 0.88 0.88 1.24 1.29加 压 塔 3.70 3.53 4.20 4.18常 压 塔 4.11 3.97 3.70 3.53
26、注 ： 设 计 值 指 国 内 某 装 置 的 设 计 值 。5.3.2 双塔流程物料衡算用同样的热力学方法，采用三塔精馏中的粗甲醇进了，产品仍然是 40.12500kg/h 的精甲醇，将三塔流程改为典型的双塔流程进行模拟。由于甲醇三塔精馏模拟效果比较理想，所以双塔精馏的模拟也应该是可信的，结果见表 5。计算结果表明，精甲醇的质量达到三塔流程的要求，产量也基本符合要求。因此，可以用PRO/II 软 件 的 计 算 来 对 两 种 工 艺 方 法 进 行 比 较 分 析 。表 5 双 塔 流 程 物 料 衡 算 结 果 （ wt%）物 流 名 称 粗 甲 醇 预 精 馏 后 甲醇主 精 馏 塔
27、顶 甲 醇 精 馏 污水精 甲 醇相 态 （ 物 流 号 ）液 （ 1） 液 （ 2） 液 （ 3） 液 （ 4） 液 （ 5）CO2 0.57 0.00 0.00 0.00 0.00CO 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00H2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00CH4 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00N2 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00(CH3)2O 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00Ar 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00CH3OH 94.07 94.70 99.97 6.72 99.94H2O 5.
28、18 5.25 0.03 92.38 0.06异 丁 醇 0.05 0.05 0.00 0.90 0.00总 流 量 ，kg/g13431 13243 0 746 12497温 度 ， 40.00 81.51 75.00 117.72 40.00压 力 ，bar（ G）4.00 0.80 0.53 1.30 0.565.4 方案比较为了准确全面考察双塔流程和三塔流程的综合经济性能，选择合理的精馏工艺路线，采用同样的进料组成并保证同样的分离要求，分别就 1Mt/a.0.5Mt/a.0.25Mt/a 三种生产规模的甲醇精馏工艺设计的比较分析。5.4.1 能耗双 塔 流 程 与 三 塔 流 程 在
29、不 同 规 模 下 的 甲 醇 精 馏 装 置 能 耗 比 较 见 表 6。表 6 能 耗 比 较 （ t/h）1 0.5 0.25生 产 规 模（ Mt/a） 双 塔 三 塔 双 塔 三 塔 双 塔 三 塔塔 顶 冷 却水88.4 88 44.2 44 22.1 22预 精馏 塔塔 底 蒸 汽 2.56 2.56 1.28 1.28 0.64 0.64塔 顶 冷 却水691.8 0 345.9 0 173.0 0主 精 馏 塔或 加 压 塔塔 底 蒸 汽 13.6 8.4 6.8 4.2 3.4 2.1塔 顶 冷 却水 396.9 198.5 99.2 常 压 塔塔 底 蒸 汽 0 0 0产
30、 品 冷 却 水 29.9 40.9 14.9 20.5 7.5 10.3总 耗 冷 却水810.1 525.8 405.0 263.0 202.6 131.5 冷 却总 耗 蒸 汽 16.16 10.96 8.08 5.48 4.04 2.74注 ： 冷 却 水 的 消 耗 是 指 33 的 冷 却 水 被 加 热 到 43 ； 蒸 汽 是 指 3.5bar(G)的 低 压 蒸 汽 。比 较 结 果 表 明 ：（ 1） 两 种 流 程 中 预 精 馏 塔 的 分 离 要 求 及 操 作 条 件 完 全 相 同 ， 所 以 能 耗 相 同 。（ 2） 不 论 是 三 塔 流 程 ， 还 是 双
31、 塔 流 程 ， 单 位 时 间 所 耗 用 的 冷 却 水 量 以 及 消耗 的 蒸 汽 量 与 生 产 规 模 成 正 比 ， 几 同 一 个 流 程 不 同 规 模 的 吨 甲 醇 能 耗是 相 同 的 。（ 3） 三 塔 流 程 所 有 的 冷 却 水 量 和 蒸 汽 量 大 大 小 于 双 塔 流 程 。 究 其 原 因 ： 双 效 精 馏 中 的 常 压 塔 不 需 外 界 供 热 ， 从 而 降 低 了 热 能 消 耗 ； 以1Mt/a 为 例 ， 三 塔 流 程 加 压 塔 和 常 压 塔 的 回 流 量 小 ， 见 表 7， 因 此耗 用 的 蒸 汽 量 及 冷 却 水 量
32、均 相 对 较 小 。 说 明 三 塔 流 程 是 一 种 节 能 型 工艺 。表 7 回 流 量 比 较 （ Kmol/h）三 塔 流 程 双 塔 流 程加 压 塔 常 压 塔 主 精 馏 塔319.5 233.9 8375.4.2 塔径在 假 定 塔 板 数 和 板 间 距 不 变 的 情 况 下 ， 运 用 化 工 模 拟 软 件 PRO/II 中 提 供 的 塔 水 力学 计 算 模 块 对 不 同 规 模 不 同 流 程 的 各 塔 的 塔 径 作 了 粗 略 估 算 ， 见 表 8。 PRO/II 软 件 长 期的 使 用 经 验 证 明 ， 虽 然 计 算 的 塔 径 并 不 一
33、 定 能 代 表 实 际 装 置 的 塔 径 ， 但 作 为 研 究 数 据 完 全可 以 说 明 问 题 。表 8 精 馏 塔 塔 径 比 较 （ mm）由 表 8 可 知 ：（ 1） 塔 径 的 变 化 与 生 产 模 式 不 成 比 例 。 生 产 规 模 扩 大 一 倍 ， 塔 径 扩 大 的 最 大 幅 度 仅 为33%。（ 2） 在 设 备 材 质 相 同 ， 塔 结 构 ， 塔 板 数 和 板 间 距 不 变 的 情 况 下 ， 塔 径 可 以 作 为 衡 量 塔设 备 投 资 的 表 证 因 素 。 俩 中 刘 政 预 精 馏 塔 操 作 条 件 相 同 ， 故 塔 径 相 同
34、 。 由 于 三 塔流 程 中 的 加 压 精 馏 塔 采 用 了 加 压 操 作 ， 并 于 塔 顶 采 出 部 分 精 甲 醇 产 品 ， 只 有 塔 底甲 醇 和 睡 进 入 进 入 常 压 塔 ， 所 以 三 塔 流 程 中 的 两 个 主 精 馏 塔 塔 径 均 小 于 双 塔 流 程主 塔 塔 径 。 从 整 体 流 程 来 看 ， 曾 加 一 个 塔 系 统 ， 投 资 也 增 加5.4.3 综合1 0.5 0.25规 模（ Mt/a） 双 塔 三 塔 双 塔 三 塔 双 塔 三 塔预 精 馏 塔 914 914 762 762 610 610主 精 馏 塔或 加 压 塔 182
35、9 1219 1372 914 1067 762常 压 塔 1372 1067 762与 双 塔 流 程 相 比 ， 三 塔 流 程 利 用 蒸 汽 潜 热 的 多 重 效 用 ， 充 分 达 到 节 能 目 的 ，但 其 总 投 资 增 加 。 为 了 正 确 评 价 流 程 的 经 济 性 能 ， 表 9 分 表 列 出 了 两 种 流 程 的综 合 技 术 经 济 指 标表 9 综 合 技 术 经 济 指 标三 塔 流 程 双 塔 流 程生 产 规 模（ Mt/a） 1 0.5 0.25 1 0.5 0.25总 投 资 ， 万 元 203.2 134 101.9 179.4 109.6
36、79.0操 作 费 ， 万 元 /年 182.6 98.4 56.5 285.0 147.6 79.5超 投 资 返 本 期 ， 年 0.23 0.5 0.89 从 表 9 可 见 ： 虽 然 三 塔 流 程 的 投 资 有 所 增 加 ， 但 是 由 于 能 耗 大 幅 度 下 降 ， 操 作 费 用 也显 著 降 低 ; 正 如 前 面 能 耗 及 塔 径 计 算 结 果 的 比 较 所 证 明 ， 由 于 同 一 流 程 设 备 投 资 增 加 的 幅度 较 生 产 规 模 增 加 的 幅 度 小 得 多 ， 而 吨 甲 醇 能 耗 保 持 不 变 ， 所 以 同 一 流 程 投 资 的
37、 返 本 期 随着 生 产 的 规 模 的 增 加 而 缩 短 ； 对 于 1Mt/a 甲 醇 的 三 塔 流 程 精 馏 装 置 ， 较 同 一 规 模 的 双 塔流 程 超 投 资 部 分 的 返 本 期 为 0.23 年 ， 即 不 到 三 个 月 ， 三 塔 流 程 增 加 的 投 资 就 被 收 回 。 显然 ， 剩 余 投 资 的 返 本 期 三 塔 流 程 较 双 塔 流 程 短 。6 结 论通 过 计 算 分 析 表 明 ， 只 有 综 合 考 虑 所 分 离 物 系 的 具 体 特 性 .投 资 与 经 营 等 因 素 ， 并 结 合生 产 及 要 求 ， 才 能 找 到 最
38、 可 靠 .最 经 济 的 甲 醇 精 馏 工 艺 方 案 。精品资料精品资料9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQGn8xp$R#͑GxGjqv$UE9wEwZ#QcUE%&qYpEh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu#KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwcvR9CpbK!zn%Mz849GxGjqv$UE9wEwZ#QcUE%&qYpEh5pDx2zVkum&gTXRm6
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