1. 研究目的与意义
甲醇是一种简单的一元醇类,其既可作为基本有机化工原料用于生产甲醛、乙酸、甲硫醇等化工产品,又可作为煤化工中间产品,生产低碳烯烃等物质,还可作为燃料直接使用,或通过催化反应制备二甲醚、汽油等燃料。故其在有机化工、石油化工、能源等领域有着广泛的应用。
甲醇在化工领域一直都是一种十分重要的生产原料,在多种化工产品的生产中都能用到。针对这种需求,国内外都对甲醇的制备和精馏进行了相关研究,并对其精馏工艺不断进行优化完善,以提升甲醇制备的效率与回收率。在甲醇精馏工艺方面,我国一直所采用的都是鲁奇节能工艺改进之后的技术,其主要是在预精馏塔的塔顶进一步增设了两级冷凝,然后将粗甲醇进料的 20% 新鲜水作为萃取水,同时对常压精馏塔侧线抽出的杂醇油再经过汽提回收到甲醇。这一工艺可以说已经较为完备和成熟,但却并非没有优化空间。相反,这种甲醇精馏工艺仍然具有进一步完善的空间,如当前甲醇精馏工艺中所使用的塔内件类型众多,这就可以通过选型的研究来进行优化,同时在甲醇精馏装置的原料组成方面也存在优化空间。因此,探讨甲醇精馏工艺仍是当前化工领域的一个重要课题。
2. 研究内容与预期目标
主要内容:本设计以年处理量8万吨甲醇-水为生产目标,采用连续筛板精馏塔装置,醇-水溶液中甲醇含量(质量百分数,以下同此)为40%,要求塔顶馏出液甲醇含量不低于95%,塔釜液中甲醇不高于3%。
预期目标:论证工艺合理性,对整个精馏工段进行工艺设计,对主要设备进行计算和选型。针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算和热量衡算,计算主体分离设备的工艺尺寸,并对辅助设备选型和一些非标设备进行计算。画出物料流程图、带控制点工艺流程图、主体设备图和若干非标辅助设备图、车间平面布置图和立面图、管道布置图等。
3. 研究方法与步骤
通过查阅文献资料,了解甲醇精馏方法。利用对比分析的方法,确定工艺设计方案。利用Aspen Plus软件辅助进行物料衡算、热量衡算、管路计算及设备选型及设计等工艺计算,确定所需精馏设备的尺寸和类型,连接管路的直径、安装高度和安装位置以及车间和厂房的建筑尺寸等。根据工艺操作条件确定单元设备的自控方案。依据精馏塔设备的布置要求确定车间布置方案。依据工艺计算的结果,通过计算机及手绘画出甲醇精馏车间物料流程图、带控制点的工艺流程图、设备设计条件图、设备平面及立面布置图等。
4. 参考文献
[1]潘建东.甲醇精馏工艺及塔器优化设计研究[J].云南化工,2020,47(09):116-118.
[2]纪博博,刘晓刚.探讨甲醇精馏工艺分析以及其塔器优化设计[J].化工管理,2016(23):259.
[3]赵森. 甲醇精馏工艺的优化与改进及复合塔板设计模型的完善[D].浙江工业大学,2015.
5. 工作计划
(1)2022-12-28~2022-3-5(上期末-第1周)毕业实习阶段,在校进行毕业实习学生整理化工设计室,查阅资料,初步熟悉接触课题,完成毕业实习报告。
(2)2022-3-8~2022-3-21(第2-3周)在查阅文献资料的基础上,写出开题报告,完成课题相关外文文献翻译。
(3)2022-3-22~2022-5-17(第4-11周)完成毕业设计计算说明书和相关图纸。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。