2.2 甲醇双塔工艺流程说明
图2.1甲醇双塔精馏流程图
实际工艺流程叙述：来自合成工段的粗甲醇首先进入粗甲醇贮槽内，然后经过预塔给料泵加压到0.24MPa后和适量的软水混合，(控制预后比重为0.80～0.88)，再进入粗甲醇预热器，加热至65℃左右进入预塔，加热釜液至82℃左右为塔内溶液提供热量，塔顶的气体进入预塔冷凝器冷凝成≤50℃的液体后进入预回流槽，从预回流槽出来的液体经预回流泵加压到0.24MPa后进入到预塔顶进行回流，为预塔提供必需的传热，传质介质，用预塔回流量控制预塔顶在64℃左右。塔顶气体中未被冷凝下来的气体即轻组分进入排汽冷凝器进一步冷凝回收有用的甲醇组分，而其他轻组分则由自调阀控制压力≤0.015MPa后放空。预塔底的液体经过主塔给料泵加压到0.24MPa后，再经自调阀控制一定的预塔底液位后进入主塔，主塔下设主塔再沸器，用低压蒸汽加热釜液温度为105℃，为主塔精馏提供必需的热量，塔顶的气相进入主塔冷凝器冷凝成50℃的液体，进入主回流槽内，再经主回流泵加压至0.5MPa后返回塔顶进行回流，为主塔顶提供必需的传质、传热介质。塔顶温度用回流量控制在65℃，保持回流比为1.5～2.5之间，塔顶压力≤0.06MPa，主塔冷凝器中未被冷凝下来的轻组分进入排气冷凝器中进一步冷凝，回收有用的甲醇组分，未被冷凝的气体放空处理。精甲醇产品由塔顶采出来(根据实际情况选择不同的采出口)，采出的精甲醇首先进入产品冷却器中冷却到40℃后经过流量计进入精甲醇贮槽，计量液位，再经精甲醇泵加压到0.24MPa后送往罐区外销。主塔溶液中还有一部分沸点介于甲醇和水之间的物质，大多为异丁基油，由主塔采出，经杂醇油冷却器冷却到≤40℃后进入杂醇油贮槽计
量液位，再经杂醇油泵加压到一定压力后外送。主塔底的组分主要为水，经调节阀控制40～60%的液位后进入残液水冷器，冷却到温度≤40℃，然后进入残液槽再经残液泵加压到2.5MPa后送往造汽使用或通过供水窨井流到污水处理培养细菌用。
第3章 工艺计算
3.1 物料衡算
已知：年产5万吨甲醇精馏，精甲醇的甲醇含量为99.95%，粗甲醇中含甲醇94.07%,年工作日以340天计。 则每小时生产精甲醇的量为：
50000?6127.451kg/h
340?24表3.1 粗甲醇组成表
组分名称 组成
CO2 0.57
CO 0.02
H2 0.00
CH4
N2
(CH3)O2 0.02
Ar 0.03
CH3OH 94.07
H2O 5.18
C4H9OH 0.05
0.05 0.01
二甲醚由甲醇脱水形成，异丁醇由CO与H2的量控制不当而合成的副产物，水则是由于CO2与H2合成甲醇时的产物，水的含量比较高。本次设计比二甲醚轻的按二甲醚计算。 3.1.1 预塔物料衡算
（1）进料 粗甲醇入料量为：
6127.451?6513.714kg/h
94.07%其中：二甲醚： 0.7% 45.596kg/h 甲 醇： 94.07% 6127.451kg/h
水： 5.18% 337.41kg/h 异丁醇： 0.05% 3.257kg/h
碱液：为了防止工艺管路和设备的腐蚀，先以5%的氢氧化钠溶液和粗甲醇中的酸性物质反应，使其呈弱碱性，每吨精甲醇的耗碱量按0.1kg计算[13]。 则消耗纯氢氧化钠：0.1?6.127451?0.613kg/h 换成碱液：
0.613?12.26kg/h 5%碱液中的水：2.26?95%?11.647kg/h 软水：软水的加入量按精甲醇的20%计，那么需要补加软水：
6127.451?20%?11.647?1213.843kg/h
从主塔回流液中来的初馏物以入塔粗甲醇2%计算，既：
6513.714?2%?130.274kg/h
将以上计算结果列下表：
表3.2 预塔进料组成表
物料量：kg/h 粗甲醇 碱液 软水 初馏物 合计
6127.451
130.274 6257.725
337.41 11.647 1213.843
1562.9
0.613 0.613
45.596 45.596
3.257 3.257
6513.714 12.26 1213.843 130.274 7870.091
CH3OH
H2O
NaOH
(CH3)2O
C4H9OH
合计
（2）出料 塔底 ： 甲醇 6257.725kg/h
塔底 ： 水 粗甲醇中水：337.41kg/h
碱液带水： 11.647kg/h
软水： 1213.843kg/h 合计： 1562.9kg/h
塔底异丁醇及高沸物： 3.257kg/h 塔顶二甲醚及低沸物： 45.596kg/h
将以上计算结果列与下表：
表3.3 预塔出料流量及组成表
物料量：kg/h 塔顶
45.596
45.596
CH3OH
H2O
NaOH
(CH3)2O
C4H9OH
合计
塔底 6257.725 1562.9 0.613 3.257 7824.495
合计 6257.725 1562.9 0.613 45.596 3.257 7870.091
3.1.2 主塔物料衡算
（1）进料 预后粗甲醇：7824.495kg/h