10万吨年甲醇精馏装置计算说明书.doc
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1、10万吨/年甲醇精馏装置计算说明书 1510万吨/年甲醇精馏装置塔设备计算书第一部分:计算说明1. 塔设备水力学计算按业主提供的:预精馏塔1200mm,48层塔板,单液流;加压塔1600mm,85层塔板,单液流;常压塔2200mm(此次不做计算)进行计算。2. 本次设计的该装置粗甲醇流量按(10万吨/年)17704 kg/h考虑。 3. 精甲醇的纯度为99.9964 %,甲醇回收率为99.265 %。第二部分: 公用工程计算结果(1)公用工程条件:低压饱和蒸汽:压力 0.5MPa(G),T=158的饱和温度。冷却水:供应温度 32, 0.4 MPa;返回温度42,0.25 MPa。 (2)公用
2、工程消耗:设备预精馏塔(T1)(106 kJ/h)加压精馏塔(T2)(106 kJ/h)常压精馏塔(T3)(106 kJ/h)合计再沸器负荷7.635525.963926.205259.8046冷凝器负荷-5.7215-23.4201-27.4113-56.5529低压蒸汽:21.67 t/h,单耗: 1.37 t蒸汽/t精甲醇;冷却水:1354.88 t/h,单耗: 85.69t蒸汽/t精甲醇。第三部分: 水力学计算结果装置名称10万吨/年甲醇精馏装置塔器名称预精馏塔塔 段精馏段理论级序号2-11塔盘范围1-20水力学计算结果负荷范围 %泛点率 %降液管停留时间 s降液管清液层高度 mm降液
3、管内流速 m/s降液管底隙流速 m/s空塔气速 m/s阀孔气速 m/s阀孔动能因子堰上清液层高度 mm板上清液层高度 mm干板压降 Pa总板压降 Pa100.056.622.9129.40.0170.0561.0518.7539.9211.6868.0285.36505.4760.033.938.1125.70.0100.0340.6318.2525.9528.1268.0260.96481.07120.067.919.0130.80.0210.0481.26110.50411.90412.8968.0294.61514.72塔板结构尺寸塔直径 mm塔板间距 mm液流型式阀孔规格 mm开孔率
4、%降液管面积率 %堰长 mm降液管顶宽 mm降液管底宽 mm出口堰高 mm降液管底隙 mm每板浮阀数(个)操作弹性1200400单流型78.51312.09.77864184.8184.845371333.61塔板负荷性能图1雾沫夹带线 2 降液管液泛线 3操作线 4泄漏线 5液相负荷下限线 6液相负荷上限线 O操作点 O最小负荷点 O最大负荷点基础数据气体流量 kg/h气体密度 kg/m3气体粘度 cP液体流量 kg/h液体密度 kg/m3液体粘度 cP液体表面张力dyn/cm54961.2850.0115206747.90.30719.45装置名称10万吨/年甲醇精馏装置塔器名称预精馏塔塔
5、 段提馏段理论级序号12-34塔盘范围2148水力学计算结果负荷范围 %泛点率 %降液管停留时间 s降液管清液层高度 mm降液管内流速 m/s降液管底隙流速 m/s空塔气速 m/s阀孔气速 m/s阀孔动能因子堰上清液层高度 mm板上清液层高度 mm干板压降 Pa总板压降 Pa100.072.25.1163.30.0780.2891.2068.629.9932.577.5284.6510.360.043.38.5151.70.0470.1730.7245.175.9923.167.6260.3485.9120.080.04.2170.20.0950.3471.44510.3412.4136.78
6、1.7293.8519.5塔板结构尺寸塔直径 mm塔板间距 mm液流型式阀孔规格 mm开孔率 %降液管面积率 %堰长 mm降液管顶宽 mm降液管底宽 mm出口堰高 mm降液管底隙 mm每板浮阀数(个)操作弹性1200400单流型78.51313.99.77864184.8184.845371553.12塔板负荷性能图1雾沫夹带线 2 降液管液泛线 3操作线 4泄漏线 5液相负荷下限线 6液相负荷上限线 O操作点 O最小负荷点 O最大负荷点基础数据气体流量 kg/h气体密度 kg/m3气体粘度 cP液体流量 kg/h液体密度 kg/m3液体粘度 cP液体表面张力dyn/cm66021.3450.
7、01123998766.90.30128.50装置名称10万吨/年甲醇精馏装置塔器名称加压精馏塔塔 段精馏段理论级序号2-39塔盘范围1-74水力学计算结果负荷范围 %泛点率 %降液管停留时间 s降液管清液层高度 mm降液管内流速 m/s降液管底隙流速 m/s空塔气速 m/s阀孔气速 m/s阀孔动能因子堰上清液层高度 mm板上清液层高度 mm干板压降 Pa总板压降 Pa100.061.410.9145.40.0370.1720.5013.8129.9623.568.0264.9491.960.036.818.1117.90.0220.1030.3012.2875.9816.861.295.43
8、22.3120.073.79.1171.30.0440.2060.6024.57411.9526.671.0381.5608.4塔板结构尺寸塔直径 mm塔板间距 mm液流型式阀孔规格 mm开孔率 %降液管面积率 %堰长 mm降液管顶宽 mm降液管底宽 mm出口堰高 mm降液管底隙 mm每板浮阀数(个)操作弹性1600400单流型78.51313.29.771152246.4246.444362593.50塔板负荷性能图1雾沫夹带线 2 降液管液泛线 3操作线 4泄漏线 5液相负荷下限线 6液相负荷上限线 O操作点 O最小负荷点 O最大负荷点基础数据气体流量 kg/h气体密度 kg/m3气体粘度
9、 cP液体流量 kg/h液体密度 kg/m3液体粘度 cP液体表面张力dyn/cm247686.8280.01317677680.4690.17113.31装置名称10万吨/年甲醇精馏装置塔器名称加压精馏塔塔 段提馏段理论级序号40-44塔盘范围75-85水力学计算结果负荷范围 %泛点率 %降液管停留时间 s降液管清液层高度 mm降液管内流速 m/s降液管底隙流速 m/s空塔气速 m/s阀孔气速 m/s阀孔动能因子堰上清液层高度 mm板上清液层高度 mm干板压降 Pa总板压降 Pa100.061.15.7175.10.0740.3580.493.859.9641.675.0264.9533.1
10、60.036.79.5137.90.0440.2150.292.315.9825.969.595.3363.5120.073.34.7200.00.0890.4290.594.6211.9541.184.7381.5649.7塔板结构尺寸塔直径 mm塔板间距 mm液流型式阀孔规格 mm开孔率 %降液管面积率 %堰长 mm降液管顶宽 mm降液管底宽 mm出口堰高 mm降液管底隙 mm每板浮阀数(个)操作弹性1600420单流型78.51312.79.771152246.4246.444362512.83塔板负荷性能图1雾沫夹带线 2 降液管液泛线 3操作线 4泄漏线 5液相负荷下限线 6液相负荷
11、上限线 O操作点 O最小负荷点 O最大负荷点基础数据气体流量 kg/h气体密度 kg/m3气体粘度 cP液体流量 kg/h液体密度 kg/m3液体粘度 cP液体表面张力dyn/cm237866.7050.01334951700.9010.17121.58第四部分:模拟计算(1)模拟流简图(2)物流表STREAM ID FEED-S1 S2 S3 S4PHASE LIQUID VAPOR LIQUID LIQUID THERMO ID NRTL01 NRTL01 NRTL01 NRTL01 FLUID WEIGHT PERCENTS 1 CO2 0.9658 58.9641 0.0000 0.0
12、000 2 CO 0.0126 0.7678 0.0000 0.0000 3 H2 1.6097E-03 0.0983 0.0000 0.0000 4 N2 0.0105 0.6388 0.0000 0.0000 5 PROPANOL 0.1006 2.2468E-09 0.1023 0.1023 6 H2O 17.8073 4.4762E-05 18.1038 18.1038 7 METHANE 0.0133 0.8108 0.0000 0.0000 8 METHANOL 80.6860 18.5658 81.7204 81.7204 9 DME 0.3018 18.4263 0.0000
13、0.0000 10 ACETONE 0.0503 1.7282 0.0224 0.0224 11 ETHANOL 0.0503 1.0665E-05 0.0511 0.0511 TOTAL RATE, KG/HR 17704.8008 290.0001 17414.8007 17414.8007 TEMPERATURE, C 40.0000 33.7251 74.7982 75.0755 PRESSURE, KPA 500.0000 110.0000 126.5000 800.0000 ENTHALPY, M*KJ/HR 1.9911 0.1147 3.7905 3.8057 MOLECULA
14、R WEIGHT 28.2394 40.0250 28.1016 28.1016 WEIGHT FRAC VAPOR 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 WEIGHT FRAC LIQUID 1.0000 0.0000 1.0000 1.0000STREAM ID S5 S6 S7 S8 NAME PHASE LIQUID LIQUID LIQUID LIQUID THERMO ID NRTL01 NRTL01 NRTL01 NRTL01 FLUID WEIGHT PERCENTS 1 CO2 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2 CO 0.0000
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