年产4000吨甲胺精馏工段工艺初步设计说明书_可行性论证报告word文档

工艺参数确定配料工序参数确定混合物料的配制正常开车用配料槽有效容积配料槽最大压力循环时间小时配料温度配料泵正常电流。

合成工序参数确定压力合成系统前部压力合成系统后部压力原料配制槽的压力汽化器加热蒸汽压力合成冷凝器冷凝水压力合成系统安全压力。

温度汽化器出口温度电加热炉炉膛温度反应器热点温度电加热炉出口温度换热器出口温度原料液进加热炉前温度原料液出低温换热器温度反应器出口温度。

流量通氨活化触媒时的通氨量通氨升温和降温时的通氨量正常开车投混合物料量触媒适当最大空速触媒小时生产流程的确定化工学院化学工程系精馏工序参数的初步确定通过查阅资料及参考青海黎明化工有限责任公司甲胺生产工段工艺，初步确定精馏工序参数如下序号项目塔二塔三塔四塔五塔操作压力进料温度塔顶温度塔釜温度回流比釜加热蒸汽青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系生产流程简述甲胺生产工艺流程简图图甲胺生产工艺流程简图工艺流程简述来自配料槽的新鲜原料液由计量泵加压，经过泵前冷却器过滤器合成泵后，接着进入个充有氮气的缓冲罐，然后进入低温换热器，汽化器，高温换热器，使原料液温度达到左右，再经电加热炉加热至后进入反应器进行胺化反应，从反应器出来的高温合成气在进入高温换热器，低温换热器与原料进行换热。

换热后的合成气先经过个缓冲罐再经减压阀将压力降到左右，进入精馏工段。

来自合成工段的合成气首先进入塔脱氨塔，混甲胺中多余的氨和三甲胺共沸物由塔顶采出进入塔冷凝器，塔中间槽，脱氨塔泵前冷却器，经塔回流泵进入贮槽而甲胺二甲胺和三甲胺则由塔釜进入二塔萃取塔。

在二塔加入定量的软水，使溶解度较小的三甲胺由塔顶采出，进入二塔冷凝器，二塔中间槽，二塔回流泵前冷却器，经二塔回流泵部分送往三甲胺产品槽，部分作为循环进入贮槽而溶解度较大的甲胺二甲胺与水由塔釜进入三塔脱水塔。

在三塔中，由于甲胺二甲胺与水的沸点相差较大，甲胺和二甲胺由塔顶采出后进入三塔冷凝器，生产流程简述化工学院化学工程系三塔中间槽，三塔回流泵前冷却器，经三塔回流泵送往四塔分离塔大量的水则由塔釜排出进入五塔回收塔。

在四塔分离塔中，甲胺产品由塔顶采出后进入四塔冷凝器，四塔中间槽，四塔回流泵前冷却器，经四塔回流泵部分送往甲胺产品槽，部分作为循环进入贮槽二甲胺则由四塔侧线采出后送往二甲胺产品槽。

五塔为回收塔，三塔塔底水直接进入到五塔，塔顶回收甲醇去循环，塔底排出的废水经废水处理装置处理后排放。

青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系工艺计算本章主要进行了甲胺生产精馏工序的物料衡算和能量衡算，从而得出了各主要设备进出口物料量，以及各冷却加热介质用量。

已知数据年工作日年生产能力吨混甲胺甲胺二甲胺三甲胺质量比，返料比产品返料质量比甲胺二甲胺三甲胺甲醇转化率质量分率甲醇有效转化率质量分率生成二三甲胺消耗甲醇质量与原料中甲醇总质量比合成质量收率合成液质量与原料液质量之比合成液中二三甲胺浓度选取甲胺二甲胺三甲胺表各组分在精馏系统中单程收率及总收率组分氨甲胺二甲胺三甲胺单程收率总收率为书写方便，用下列符号分别代表氨，甲胺，二甲胺，三甲胺，甲醇，水合成部分物料横算基准小时物料量。

工艺计算化工学院化学工程系返料二三甲胺氨气甲醇水原料液合成液产品产品中二三甲胺的量返料中二三甲胺的量返料前二三甲胺的量合成液中二三甲胺的量合成液的量按初求合成液量合成精馏青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系按初求合成液量按初求合成液量为同时满足二三甲胺产量要求，故合成液总量为粗每小时原料液量粗原粗原损原料液的组成反应生成的量反应生成消耗的氨甲醇量及生成的水量按式计算，生成所需及生成的量为按式计算，生成所需及生成的量为按式计算，生成所需及生成的量为工艺计算化工学院化学工程系反应消耗的总量及生成的总量原料液中的总量原料液中水含量取，其余为，则原料液组成如下表原料液组成组分配料比合成液组成经过反应后，甲醇剩余量合成液中水量合成液中氨量除各组分含量外，其余均为氨表合成液组成组分物料平衡表青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系表合成部分物料平衡表组分进料出料合成液放空量总计物料守恒氨消耗定额氨转化率氨有效转化率氨消耗定额返回配料的氨量每小时加入新鲜的氨量每吨混合胺消耗氨量每小时生产混合甲胺总量则氨消耗定额以工业液氨计吨混胺吨④每年氨消耗量年吨甲醇消耗定额甲醇回收塔回收甲醇量。

甲醇消耗定额以工业甲醇计吨吨混甲胺每年甲醇消耗量吨年工艺计算化工学院化学工程系催化剂消耗定额原料液密度，空速取。

每年换催化剂三次，催化剂视比重为，则催化剂消耗定额为催化剂吨混甲胺精馏部分的物料衡算基准小时物料量。

整个精馏过程的简单工艺流程框图如下表产品规格单位组分甲胺二甲胺三甲胺脱氨塔Ⅰ塔已知数据进料量及其组成表脫氨塔进料量及其组成组分氨的单程收率为。

氨三甲胺质量比的比例从塔顶蒸出。

塔顶馏出物组成分离塔甲醇回收塔脱氨塔脱水塔萃取塔合成液氨三甲胺补充软水三甲胺甲胺二甲胺甲醇水青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系表脫氨塔塔顶馏出物组成组分设塔的放空损失为，组成如下表脫氨塔放空组成组分釜液中含量。

物料衡算馏出物组成馏出液中量馏出液中量馏出液量为表脫氨塔馏出液组成组分放空热损失量损表脫氨塔放空组成组分釜液组成损表脫氨塔釜液组成工艺计算化工学院化学工程系组分物料平衡表表脫氨塔物料平衡表组分进塔出塔进料量馏出量釜液量放空量总计物料守恒萃取塔Ⅱ塔已知数据进料量及其组成与脱氨塔釜液样，如下所示表萃取塔进料量及其组成组分萃取水量为进料量的倍体积。

萃取水按为新鲜软水，为脱水塔釜液循环使用考虑，循环使用时，脱水塔釜液组成为表萃取塔釜液组成组分三甲胺的单程收率为包括脱氨塔馏出液中的三甲胺。

青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系设塔的放空损失为进料量的，其组成如下表萃取塔放空组成组分釜液中的含量。

物料衡算萃取水加入量时，进料液的混合密度为则加入水量即用脱水塔釜液作为萃取水时，萃取水数量及组成新鲜软水量循环软水量按脱水塔釜液组成，则循环釜液量为表循环釜液组成组分混合后萃取水的组成及数量表混合后萃取水组成组分馏出液组成按的单程收率计算塔顶蒸汽量按产品组成，馏出液量为工艺计算化工学院化学工程系表萃取塔馏出液组成组分按年产吨三甲胺要求，每小时取出馏出液量表萃取塔每小时取出馏出液量组分返回合成配料数量表萃取塔每小时返回合成配料的馏出液量组分放空热损失量损，表萃取塔放空组成组分釜液组成表萃取塔釜液组成组分物料平衡表表萃取塔物料平衡表青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系组分进塔出塔进料液萃取水馏出液釜液放空量总计脱水塔Ⅲ塔已知数据进料量及其组成与萃取塔釜液样，如下所示表脱水塔进料量及其组成组分釜液中总胺含量为，甲醇含量为，其中总胺中含。

设塔的放空损失为进料量中总胺量的，其组成如下表脱水塔放空组成组分馏出液中的含量，取每小时带走水量。

物料衡算釜液组成釜液量，表脱水塔釜液组成工艺计算化工学院化学工程系组分放空热损失量损表脱水塔放空组成组分馏出液组成馏出液量损表脱水塔馏出液组成组分正常生产时，釜液部分作为萃取水，另部分送去甲醇回收塔，其处理量为表脱水塔送去甲醇回收塔的釜液量组分物料平衡表表脱水塔物料平衡表青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系组分进塔出塔进料液馏出液送Ⅴ塔处理送Ⅱ塔作为萃取水放空量总计分离塔Ⅳ塔已知数据进料量及其组成与脱水塔馏出液样，如下所示表分离塔进料量及其组成组分的单程收率为。

的单程收率为。

设塔的放空损失为。

物料衡算馏出物组成按的单程收率计算塔顶蒸出量按产品规格，馏出液量为表分离塔馏出液组成组分工艺计算化工学院化学工程系侧线采出组成及数量按的单程收率计算侧线采出量按产品规格，侧线采出量为表分离塔侧线采出组成组分放空热损失量损表分离塔放空组成组分釜液组成损按物料平衡可得其组成如下表分离塔釜液组成组分按年产吨计算，每小时采出成品量，其组成下表分离塔每小时采出成品量青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系组分每小时返回合成配料量表分离塔每小时返回合成配料的量组分物料平衡表表分离塔物料平衡表组分进塔出塔进料量成品量返回配料侧线采出量釜液放空量共计甲醇回收塔Ⅴ塔已知数据进料量及其组成与脱水塔釜液样，如下所示表甲醇回收塔进料量及其组成组分工艺计算化工学院化学工程系甲醇的收率为。

馏出液的组成如下表甲醇回收塔馏出液的组成组分设塔顶的放空损失为进料量除水外的，其组成如下表甲醇回收塔放空组成组分物料衡算馏出液组成馏出液量为表甲醇回收塔馏出液组成组分放空损失量损其组成为表甲醇回收塔放空组成组分釜液组成釜液量损青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系其组成为表甲醇回收塔釜液组成组分物料平衡表表甲醇回收塔物料平衡表组分进塔出塔进料液馏出液釜液放空量总计热量衡算脱氨塔Ⅰ塔计算基准以，时的为基准已知数据塔进料量馏出量釜液量由物料衡算可知。

塔操作参数塔顶压力表压回流比操作温度塔顶，塔釜，进料，回流各组分液体比热值工艺计算化工学院化学工程系查图表求得，将不同温度下各组分液体比热值列与下表中表不同温度下各组分液体比热值单位组分表各组分在时汽化潜热单位组分热量衡算查化工基础数据篇得的值如下表各组分的值组分组分脱氨塔加热蒸汽原料液馏出液釜液青海大学本科毕业设计论文年产吨甲胺精馏工段的工艺初步设计化工学院化学工程系根据方程单位计算出，再结合可以求得气液平衡常数其中大气表大气表绝压，近似取进料泡点温度的计算设，根据方程及得值如下表所示表各组分在时的值组分所以泡点温度为进料露点温度的计算设，根据方程及