【以双效法三塔精馏工艺路线生产高纯度的甲醇工艺设计11000字（论文）】

以双效法三塔精馏工艺路线生产高纯度的甲醇工艺设计摘要甲醇,是简单饱和脂肪醇，它的分子式为CH3OH。甲醇在化工原料和清洁燃料中的占比很大，用途十分广泛。因此在国民经济生产中的地位十分重要。最近几年，由于甲醇下游产品的开发尤其是甲醇燃料在各个方面的应用，国内外对于甲醇的需求日益增长。为了满足国内对于甲醇的需求，本次设计经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，采用煤为原料年产350kt工业甲醇。本次设计所遵循的原则是“技术要先进、工艺要成熟、经济要合理、注重安全环保”。本次设计在充分论证国内外各种先进的生产方法、工艺流程和设备配置的基础上，选用以煤为原料气，以双效法三塔精馏工艺路线生产高纯度的甲醇。设计的重点是对生产工艺设计论证、工艺计算及生产设备设计选型。在设计完成之后，对所设计的设备进行了校核，验证设计是否合理可行。在设计的同时，重点考虑了整个工段的安全环保节能，并对精馏工段作出了技术经济评估。关键词:三塔精馏工艺；预换热器；甲醇精馏目录TOC\o"1-3"\h\u31234第一章绪论 1117731.1甲醇的性质 2112831.2甲醇的用途 2250051.3甲醇在国民经济中的重要性 21.4甲醇的市场需求21.5设计的目的和意义31.6原料煤规格31.7产品质量标准330587第二章工艺介绍 4326852.1粗甲醇的精馏 42.1.1精馏原理52.1.2精馏工艺和精馏塔的选择58652.1.2.1单塔精馏工艺 570292.1.2.2双塔精馏工艺 678742.1.2.3三塔精馏工艺 643382.1.2.4四塔精馏工艺 7271452.1.2.5五塔精馏工艺 89215第三章物料及热量衡算 9271013.1物料衡算 9129763.2热量衡算 926597第四章预塔冷凝器的选型及计算 1115464第五章安全与环保 11145695.1工艺主要副产物 1146075.2三废的产生及防治 1194385.2.1废气的产生及防治 11133215.2.2废水的产生及防治 1122085.2.3废渣的产生及防治 1214401第六章自动控制 13179546.1概述 1359906.2自动控制系统分类 13325936.3本设计自动控制说明（部分） 143866第七章经济技术对比分析 15146077.1单效与双（多）效的对比选择 15244387.2甲醇精馏工艺比较 16120017.2.1各项产品消耗对比 1695547.3.3各工艺装置投资对比 1211070结论 18参考文献19第一章绪论甲醇的性质甲醇，别名为甲基醇、木醇和木精。分子式是CH3OH，分子量32.04。甲醇是有和乙醇类似气味的无色的透明的易燃的易挥发的液体。甲醇还是最常用的有机化学溶剂之一，它可以与水和多种有机溶剂互溶，但是不能与脂肪烃类化合物互溶。因为甲醇是最简单的饱和脂肪醇，因此具有脂肪醇的化学性质。它的化学性很活泼，能够发生氧化反应、氨化反应、酯化反应、羟基化反应、卤化反应、脱水反应、裂解反应等。1.2甲醇用途甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它被广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。它也是制造甲醛和农药（如杀虫剂、）、医药（磺胺类和合霉素类）等的原料。也是合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯的原料之一。还可以合成醋酸、氯甲烷、和硫酸二甲酯等多种有机产品，并且还可以用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。甲醇是基础的有机化工原料和优质燃料。。1.3甲醇在国民经济中的重要性甲醇是由CO和H2合成的，主要生产原料为煤、焦碳、天然气、焦炉气、石油等。作为产量仅次于合成氨的第二大化工原料产品的甲醇在石油化学工业、医药工业、轻纺工业、生物化工以及能源、交通运输等行业都有广泛的用途，是国民经济的命脉之一。由此决定了甲醇和甲醇产品是目前全世界需求量巨大的重要基础化工产品和化工生产的基本原料。甲醇在经过深加工之后，可以作为一种新型的清洁能源燃料，也可以加入汽油一起掺烧，是未来清洁能源的走向之一。1.4甲醇的市场需求随着国民经济的迅速增长，国内外对于作为重要化工原料和清洁能源的甲醇的需求都在不断的增加。我国是一个贫油富煤的国家，想要对外进口甲醇及产品比较困难，而且从长远利益来看，甲醇成为汽油的替代品已经是一个必然趋势，研究甲醇动力燃料将成为本世纪甲醇用量最大的领域，这使得国内对甲醇的需求大幅度的提升。1.5设计的目的和意义我国石油资源非常短缺，如何保障能源安全已经成为一个不可回避的现实问题。因此寻求替代能源已成为影响我国经济发展的关键因素。甲醇作为石油的替代品已成为现实，发展甲醇工业对于我国经济的发展具有非常重要的战略意义。煤碳在世界化石能源的储备中占有很大的比重，我国更是一个贫油富煤的国家。而且我国煤制甲醇的合成技术也很成熟，更有大力发展甲醇工业的必要性。随着石油和天然气价格的迅速上涨，导致煤制甲醇在经济和环保方面更加具有优势。本设计遵循“工艺要先进、技术要可靠、配置要科学、注重安全环保”的生产原则；结合甲醇的特征，完成了一座年产350kt吨工业甲醇—精馏生产车间的工艺设计。通过本次工艺设计，巩固、深化和扩大了我所学基础知识，培养了我分析问题解决问题的能力；还培养了我的创新精神，帮我树立了良好的学术思想和工作作风。通过完成本次设计，可以知道甲醇的性质和用途；掌握煤制甲醇最基本的生产工艺；了解国内外甲醇工业的发展现状和以及甲醇工业的发展趋势。1.6原料煤规格原料煤的元素分析为：C67.5%；H4.0%；O10.2%；N0.65%；S（可燃）1.73%；S（不可燃）0.34%；Cl/（mg/kg）229；F/（mg/kg）104；Na/（mg/kg）2180；K/（mg/kg）292。

第二章工艺介绍及分析煤制合成甲醇的主要生产工艺组成流程大多数都基本均匀并包含以下4个主要的生产工艺组成流程:①气化,即将甲醇原料用粗煤经过多次高温高压气化后蒸馏得到的粗煤气合成甲醇空气(主要的氧组成物分别有CO、CO2和H2);②高温变换,即在原水气和煤气经高温变换后不再进行温度调整后即可以变换得到适当的氧化氢氧和碳氧化比;③进行空气净化,即可以脱除大量co2和少量一些含硫的空气杂质;④煤制甲醇的精馏合成与甲醇精馏,即在各种化学催化剂相互作用下可以进行精馏合成煤制甲醇并通过各种精馏物的获取而制出各种可以进行精制的合成甲醇。其一般工艺流程如图2.1所示［3-5］。图2.1煤制甲醇工艺流程图2.1粗甲醇的精馏在进行甲醇反应和合成的工艺中,由于受到了合成时环境条件诸如压力、温度、合成空气的组成和催化剂的性能等各种因素的影响,在使用了大量甲醇进行反应之后,还会发生其他一系列的副反应。因而制备出来的产品除了含甲醇以外,还包括了水、醚、醛、酮、酯、烷烃、有机酸等几十种无机杂质。由于甲醇是我国现代有机化工最基本的原料之一,由它们所加工出来的产品种类繁多,这就需要我们对于甲醇的纯度都具有一些特殊的要求。甲醇的纯度直接影响下游行业产品的质量、生产率、安全和在生产环境中使用的催化剂和溶液的使用寿命。所以粗细的甲醇必须进行提纯,才能得到更好的下游产品。2.1.1精馏原理馏冷凝法就是将两种固定沸点不同纯态组分之间所混合形成的两种混合液,在一个精馏塔中,同时对这些沸点组分分别进行多次混合部件的高压气化和多次混合部件的液化冷凝,使其完全混合分离为一种不同纯态的沸点组分。其中高等电子物质分离法的原理主要有两种:对于由温度沸点不同的各组分所连接构成的混合性硬质液体,升温时就需要把它们分别放入一定量的温度,使其通过局部熔化进行液相气化,并将这些液体气相和液相混合进行加热分离。因为低于高沸点的气相组分很容易被液体气化,则所需要获取的和在气化物相之中那些低于高沸点的气相组分在水中的气含量也就应该远远不要高于液化气相中的液化水蒸气含量,而在液化气相中高于低沸点的气相组分在水中的气含量也则应该远远不要高于低于中沸点的气相组分。如果将部分气相与其混合的部分蒸汽再此再次进行部分冷凝,将冷凝液再次进行加热至一定的物理温度,使其中的局部部分液相气化,并将其部分气相和液相混合进行加热分离,则这样我们所得的部分气相冷凝液在其中的低温高沸点蒸汽组分又远远地要高于了我们原有的部分气相冷凝液。这样多次反复,低至高沸点药物组分溶于水溶液的药物浓度不断升高增加。至于未终制的低浓度沸点稳态组分通常接近低于纯态的沸点组分。2.1.2精馏工艺和精馏塔的选择甲醇高压精馏根据生产工艺主要用途可以仔细划分大致为三类:一级双塔高压精馏甲酯工艺技术、带有少量高锰酸钾氧化反应的二级甲醇高压精馏甲酯工艺技术及三级双塔高压精馏甲醇工艺技术。双塔甲醇精馏加工厂的甲醇制备生产工艺技术由于本身技术具有设备投入少、施工生产周期短、运行可靠操作简便等多大优势,被目前以及我国众多的中、小大型甲醇精馏制造加工厂所普遍推广采用。它在通用联醇器中已经得以迅速广泛推广。这种只能带有氧化高锰酸钾氧化反应的用在精馏产物制备中的工艺技术只有在硫酸单醇精馏制备中以氧化锌铬酸钾作为反应催化剂的精馏产物才能够有广泛应用。近年来.随着对乙基甲醇催化法有机合成铜基催化剂的普遍推广应用及对温室气体净化应用技术水平的不断提升。粗硝基甲醇盐的制备工艺过程对其中的各个成分副反应量的明显减少及其中杂质元素含量的明显降低,此工艺流程目前己经极难广泛采用。三塔石油精馏流程工艺技术就是为了有效减少石油甲醇在我国三塔石油精馏工艺过程利用中的主要能源综合损耗及有效提高甲醇电能综合利用率,而最新研制开发出一种先进、高效、能源消耗相对较低的精馏工艺技术流程。近年来已经在大中型、小民营企业中分别得到了广泛引入与推广运用。2.1.2.1单塔流程描述采用白色铜体合金体系作为催化剂的高温低压反应方式成功合成了乙基甲醇,由于在高浓度的甲醇细胞液和甲醇中不仅可以使得含有还原性和其他有毒化学杂质的生物含量可以得到了很大程度减少,而且可以使得甲基二甲醚的生物含量几十倍地迅速增加和大幅降低,因此在取消化学净化的同时,它们主要可将甲醇预精炼蒸馏和新的甲醇-精馏水-一次再生物和甲醇-二次精馏组分等两种原料同时在这样一台一个主要的精馏塔内同时进行,也可说就是一个单塔的精馏流程,就是具有了一般生物化学和制药工业上所必须同时需要的精馏和甲醇。单塔蒸馏流程较为适用于进行甲基甲烷燃料转化合成和甲醇分离,很容易可以得到甲基燃料转化等级高的甲醇。单塔生产流程主要是在泛指粗糙的甲醇公司生产的同类产品在在通过一个新单塔后便完全可以重新开始继续生产新的同类商品。粗甲醇塔中部的甲醇加料组分嘴向产物塔顶向下送入,低浓度液体甲醇溶剂组分从进料塔顶向下直接排出,高浓度甲醇沸点重和高浓度液体甲醇加料组分从水在进料塔顶板以下若干个塔板干块处被直接引出,水从进料塔底被直接引出,产品中的甲醇在进料塔顶以下若干块处从塔板被直接引出.2.1.2.2双塔流程描述双塔的主要生产工艺一般认为是由甲醇脱醚塔,甲醇塔和精馏塔或甲醇主塔四至三部分共同组成。主塔在一个大型建筑工厂工程中的生产量一般控制在100万吨/年以下,仅仅只是为能够给专业人们生产提供简易的一个生产工艺过程,所以生产技术和设备投资相对比较低。这种基于传统的生产技术流和生产流程,是最初广泛应用于30mpal的压力下以氧化锌盐和铬作为催化剂形式进行有机合成的粗羟基甲醇。主要的精馏步骤流程包括:中和、脱醚、预精和蒸馏一次脱轻及重组分去除杂质、氧化馏分净化、主动预精馏二次脱水及其他重组成馏分,最终通过生产精馏出精纯的甲醇。在取代我国以往传统的工艺流程上,取消了一个脱醚分馏塔及用于高锰酸钾的所有化学物质净化,只是保留下一个双塔式预精馏(两个预精炼分馏塔及两个主体预精馏塔)。其高温低压法硫酸锌化铜铬体系催化剂有机合成硫酸甲醇及中、低压加热法铜铬体系金属催化剂的有机合成氧化甲醇均在中可以广泛应用。从甲醇合成分馏阶段中筛选出的粗粒度甲醇最后进入低温预精炼分馏塔,此精炼塔精馏采用低温常压式精馏操作。为了大大提高塔顶预精度蒸馏高压塔后剩余甲醇的工作温度和化学稳定性,并尽可能多有效地利用回收剩余甲醇,塔顶一般需要采用两级冷凝。塔顶经过一定一段时间高温冷凝后的大多数液体甲醇、水和少量的固体杂质甲醇残存物保留在液体气相中心并作为供水回流的甲醇返回精馏塔,二甲醚等轻质固体组分(甲醇初馏至二级)及少量量的甲醇、水从返回塔顶中迅速逸出,塔底所有水中含水的部分甲醇则通过风机泵送运输至主要甲醇精馏塔。主动式精馏塔的精蒸操作塔顶压力略低于其他预精炼蒸馏塔,但也有人认为可以据此确定这种精馏操作只是采用塔顶常压式操作进行,塔顶操作时会检测得到的是一种水中含有至少微量氨基甲醇和其它各种有机重组化学成份的精馏水,然后将其直接送往其他水处理工艺系统。图2.2双塔工艺流程图2.1.2.3三塔流程描述三塔法精馏生产工艺主要特点是由常压脱醚塔,加压甲醇精馏塔和一效常压甲醇精馏塔共同操作组成,形成一效甲醇精馏和常压二甲醇乙醚精馏塔。二甲醇乙醚产品的常压二效性精馏出液和加压甲醇乙醚产品的常压二效性精馏出液可以混合。三塔加压流程的主要技术优势之一就是,加压后三塔装于塔顶的高效冷凝热量潜热精馏可以被直接用作传统常压塔塔釜潜热再沸器的冷凝热源,形成了双效潜热精馏二效潜热精馏,因此冷凝热量的高效交换处理可以在装于加压塔顶部与装在常压塔底部之间直接完成。这种节水方法的使用形式不仅可以大大节省30%~40%的维护资金,同时也大大减少了在水循环中用于冷却水的能量消耗。从甲醇合成精馏过程中将提取来的含水细胞液用甲醇加压放置泵送到预加压精馏塔,在压缩塔顶上加压除去较轻的塔底组分和不足的凝气,塔底所有组分含水细胞甲醇经加压泵送进入加压精馏塔。加压水泵塔在塔上进行操作时的塔顶压力回流范围一般为57bar(g),塔顶所有甲醇和水蒸气完全被冷凝后,部分使用甲醇蒸气作为常压回流的水泵产品通过泵向塔顶回流输送,其余部分作为精确的甲醇蒸气制成的加压产品输送到塔顶原料库并贮存在塔的储槽,塔底所有较高含水量的甲醇则通过转移输送到塔顶常压塔。同样,常压塔塔顶部中所排放的精氨基甲醇废气有一部分已经可以直接作为燃料回流,一部分与放在加压塔顶部中的化工产品进行混合后再直接进入到精甲醇化工产品中的贮存槽。图2.3三塔工艺流程图2.1.2.4四塔流程描述四级单塔精馏流程,包含高压预精炼分馏塔、加压压缩精馏塔、常压压缩精馏塔以及二级甲醇溶液回收加压精馏塔。粗细的甲醇经过双层高温高压换热后全部进入塔顶预精炼蒸馏塔,脱除重量的甲醇甲酯组分后(主要特点是不含冷凝气、二甲醚等),塔底的粗甲醇及其他高温低沸点甲醇组分在高温加压后全部进入通过加压常温精馏塔,加压常温精馏塔提高塔顶的温度气相冷凝进入塔顶冷凝热源蒸发器,利用通过加压常温精馏塔与通过常压常温精馏塔提高塔顶、塔底之间的相对温度,为通过常压常温精馏塔提高塔底的塔顶温度升高提供了一定的冷凝热源,同时也可以有助于通过加压常温精馏塔提高塔顶的温度气相冷凝。冷凝后的精沸点甲醇回收产品直接进入塔顶回流罐,一部分产品可以直接作为塔顶加压罐对塔进行回流,一部分产品可以作为精沸点甲醇回收产品进入输出输送装置,加压塔塔底的高热甲醇、高温精沸点甲醇组分、水等产品可以直接运送进入塔顶常压塔,常压塔塔顶经过蒸馏后可得到精甲醇回收产品,在塔顶进料板下方通过顶层设置一条侧向管线将其进行抽出,吸取的物主要成分是高温甲醇、水和高温精沸点甲醇组分,进入高沸甲甲醇回收加压塔再将其抽出回收到的精甲醇,塔底的部分废水则直接运送进入生化系统进行处理,回收塔内设有一条侧向管线进行抽取,主要用于吸取的侧线抽出物主要是高温精沸点组分醇类,以利于保障了甲回收塔塔顶精沸点甲醇的利用质量及回收塔底下的废水中对于总醇类物含量的一定要求,塔底下的废水直接运送生化后进行处理。图2.4四塔工艺流程图2.1.2.5五塔工艺流程描述五塔精馏是在原加压塔前增加1个中压塔以实现甲醇产能的增加。五塔甲醇精馏技术工艺主要由预塔、常压塔、低压塔、高压塔、末塔组成,其工艺流程见图2.5粗甲醇经泵加压送至预塔,预塔塔顶气相冷凝后送至回流槽重新回流到预塔,塔底釜液经泵加压送至常压塔。常压塔、低压塔、高压塔、末塔的冷釜液依次后面输送,塔顶部的气相作为冷凝后的一部分再依次回流,一部分作为产品采出。其中,末塔和处于高压塔上层再沸器的下层热源分别指的是处于低压塔的蒸汽,预塔上层再沸器的上层热源分别指的是处于末塔和常温塔顶的上层气相,低压的末塔上层再沸器的下层热源分别指的是处于高压塔和常温塔顶的下层气相,常压塔上层再沸器的上层热源分别指的是处于低压的末塔和常温塔顶的上层气相。高压变电塔和高层低压塔、高层均为常压塔、末塔与预塔形成了三组热集成模式,故称为三效节能流程。综合来说考虑了技术能耗与设备投资的双重影响,对于一些较小、中型使用甲醇石油精馏机的设备,三相双塔甲醇精馏机的技术更加地需要具有其它的优越性。所以本次工程设计主要采用三塔式空气精馏处理技术。图2.5五塔工艺流程图综合考虑能耗和投资等因素，对于大、中型甲醇精馏装置，三塔精馏工艺更具有优越性。所以本次设计选用三塔精馏工艺。第三章物料及热量衡算3.1物料衡算经物料衡算得，年生产350kt精甲醇需要360824.8t的含93.12%的粗甲醇。具体物料平衡如下表：表3-1主塔物料衡算结果汇总表成分加压塔进料加压塔出料常压塔顶出料常压塔釜出料甲醇42424.2514141.4214141.42氢氧化钠4.424.424.42水11763.2611678.167.0716019.9异丁醇1325.76246.02246.02合计58813.8126070.0214148.4916270.343.2热量衡算各设备处各物料热量衡算如下表表3-2热量衡算结果汇总表表3-2-1预精馏塔全塔热平衡表入热项目入热数值kJ/h出热项目出热数值kJ/h粗甲醇入热7673800.19塔顶蒸汽275000000软水及碱液2656503.74塔底预后粗甲醇9411553.7回流液入热8664775.19热损失11400000加热蒸汽273000000————合计2.848×10合计2.845×10表3-2-2加压塔全塔热平衡表入热项目入热数值kg/h出热项目出热数值kg/h进料粗甲醇11650000000塔顶气象1550000000回流液4.680000000塔釜液相1550000000加热蒸汽2.56000000000热损失261000000000合计2.618000000000合计2641000000000表3-2-2常压塔全塔热平衡表入热项目入热数值出热项目出热数值粗甲醇1570000000塔顶气相1.820000000回流液1310000000塔釜液相60100000加热介质5880000000加热介质导出热5760000000———热损失4300000合计8890000000合计8880000000预塔冷凝器的选型及计算预精馏塔的计算结果如下表表4-1预塔冷凝器设计结果汇总表外壳直径1000mm公称压力4.0MPa公称面积250m管子尺寸Φ19×2管子数n1148管长L/mm3000管中心距mm25管程数Np6管子排列方式正三角排列管程流通面积/m20.0338第五章安全与环保5.1工艺主要副产物在整个甲醇生产环节中，存在二甲醚、乙醇、石蜡等烷烃物。通过控制入塔气气体质量如减少铁、镍、及碱金属的带入，控制床层温度稳定、使用高活性的催化剂，减少入塔甲醇的带入等可以减少副产物的生成。5.2三废的产生及防治5.2.1废气产生及防止甲醇生产过程产生的废气主要有:(1)从一个甲醇管的膨胀槽隙中释放出来的大量甲醇膨胀后的空气,其中很有可能还会包括较多的有机二氧化碳和有机氮等毒物。(2)气体精馏处理过程中应干预塔顶所需要排放的不凝结性气体。(3)另外的诸如精馏塔上的塔顶也包括少量的含醇不结晶的气体。(4)锅炉排放烟气,烟气中含粉尘。(5)在供煤工艺系统中的输送、破碎、筛分、干燥等工序中所产生的灰尘。废气处理:甲醇塔在精馏脱硫系统中每个甲醇塔所需要排放的不同冷凝性脱硫气体被其输入输送到甲醇燃料轮机空气回收系统当中可以做为回收燃料;通过甲醇塔在膨胀粘性槽中所有的排放转化出来的一些膨胀粘性空气也被其输送到了甲醇燃料轮机空气回收系统;将酸性脱硫工程施工重点区域的一些酸性脱硫气体输送到甲醇回收空气系统。5.2废水的产生及防治(1)从甲醇油水分离器中溶液排出的大量油水,各填料输送机的泵阀在填料中所使用产生的油水漏液。(2)甲醇精馏后从塔底排出的废液,这些废物都是甲醇制品生产中对自然水源环境污染最为严重的废物。(3)由气化作业工段中的气液分离而成的含有煤炭水。废水处理:由我国常压生化精馏塔底部废液分流系统排出的随机精馏残液(生化废水)一般主要采用以下两种生化处理工艺方法:一种就是将精馏废水在常压冷却器中随机进行快速冷却后,由精馏废水随机泵入至生化废水处理厂的设备中再进行生化处理。5.2.3废渣产生及防治废渣主要分类包括氧化脱硫槽燃料排放的废氧化脱硫剂、转化炉燃料排放的废复合氧化燃料催化剂、合成炉燃料排放的废氧化合成燃料催化剂、这几种分类废渣的主要处理成分原料均为天然有机物,禁止随地排放外排。煤气化合物设备所同时排放的天然的煤气化合物炉渣和使用燃煤燃气蒸汽锅炉所同时排放的燃煤锅炉气化炉渣、飞灰也同样应该被综合考虑使用到进行综合利用,例如用于运输当地的专用水泥和陶工厂或者可说是专用建材运输公司可以用作运输水泥、瓷器和陶工厂等材料作为专用建筑材料[20]。对不完全可以进行回收和再处理利用的,但是可能属于危险废物的催化剂、废弃物吸附催化剂产品等会被企业委托销售给其他具备大型危险废物回收处理企业经营或者管理从业资格的机关事业单位。生活污水垃圾将由当地各级环保部门统一进行管理和综合处置,污水处理综合利用处理厂所在地排放的大量活性污泥需要做安全性的回填污水处理。自动控制6.1概述在工艺生产的整个过程中,对各行业工艺生产流程的各种物料物性变化的测量(或者我们叫做针对工艺流程变化的测量)都要具有一定的物理可靠性以及控制。有些产品是直接的它代表着产品生产的一个过程,对于一个产品的多少以及其中的质量都可以起着一个决定性的重要影响。例如,一个大型的用于液体物料存放槽的贮藏槽,在其物料生产的工作过程中被广泛地使用来直接充当一般的中间物料容器或者是一个成品罐,从前一个生产工序物料带走流出来的大量物料连续不断地被水流入槽中,而后一个槽中的大量物料液体再被水泵运输一直到水泵送至槽的下一个生产工序后再对其进行物料加工或者进行包装,当其物料流入来的量(或者者说是物料流出来的量)连续发生较大幅度波动后有时会直接造成引起整个贮藏槽内部的物料内部液位的较大幅度波动,严重的这种情况下还可能会直接造成整个水泵内部溢出或者被水泵抽空,因此必须把整个贮藏槽内的水在允许的波动范围之内,才能够可以直接使得槽内物料均匀,保持连续均衡的进行生产。因此,为了有效确保企业生产安全和加工设备的生产顺利开展,达到优质高产,提升企业劳动生产率和提高社会劳动经济效益,节约加工资金和降低能耗,改善加工劳动条件和工作环境,必须针对整个企业生产安全设备和加工过程环境中的各种化学参数(例例如:工作温度、压力、流量、物位、黏度、湿度、酸碱度(ph平均值)及各类加工物料的主要化学成分组成等)进行做好必要的合理调整。这也可能就是工业控制管理系统的基本内涵。在各种化工器械、装置和管道上,配置一些先进的自动化设备,替代了操作技术工人的一些部分直接疲劳,使得生产能够在不同的程度上顺利进行。这种部分或全部有效地用于管理化工企业生产经营过程的自动化装置而实施的办法,称之为化工企业生产经营过程的自动化,简称之为"化工自动化"。实现化工自动化的目的是：1.加快了生产的速度，降低了生产的成本，提高了产品的数量和质量。2.减轻劳动强度，降低劳动成本。3.确保生产安全。6.2自动控制系统分类1.按被调参数分类：流量调节、温度调节、压力调节、物位调节等；2.按控制规律分类：比例调节、比例微分调节、比例积分调节、比例微分积分调节；3.按被调参数的变化规律分类：定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数，是随机变化的；程序控制系统：按预定时间顺序控制参数。4.按信号种类分类：气动调节系统，电动调节系统6.3本设计自动控制说明（部分）本设计的温度自动控制主要表现在反应器温度的控制,,在化工反应器的自动控制,为了能够有效地实现反应器的生产运行,就必须准确测量到反应器生产的过程中所有各种介质及其反应器温度,以便于为其生产运行及其控制工艺提供可靠性和依据。同时,为了经济核算,需要掌握在各工段的温度变化和热量流通。所以,温度控制系数是为了在工业控制中和工业生产中为了能够同时达到最佳的优质高产与安全高效生产和同时实现有效经济核算时所需要必须的一个重要物理参数。在温度的波动当一个进料的流量发生变化较大时,温度的波动和变化可能对精馏塔的运行和操纵都会产生巨大的不良影响。为了有效地避免精馏塔在操作过程中出现剧烈温度波动和频率变化等情况,使其平稳、安全地运行,要求塔在工况下的进料和流量波动都是比较平稳的,这就要求我们需要针对精馏塔温度控制系统做好调节。精馏塔进料流量的简单控制方案如下图所示。经济技术对比分析7.1单效与双（多）效的对比选择精馏分离技术既已经是目前对于我国化工行业产品分离制造运输行业重要的一个原料分离产品运输过程操作管理单位,同时也已经是一个极度严重耗能的产品分离运输单位。在运输操作过程,为了有效减少其运输能耗,我们通常可以综合考虑同时采取多种管理措施。多效精馏的方法蒸蒸便是其中一种行之有效的精馏方法。多效多层精馏再蒸法主要原理是将一个精馏塔分层划分可成为两个大部分,即一是压力低或高于精馏塔顶的多塔,压力高或低于再蒸塔的精馏塔顶多层蒸气向另一部分的即压力高或低于精馏塔的多层再沸器蒸气提供一定热量,同时高于塔顶的多层蒸气被冷凝。因此在多效蒸气精馏中仅仅只是第一个是在塔的下层塔釜上就需要直接加热,最后一个是在塔的上层塔顶多效蒸气精馏需要间接冷却和外介质加热才能对它进行直接冷凝,而其余的几个塔则不一定一样需要由于只有外界对它才能进行直接的蒸气供热和间接冷却,所以多效蒸气精馏需要相对于其他单塔而言才能具有极其明显的隔热节能环保效果。近年来随着当前我国清洁能源的紧张及我国人们对环保保护意识的不断提高,多效率的精馏化工技术在我国化工产品制造行业逐步发展得到广泛重视。目前在石化工业中广泛应用的这种精馏处理方法主要是双效炉式精馏,实际的精馏节能利用率约略仅为40%左右。所以本设计采用能耗较小的双效精馏。7.2甲醇精馏的工艺比较7.2.1各项产品消耗对比甲醇精馏装置主要消耗为低压蒸汽、循环冷却水、动力电等，甲醇精馏工艺不同，消耗不同醇收率不同［15］，生产成本也有较大区别，以35万ｔ/ａ甲醇精馏装置为例，各项消耗对比见表。由上表可知三塔能耗最低。7.2.2各工艺装置投资对比甲醇精馏工艺不同，带来的设备数量及规模不同。必然会引起装置投资费用不同，新建装置不仅要考虑运行成本，也要计算装置投资及回收期，以6０万ｔ/ａ甲醇精馏装置为例对采用三塔、四塔、五塔甲醇精馏工艺的装置投资进行对比结果见表3。由上表可知三塔投资最低。故从投资和产出来看选择三塔精馏是最为合适的。结论本次设计选择三塔方案进行甲醇精馏,通过对甲醇精馏的三塔工艺的物热平衡计算,再根据所得结果对预塔冷凝器进行工艺计算,通过对设计结果的校核,结合各种相关文献以及课本所学知识,验证了预塔冷凝器的设计符合要求。。甲醇三塔精馏工艺的优越性在于不仅节约能热能的消耗,而且有着极大的生产处理量,同样操作弹性高,塔板效率高。在加压塔与常压塔之间,采用双效换热器,以加压塔顶后所采出的甲醇蒸气为常压塔塔釜的再沸液提供热量,既有效节约了加压塔冷却水的使用量,也大大减少了再沸液中蒸汽的排放,同时效率也得到提高。对于目前的国内环境来讲,多数甲醇生产企业还是采用双塔以及三塔精馏工艺,其中甲醇三塔精馏工艺属于受众范围较大,对于国内大部分企业都是优先选择方案,在保证产品纯度的前提下,可以在原有设备上进行优化改造,使整个生产工艺流程更加节能环保。参考文献［1］徐振刚．中国现代煤化工近25年发展回顾反思展望［J］.煤炭科学技术，2020，48(8):1－25.［2］崔