一、前言
1.1课题研究背景
甲醇消费量在世界基本有机化工原料中仅在丙烯、乙烯和苯之下，位居第四。甲醇在化工、制药、纺织、轻工等行业，发挥着重要作用。甲醇的需求量随着甲醇衍生物及下游产品生产和甲醇燃料应用的快速发展而不断增加。为得到质量、纯度极高的甲醇产品，甲醇精馏在生产甲醇的公司后处理项目中占据着无比重要的地位。其能量消耗占据着甲醇生产总能耗的五分之一。甲醇精馏技术的质量与甲醇的质量息息相关。故而，企业生产过程中为降低成本、节能降耗选择整流器成为重要举措。本设计通过对大量中外文献以及实际生产工艺数据进行分析，比对，在甲醇精制生产工艺方面，对于节能以及创新提出了相关想法与对策。
1.2甲醇的简介
甲醇在标况下呈现出无色透明的液体状态，是一种有毒且易燃烧的危险物品，闻起来类似酒精，沸点：64.7℃; 溶点：-97.8℃; 相对蒸汽密度（空气=1）：1.1；相对密度（水=1）：0.79：1.1；饱和蒸汽压（20℃): 12.3千帕。它可与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤化氢等有机溶剂混合，混合后同样容易燃烧。
无论是在塑料的生产制造、精细化工流程还是林产品加工过程、医药制备等领域甲醇都有着不可或缺的作用，是非常基础也是至关重要的有机化工原料，可开发100多种高附加值化工产品。目前甲醇产品主要有甲醛、甲醇汽油、醋酸、二甲醚等。
1.3甲醇精馏原理
甲醇精馏分离粗甲醇中所含的水、有机物以及甲醇混合液的过程是利用粗甲醇原料中所含挥发性物质的不同理化性质进行分离。在多次的汽化和部分冷凝之后，使同一设备中的甲醇混合物中的杂质与所要获得的纯甲醇近乎完全的分离，这种操作是为精馏。精馏装置的核心是精馏塔，精馏塔分为板式塔和填料塔。板式塔优点在于连续操作、调整方便，填料塔优点在于设备分离效率高、成本低、液体体积小，但有些连续性的操作比较困难。而板式精馏塔在生产流程中，液体随塔板的流动从上端塔板至底部塔板，塔底的沸水器加热液体使其部分汽化，形成的蒸汽从塔板下方通过往上流动。在这个过程中，液体会吸收气体传递的热量，使部分挥发性组分汽化，因此，很难提高离开塔板的液体中挥发性组分的浓度。当气体被加热时，一些难以携带的挥发性成分会凝结，上升的蒸汽中挥发性成分的浓度会增加。在这样的降液过程中，挥发性成分的浓度无法简单地得到提升。在气体从塔底至塔顶过程中，挥发性组分的浓度会越来越变大。所以说，当塔板数充足时，可分别从塔和塔顶获得接近纯的挥发性组分和难挥发性组分，分离混合液。
1.4甲醇的精馏过程
1.4.1 工艺流程概述
甲醇精制的过程分为两个部分，分别为预精馏部分，主精馏部分。其中，预精馏部分发生在预精馏塔，主精馏部分发生在加压塔和常压塔。首先，从预精馏部分除去溶解性气体以及二甲醚，以及其他易挥发有机杂质。在主塔中间的料板上加入底部出料，重组分杂质除去后，在底部排出重组分废液，在主塔的顶部排出甲醇。
1.4.2 典型的工艺流程
单塔精馏、双塔精馏和三塔精馏都是甲醇精馏的主要生产工艺。
本设计中采取三塔精馏法
精馏过程能耗大，热能很容易浪费，难以达到高的利用率，所以对比传统的精馏过程，我们可以充分发掘其节能潜力。采用三塔精馏的目的是为了更合理地利用能源，达到节能的目的。
三塔精馏使用了两个主精馏塔,这是与其他生产工艺的最为主要的差别。流程图如图1-2所示，第一个主精馏塔在加压泵的运行下加压运行，第二个主精馏塔则保持常压运行，加压塔由于其压力更大导致沸点升高，其蒸汽的冷凝可以释放大量能量以供成第二主精馏塔使用，既可节约蒸汽供热，又可节约冷却水，将热能有效地利用起来。
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