年产40万吨甲醇精馏工艺设计概述

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设

计

学院：专业：班

级：晋艺

学生：指导教师：

1．设计（论文）的主要任务及目标

(1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。

(2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。

(3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。

2．设计（论文）的基本要求和内容

(1) 本车间产品特点及工艺流程。

(2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。

(3) 参考资料

3．主要参考文献

[1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7

[2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268.

[3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530

4．进度安排

设计（论文）各阶段名称起止日期

1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11

2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26

3 论文写作2010-02-27~2010-03-19

4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03

5 准备答辩2010-4-10

目录

摘要 (1)

第1章甲醇精馏的工艺原理 2

第1.1节基本概念 2

第1.2节甲醇精馏工艺 3

1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3

1.2.2 主要设备和泵参数 3

1.2.3膨胀节材料的选用 6

第2章甲醇生产的工艺计算7

第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7

第2.2 节生产甲醇所需原料气量9

2.2.1生产甲醇所需原料气量9

第2.3节联醇生产的热量平衡计算15

2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15

2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18

第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21

2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21

2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25

第3章精馏塔的设计计算33

第3.1节精馏塔设计的依据及任务33

3.1.1设计的依据及来源33

3.1.2设计任务及要求33

第3.2节计算过程34

3.2.1塔型选择34

3.2.2操作条件的确定34

3.2.2.1 操作压力34

3.2.2.2进料状态35

3.2.2.3 加热方式35

3.2.2.4 热能利用35

第3.3节有关的工艺计算36

3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36

3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37

3.3.4热能利用38

3.3.5 理论塔板层数的确定38

3.3.6全塔效率的估算39

3.3.7 实际塔板数40

第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40

3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40

3.4.1.1 精馏段40

3.4.1.2 提馏段42

第3.5节塔径的计算43

第3.6节塔高的计算45

第3.7节塔板结构尺寸的确定46

3.7.1 塔板尺寸46

3.7.2弓形降液管47

3.7.2.1 堰高47

3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47

3.7.3进口堰高和受液盘47

3.7.4 浮阀数目及排列47

3.7.

4.1浮阀数目48

3.7.

4.2排列48

3.7.

4.3校核49

第3.8节流体力学验算49

3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49

3.8.1.1 干板阻力49

3.8.1.2板上充气液层阻力49

3.8.1.3由表面张力引起的阻力50

第3.9节漏液验算50

第3.10节液泛验算50

第3.11节雾沫夹带验算51

第3.12节操作性能负荷图51

3.12.1雾沫夹带上限线51

3.12.2液泛线52

3.12.3 液体负荷上限线52

3.12.4漏液线52

3.12.5 液相负荷下限线52

第3.13节操作性能负荷图53

第3.14节各接管尺寸的确定54

3.1

4.1 进料管54

3.1

4.2釜残液出料管55

第3.15节回流液管55

第3.16节塔顶上升蒸汽管55

第3.17节水蒸汽进口管56

第4章辅助设备的计算及选型57

第4.1节水冷排设计计算58

第4.2节水冷排的设计选型59

第4.3节预塔进料泵的选型60

参考文献62

附录63

致谢64

年产40万吨甲醇精馏工艺设计

摘要

目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化，总体的趋势是走高。随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料——甲醇的价格还会稳步提高。国内又有一批甲醇项目在筹建。这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法就成为投资者关注的重点。

通过查阅资料最后采用中压法在265℃合成400kt/a的粗甲醇，并应用三塔精馏来对其进行精制。本设计说明书首先概述了甲醇的性质和发展历史，并介绍了我国甲醇工业的发展；对合成和精馏工段进行了物料和热量的工艺计算；对甲醇精馏塔做了详细的设计计算，最后对水冷排和预塔进料泵做了设计计算。

在上述工作的基础之上，参考相关的资料和标准对合成工段的设备和管道进行了

合理布局；并编制了甲醇合成设备一览表，物料流程图，工艺管道及仪表流程图，设备平面布置图及管道布置图。

关键词：设计；工艺；合成；

第一章甲醇精馏的工艺原理

第1.1节基本概念

精馏是利用不同物质的挥发度不同，将液体混合物进行多次部分气化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离到所要求组分的操作过程。

精馏过程在精馏塔中进行，料液由塔的进料口连续加入塔内，塔顶设有冷凝器，将塔顶蒸汽冷凝为液体，冷凝液的一部分回流入塔顶，成为回流液，其余作为馏出液（塔顶产品）连续采出。自加料位置以上部分，上升蒸汽和回流液体之间进行着逆流接触和物质传递。塔底部装有再沸器（蒸馏釜）以加热液体产生蒸汽，蒸气沿塔上升，与下降的液体逆流接触并进行物质传递，塔底连续排出部分液体作为塔底产品。在塔的加料位置以上，上升蒸汽中所含的重组份向液相传递，而回流液中的轻组分向气相传递。如此物质交换的结果，上升蒸汽中轻组份的浓度逐渐提高，只要有足够的相间接触表面和足够的液体回流量，到达塔顶的蒸汽将成为高纯度的轻组分，塔的上半部完成了上升蒸气的精制（除去其中的重组份），因而成为精馏段。在塔的加料口位置以下下降液体中的轻组份被蒸出，重组份被提浓，故称之为提馏段。

精馏塔的操作应当掌握三个平衡。

1.1.1物料平衡

塔的总进料量（F）＝塔顶馏出物量（D）＋塔底排出物量（W）；

某一组分(x)的总进料量（Fxfi）＝塔顶采出量（Dxdi）+塔底排出量（Wwi）物料平衡的建立，是衡量精馏塔内操作的稳定程度，它表现在他的能力大小和产品质量的好坏，一般应当根据入料量（F）而适当采取馏出物量（D），保持塔内物料平衡，才能保证精馏塔内操作条件稳定，当塔的物料平衡被破坏时，精馏塔的温度、压力降都会发生大幅度波动，严重时引起液泛、雾沫夹带、传质效率降低等问题，系统不能正常运行。在粗甲醇精馏操作中，维持物料平衡的操作是最频繁的调节手段，操作时还必须同时考虑塔内的热量平衡。

1.1.2汽液平衡

汽液平衡影响到甲醇产品的质量和精馏损失等，主要是通过调节精馏塔的操作条件（温度、压力、负荷），来调整塔盘上面气液接触的情况以及塔板间各组分气相分压平衡等来达到经济的效果。汽液平衡是通过在每块板上气液互

相接触进行传质和传热而实现的。汽液平衡和物料及热量平衡密切相关，塔内温度、压力、物料量的变化都将直接影响汽液平衡。

1.1.3热量平衡

热量平衡是塔设计和操作的重要依据，当精馏塔在正常运行时，塔内的温度和压力是稳定的，加入塔的热量和出塔的热量也是平衡的。入塔热量包括进料及回流的流量与温度、再沸器蒸汽流量，而出塔热量则包括塔顶、塔底出料的温度、流量、汽化热以及热损失等。正常操作中，多用塔顶回流量、再沸器的蒸汽量来调整塔的热量平衡。

总之，精馏系统的操作就是要掌握好精馏塔的物料平衡和热量平衡，并由此稳定好塔盘的汽液平衡，来达到产品质量合格，同时排放废液中甲醇含量低、甲醇收率高的目的。

第1.2节甲醇精馏工艺

1.2.1 甲醇精馏工艺

来自甲醇合成工序的粗甲醇经粗甲醇预热器加热至70℃，然后进入预蒸馏塔精馏。塔顶出来的蒸汽温度为74.2℃，对应的压力为0.13MPa(A)，先经过预塔冷凝器A在65℃左右将其中的大部分甲醇冷凝下来，冷凝下来的甲醇进预塔回流槽，未冷凝的气体则进入预塔冷凝器B冷却至40℃后部分冷凝，冷凝液流入萃取槽，萃取后也进入预塔回流槽，预塔回流槽的液体由预塔回流泵加压后作预蒸馏塔回流液，由预塔冷凝器B出来的气体去排放槽，不凝气洗涤后经不凝气预热器加热至150℃后去气柜。向萃取槽中补入除盐水作预蒸馏塔萃取剂。排放槽出来的甲醇液由排放槽泵加压后送回收塔。

由除盐水和固体氢氧化钠在碱液槽中制备5%～10%的NaOH溶液。碱液由碱液泵加压后补入粗甲醇，以中和粗甲醇中的有机酸，控制预蒸馏塔塔底甲醇溶液的PH值在8左右。

预蒸馏塔塔底排出液由加压塔进料泵加压后送往加压精馏塔精馏，加压精馏塔操作压力约0.8MPa。塔顶甲醇蒸汽温度约128℃，至冷凝器/再沸器作热源，冷凝液流入加压塔回流槽，一部分送往加压精馏塔作回流液，另一部分经精甲醇冷却器冷却后送精甲醇计量槽。

加压精馏塔塔底排出液送往常压精馏塔。常压塔顶甲醇蒸汽温度约66℃，经常压塔冷凝器冷却至40℃后进常压塔回流槽，由常压塔回流泵加压后一部分作常压精馏塔回流液，另一部分送精甲醇计量槽。常压塔再沸器热源为加压精馏塔塔顶甲醇蒸汽。常压精馏塔塔底排出的含少量甲醇的废水由回收塔进料泵加压后送甲醇回收塔

回收塔塔顶蒸汽经回收塔冷凝器冷却至40℃后进回收塔回流槽，由回收塔回流泵加压后一部分作回收塔回流液，另一部分送杂醇油贮罐。回收塔塔底含少量甲醇的废水一部分由废水泵加压后送部分氧化装置，另一部分送入排放槽作洗涤水。

各精馏塔再沸器热源为0.7MPa低压蒸汽，蒸汽冷凝液去粗甲醇预热器作热源，然后去除盐水站。

本工序的含醇排净液由封闭系统收集于地下槽中，再由地下槽泵送至粗甲醇贮槽。这样可避免设备、管道在检修时排出的含醇放净液对环境造成污染。

在生产过程中，常压塔顶会出现不凝气的积累而影响塔的操作，这可从常压塔顶的温度、压力的对应关系判断。这部分不凝气的排放是通过常压塔冷凝

器上的放空阀来实现的，排放气送放空总管高点放空。

预蒸馏塔和甲醇回收塔压力由PV-15501A和PV-15501B分程调节。阀后不凝气通过放空总管高点放空。

? ?加压精馏塔压力由调节阀PV15521控制。

? 常压精馏塔压力由PV-15530A和PV-15530B分程调节。压力低于-0.02MPaG 时补氮气，压力高于0.015MPag阀门PV-15530B开启放空。再沸器蒸汽量由蒸汽冷凝液管线上的流量调节阀调节。塔底液位由塔底出口管线上的液位调节阀调节。

1.2.2 主要设备和泵参数

主要设备参数和主要泵参数分别见表1-1.表1-2.

表1-1主要设备参数表

?

设备名称规格设计参数

设计压力/MPa 设计温度/℃

脱醚塔DN1400x23635 0.2 90

加压精馏塔DN150006567 0.8 150

常压精馏塔DN1800x35917 0.2 110

脱醚塔再沸器DN900x3503 管程:0.2;壳程:0.8 管程:100;壳程:170

加压塔再沸器DN1300x4444 管程:1.0;壳程:1.0 管程:150;壳程:180

常压塔再沸器DN1600x4781 管程:0.2;壳程:0.8 管程:120;壳程:125

脱醚塔冷凝器DN800x4357 管程:0.5;壳程:0.2 管程:40;壳程:80

常压塔冷凝器DN1000x5136 管程:0.57;壳程:0.2 管程:50;壳程:100

杂醇油冷却器DN250x2447 管程:0.5;壳程:0.18 管程:50;壳程:100

?

表1-2 主要泵参数表

?

泵名称流量/(m3/h) 扬程/m 人口压力/Mpa 使用温度/℃

粗醇泵30 50 常压40

脱醚塔回流泵30 50 0.12 80

加压塔进料泵30 100 常压78

加压塔回流泵30 60 0.7 122

常压塔回流泵30 64 0.13 62

残液泵10 50 0.15 109

1.2.3膨胀节材料的选用

加压塔再沸器和常压塔再沸器的气体出口管均是高温甲醇蒸气，加压塔再沸器出口管道甲醇气体温度为1500C，压力为0.7MPa，常压塔再沸器出口管道甲醇气体温度为1150C，压力为0.16 MPa，两根管道需要加膨胀节来克服管道的热胀冷缩。但在膨胀节材料选用时，许多厂家认为只要是不锈钢材料即可，其实，最佳的材料选用应当用316L不锈钢材料。因为304不锈钢对甲醇气的耐腐蚀性能要差些，而316L不锈钢对甲醇气的耐腐蚀性能要好一些。

第2章甲醇生产的工艺计算

化工生产的工艺计算主要有物料平衡和热量平衡计算。化工工艺计算是作为化工工艺过程的设计、工艺管路的选择及生产管理、工艺条件选择的主要依据；对于平衡原料、产品产量，选择最佳工艺条件，确定操作控制指标，合理利用手产中的废料，废气，废热都有重要作用。第2.1节甲醇生产的物料平衡计算

甲醇生产中，原料气的量与组成在一定范围内是根据物料平衡计算和生产实际进行调节整，如原料气中氢、一氧化碳、氮的比例等。在生产过程中，也会产生不需要的或者有害的组分，如硫化物、二氧化碳、甲烷、氩气等，这些组分有些可通过计算得外，有的还必须在生产过程中测定。

为了最终求得合成甲醇和合成氨所需要的总原料气量，保持反应及平衡的组分比例，联醇工艺从原料气制造开始，经脱衡、变换、脱碳、合成甲醇、铜洗耳恭听至合成氨，使原料气制造到最后合成氨的全过程达到平衡。

计算年产400kt，醇氨比40%。在合成塔后排放CH4,Ar分别占合成气的0.6%和0.4%，年工作日按300d。原料液甲醇含量：84%(质量分数)，原料液温度：45℃

设计要求：塔顶的甲醇含量不小于99%(质量分数)

塔底的甲醇含量不大于0.5%(质量分数)

产品粗甲醇的组成（质量为）：

甲醇（CH3OH）84%

二甲醚（（CH3）2O）0.36%

高级醇（C4H9OH）0.30%

高级烷烃（C8H18）0.24%

水（H2O）5%

产量分配为：

合成氨60kt/a,181.8 t/d 7.60t/h

粗甲醇400000t/a,121.2 t/d 5.05t/h

计算实现合成氨产量计划所需要原料气（醇后气）的量：

（1）参加反应理论耗气量

根据反应方程式：

1 H2＋N2=NH3

则耗氢气为：

1 × =55764kmol/h=1247.424Nm3/h

× =185.kmol/h=4157.216 Nm3/h

（2）原料气中惰性气含量为

－（1247。424＋4157.216）=167.966Nm3/h

其中CH4为100.78Nm3/h, Ar为67.19Nm3/h

（3）在压力为30×106Pa,温度为30。C。液氨中氢氮气溶解损失：

查物性手册表[7]，在上述状况下液氨中氢氮气溶解量分别为：H2 34.3Nm3/t；N2，32Nm3/t。

则每小时在液氮中氢氮氯溶解损失分别为：26.07 Nm3/h和24.32 Nm3/h。（4）液氨在贮罐气中的扩散损失

查物性手册表，在1.6×106Pa、2.5。C时，氢氨混合气中氨的平衡浓度为41.83%，则贮罐气中氨损失（G氨损）为

= Nm3/h

G氨损=36。24 Nm3/h

（5）醇后气中尚有CO1.4%；CO21.9%；CH3OH 0.05%

则每小时需要G醇后气为

=17505.95 Nm3/h

其中：CO2 2415.08 Nm3/h CO 332.61 Nm3/h CH3OH 8.75 Nm3/h

于是，生产合成氨所需醇后气量如表2-1表示

第2.2 节生产甲醇所需原料气量

表2-1 合成氨生成耗用醇后气量及其组成

耗用量气体组成，Nm3/h

H2 N2 CO CO2 CH4 Ar CH3OH 小计

合成氨反应12471.424 4157.26 —————16628.64

精炼损耗——332.61 245.08 ——8.75 586.44

液氨中溶解损耗26.07 24.32 —————50.39

续表2-1 合成氨生成耗用醇后气量及其组成

耗用量气体组成，Nm3/h

H2 N2 CO CO2 CH4 Ar CH3OH 小计

氨扩散损耗54.37 18.12 —————72.49

惰性气————100.78 67.19 —167.966

合计

醇后气组成，% 12551.864

71.7 4199.66

23.99 332.61

1.9 245.08

1.4 100.78

0.57 67.19

0.38 8.75

0.05 17505.93

100

2.2.1生产甲醇所需原料气量

（1）合成甲醇的化学反应

主反应：

CO+2H2=CH3OH+102.37KJ/mol (2-2) 副反应：

2CO+3H2=(CH3)2O+H2O+200.39 KJ/mol (2-3)

CO+3H2=CH4+H2O+115.69 KJ/mol (2-4) 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O=49.62 KJ/mol (2-5)

8CO+17H2=C8H18+H2O+957.98 KJ/mol (2-6) （2）粗甲醇组分，算得组分的生成量

甲醇（CH3OH） 5938.972Kg/h 即185.59 Kmol/h，4157.216 Nm3/h 二甲醚（（CH3）2O） 20.823 Kg/h 即 0.453 Kmol/h，10.147 Nm3/h 高级醇（C4H9OH） 20.192 Kg/h 即0.273 Kmol/h，6.115 Nm3/h

高级烷烃（C8H18） 14.513 Kg/h 即0.127 Kmol/h，2.843 Nm3/h 水（H2O） 315.5 Kg/h 即 17.528 Kmol/h，392.6 Nm3/h

（3）生产测提，按反应式（2-4）每生产1t粗甲醇的同时，CH4生成量为7.56 Nm3/h；即0.34 KmolCH4/t粗甲醇，所以CH4小时生生成量为3.86Nm3/h,即

0.1717Kmol/t。

（4）忽略由原料气带走的水分，根据反应式（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-7），求得反应（2-6）生成的反应水为：

17.528—0.453—0.1717—0.273×3—0.127×8=15.07 kmol/h

即在逆变换反应中生成15.07 kmol/h的CO和H2O

（5）当压力为10×106Pa，在30℃时，每1t粗甲醇中溶解反应气组成如表2-2所示。

表2-2 混合气在粗甲醇中的溶解量

组分CO CO2 H2 N2 CH4 （CH3）2O 小计

溶解量Nm3/t 9.81 6.58 25.92 3.26 0.76 1.92 48.25 Nm3/h 4.954 3.32 13.09 1.646 0.384 0.97 24.364

组成，% 20.32 13.63 53.73 6.76 1.58 3.98 100

（6）粗甲醇弛放气中甲醇的扩散损失

根据测定，在35。C时液态甲醇中释放的CO、CO2、H2等混合气中，每含37.14g 甲醇。假设经减压生液相中溶解的气体除二甲醚外全部释放出来，则甲醇扩散损失G醇扩散为：

（4.954+3.32+13.09+1.646+0.384+9.177）×0.03717=1.209Kg/h

即0.0378Kmol/h，0.847Nm3/h

式中0.06为二甲醚减压后的释放量。因为反应式（2-2）生成的二甲醚有10.147 Nm3/h,其中有0.97 Nm3/h溶入粗早醇被送往精馏，只有0.06 Nm3/h扩散进入气相

（7）醇后气中有0.05甲醇随气体带入铜洗，合成氨产量为6.31t/h时，带入甲醇为17505.93×0.05%=8.75 Nm3/h

（8）综合表2-1和2-2，即得进入甲醇合成塔之新鲜气量G新鲜气所组成，列表2-3。

表2-3进早醇合成塔新鲜气组成

组分CO CO2 H2 N2 CH4 Ar 小计

合成甲醇消耗，

Nm3/h 3905.247 340.888 8823.516 1.646 -3.644 13071.297

合成氨消耗，

Nm3/h 332.61 245.08 12375.38 4199.656 100.78 67.19 17497.18

新鲜气消耗，

Nm3/h、4237.857 588.968 21375038 4201.302 97.136 67.19 30564. 833

新鲜气组成，% 13.86 1.92 69.93 13.74 0.32 0.21 100

（9）变换气需要量

如果不计在水洗时CO、CH4、Ar及H2S等溶解损失，单计算H2，N2的损失，查化工热力学在压力2.5×106Pa, 30℃。C, H2和N2在水中溶解度为0.427 Nm3/t 和0.329 Nm3/t水

已知水洗塔的气水比为10，则每小时洗涤用水量为30564.833 Nm3/h。

则H2，N2在水洗过程中的损耗为

H2：30264.833×0.427=13051.184 Nm3/h

N2：30564.833×0.329=1055.83 Nm3/h

已知：变换气中CO2含量（G变CO2）为：

G变CO2=20872.38 Nm3/h

于是，进水洗塔变换气流量与组成如表2-4所示。

表2-4变换气流量及组成

组分CO CO2 H2 N2 CH4 Ar 小计

流量，

Nm3/h 4237.857 20644.508 34426.564 14257.132 97.136 67.19 7373 0.387

组成，% 5.75 28 19.34 19.34 0.09 0.09 100

（10）甲醇合成塔出塔气中含甲醇2.88%, 根据表2-3，设甲醇塔出塔气量斯社（G醇出塔）为

G醇出塔=146898.09 Nm3/h

G醇循环=1746898.09—17505.93—4582.422+3.85—23.394

=1247.90.194 Nm3/h

故得循环气各组分的量如表2-5所示

表2-5甲醇塔循环气量及其组成

组分CO CO2 H2 N2 CH4

流量，Nm3/h 2371.014 1747.063 88913.013 30561.119 686.646

组成，% 1.9 1.4 71.25 24.49 0.05

续表2-5甲醇塔循环气量及其组成

组分CH4 Ar CH3OH 小计

流量，Nm3/h 686.646 449.245 62.395 124790.194

组成，% 0.05 0.36 0.05 100449.245

（11）甲醇合成塔玉塔气量的计算

根据G入四醇塔=G新鲜气+G循环气，由表（2-3）和表（2-5）计算得甲醇合成塔入塔气功（G入甲醇塔）量，如表（2-6）

（12）甲醇合成塔出塔气流量能组成计算

因为G醇出塔=G醇入塔—G醇反应+G醇—G醇副产物，根据（2-6），表2-1，表2-2得表2-7为甲醇合成塔流量及组成及组成

表2-6甲醇合成塔入塔气量

组分CO CO2 H2 N2

流量，Nm3/h 6608.871 233.031 91088.393 34762.421

组成，% 4.85 1.71 66.9 25.53

续表2-6甲醇合成塔入塔气量

组分CH4 Ar CH3OH 小计

流量，Nm3/h 783.482 516.435 62.395 136155.028

组成，% 0.58 0.38 0.046 100

表2-7甲醇合成塔出塔气流量及组成

组分CO CO2 H2 N2 CH4 Ar

入塔气流量，

Nm3/h 6608.871 2333.031 91088.393 34762.421 783.482 516.435

合成反应消耗，Nm3/h 3900.293 337.568 8810.426 ———

反应生成物，Nm3/h ———— 3.85 —

出塔气流量，

Nm3/h 2708.578 1995.463 82277.967 34762.421 779.632 516.435

组成% 2.12 1.56 64.45 27.23 0.61 0.40

续表2-7甲醇合成塔出塔气流量及组成

组分CH3OH C4H9OH （CH3）2O C8H18 H2O 合计

入塔气流量，Nm3/h 62.395 ————136455.028

合成反应消耗，Nm3/h —————136048.28

反应生成物，

Nm3/h 4165.966 6.115 10.147 2.843 369.91 4558.831

出塔氢流量，

Nm3/h 4228.361 6.115 10.147 2.843 369091 127665.581

组成，% 3.31 0.008 —0.29 —

（13）醇分离器出口气体和液体产品流量与组成如表2-8所示。

表2-8甲醇分离器出口气体和液体产品流量与组成

组分CO CO2 H2 N2 CH4 Ar

分离器损失气量，Nm3/h 4.954 3.32 13.09 1.646 0.384 —

出分离器气体流量，

Nm3/h 2713.624 1992.143 82264.877 34760.775 779.248 516.435

出分离器气体组成，% 2.20 1.62 66.83 28.24 0.63 0.42

出分离器液体量，Nm3/h ——————

出分离器液体组成，% ——————

出分离器液体重量，Kg/h ——————

出分离器液体组成，% ——————

续表2-8甲醇分离器出口气体和液体产品流量与组成

组分CH3OH C4H9OH （CH3）2O C8H18 H2O 合计

分离器损失气量，Nm3/h 0.847 ————24.004

出分离器气体流量，Nm3/h 71.145 —9.117 ——123097.364

出分离器气体组成，% 0.06 ————100

出分离器液体量，

Nm3/h 4157.216 6.15 10.147 2.843 369.91 4546.266

出分离器液体组成，% 91.44 0.13 0.22 0.062 8.14 100

出分离器液体重量，

Kg/h 5938.88 31.30 20.84 14.47 297.25 6302.7.339

出分离器液体组成，% 94.23 0.50 0.33 0.23 4.7 100

（14）粗甲醇在中间储槽减压放出的弛放气流量与组成如表2-9

表2-9 甲醇施放气流量与组成

组分CO CO2 H2 N2 CH4 CH3OH 合计

施放气流量，

Nm3/h 4.954 3.32 13.09 1.646 0.384 0.61 24.004

组成，% 20.64 13.83 54.53 6.86 1.60 2.54 100

（15）醇后气经精炼气流量与组成如表2-10所示。

表2-10 精炼气流量组成

组分H2 N2 CH4 Ar 合计

精炼气流量，Nm3/h 12551.864 4199.66 97.136 67.19 16915.85

组成% 74.20 24.83 0.57 0.40 100.00

（16）根据表2-1，表2-10得氨合成塔生产最终平衡，见表2-11

表2-11 氨合成塔物料平衡表

消耗分类H2 N2 CH4 Ar 反应生成NH3 合计

精炼气，Nm3/h 12551.864 4199.66 97.136 67.19 ——

溶液损耗，Nm3/h 26.07 24.32 ————

小计1252.794 4175.34 97.136 67.19 ——

合成反应消耗，Nm3/h 12525.794 4175.34 ——8349.18 —

吹出气，Nm3/h —0.75 97.134 67.19 —165.076

氨扩散损耗，Nm3/h ————36.24 36.24

合成氨产量，Nm3/h ————8312.94 8312.94

合成氨产量，kg/g ————6308.928 6308.928

粗甲醇的精馏几乎全部是物理过程，其物料平衡计算与上述订算方法有一定的差别。

第2.3节联醇生产的热量平衡计算

物料平衡计算之后，可以根据各段的物料量，进行热平衡计算。热平衡计算可以为生产过程提供热能的供需量、如热交换的换热面积、热介质或冷介质的消耗量设备能源消耗等，从而可以求得原材料、燃料和能量的消耗定额，计算产品成本和结济效益。通过热量或能量平衡计算，可以各个还节中找出不合理的损耗，以此作为实现高产。低耗的重要手段落。

生产过程中主要是输入和输出的热量和能量，能量或热量的转换是基于能量守衡定律。在一个封闭的体系中，各种能量之总和将维持不变。热平衡是以物料平衡为基础，在连续生产过程中是以单位时间来计算的，把装置或过程中所发生的化学反应的热效应、物理变化的热效应、从外界输入的热量和随反应物、化学产物带出的热量以及设备、器壁散失热量等都一一考虑在内进行计算。

年产60kt粗甲醇合成塔和冷凝器的热量平衡计算

根据以上提供条件和计算结果。

工艺条件：（1）进塔气体温度平均按时40℃计算；（2）冷凝器气体出口温度与液体温度相等，都为38℃；（3）冷却水温度为32℃，冷却回水为45℃；（4）系统热损失为5%。

2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算

A.全塔热平衡方程式

+ = （2-7）

式中：Q入塔气—入塔气体组分热量，kJ/h；

Q—合成反应和副反应的反应热，kJ/h；

G出塔—了合成塔各组分，包括反应物、生成物流量，

Nm3/h；

Gm入—各组分的比热容，kJ/ Nm3·；

T m入—出塔气体温度，。C

Q损失—合成塔热损失，kJ/h

又：

（2-8）

式中 G—入塔气体各组分流量，Nm3/h。

又（2-9）

式中 Qr1、Qr2、Qr3、 Qr4、Qr5—分别为甲醇、二甲醚、异丁醇、甲烷、辛烷的生成热，KJ/h；

Qr6—二氧化碳逆变换反应的反应热，KJ/h。

而=G×

式中 Gr—各组分的生成量，

—生成反应的热量变化kJ/ m3或kJ/mol。

B. 全塔入热计算

查物性手册，压力为10×106Pa，根据表2-7甲醇合成塔气各组分量，算得甲醇合成塔入塔热量如表2-12

根据计算条件，入塔气温为40。C，所以入塔总热量为

192197.655×40=7687906.2kJ/h

表2-12 甲醇合成塔入塔各组分的比热容和热量

组分CO CO2 H2 N2

比热容kJ（kmol·。C）32.87 90.98 29.39 32.99

入塔量Nm3/h 66608.871 2333.031 91088.393 34762.421 Kmol/h 295.039 104.153 4066.447 1551.894

入塔热量，kJ/(h·。C) 9697.932 9475.840 11951.877 51196.983

续表2-12 甲醇合成塔入塔各组分的比热容和热量

组分CH4 Ar CH3OH 合计

比热容kJ（kmol·。C）45.14 25.16 55.69 —

入搭量Nm3/h 783.482 516.435 62.395 136155.028

Kmol/h 34.977 23.055 2.785 6078.349

入塔热量，kJ/(h·。C) 1578.862 580.064 155.097 192197.655

C.塔内反应热计算

在甲醇合成塔内，CO、CO2、H2 按反应式（2-2）、（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-6）

及（2-7），生成甲醇，二甲醚，异丁醇，甲烷及辛烷，二氧化碳还原成一氧化碳和水，产生的热量如表2-13所示

D.塔出口总热量计算

查物性手册得甲醇合成塔出口状态下各组分的比热容，根据表2-8甲醇合成塔出口物料的流量，并按Q出塔=G出塔×Cm入，分别算出出塔各组分的热量，列表为2-14。

表2-13甲醇合成塔内反应热

组分CH3OH （CH3）2O C4H9OH

生成热，kJ/h 102.37 49.62 200.39

生成量Nm3/h 4157.216 10.147 6.115

Kmol/h 185.59 0.453 0.273

反应生成热，kJ/h 18998848.3 22477.86 54706.47

续表2-13甲醇合成塔内反应热

组分C8H18 CH4 CO 合计

生成热，kJ/h 957.98 115.69 -42.92 —

生成量Nm3/h 2.843 3.85 337.568 4517.739

Kmol/h 0.127 0.172 15.07 201.68

反应生成热，kJ/h 121663.46 19898.68 646804.4 18570790.37

表2-14 甲醇合成塔出塔各组分的比热容和热量

组分CO CO2 H2 N2 CH4 Ar

比热容，kJ（kmol·。C）31.49 61.97 31.15 31.15 46.06 22.86

气

量Nm3/h 2708.578 1995.463 34762.421 34762.421 779.632 516.43 2

Kmol/h 120.919 89.083 1551.893 1551.893 34.805 23.055

出塔热量，kJ（h·。

C）3807.739 5520.473 48341.467 48341.467 1603.118 527.037

续表2-14 甲醇合成塔出塔各组分的比热容和热量

组分CH3OH C4H9OH （CH3）2O C8H18 H2O 合计

比热容，kJ（ km ol·。C）55.69 61.76 56.52 318.21 29.31 —

气

量Nm3/h 4228.361 6.115 10.147 2.843 369.91 127657.981 Kmol/h 188.766 0.273 0.453 0.127 16.51 5699.017

出塔热量，kJ（h·。

C）10512.378 16.860 25.604 40.413 483.908 179089.201

E.全塔热损失

计算条件已经给出全塔热损失为5%，因此损失热量为

Q热损失=（Q入塔＋Q反应）×5% =（7687906.2＋18570790.37）×5% 1312934.829 kJ/h

按全塔热平衡方程式，求出出塔气体温度T出

7687906.2＋18570790.37=179089.201×T出＋1312934.829

T出=139.30。C

于是，得表2-15

表2-15 甲醇合成塔全塔热平衡表

热量气体显热反应热热损失合计

入热，kJ/h 7687906.02 18570790.37 —26258696.57

出热，kJ/h 24945761.74 —1312934.829 26258696.57

2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算

A.热平衡方程式

Q入口气＋Q冷凝=Q出口气＋Q液体＋Q冷却水

式中，Q入口气、Q 出口气—分别为冷凝器进口与出口气体显热，kJ/h；

Q冷凝—在出口温度下气体冷凝放热，kJ/h；

化学工程与工艺专业毕业设计-年产30万吨甲醇生产工艺初步设计

化学工程与工艺专业毕业设计-年产30万吨甲醇生产工艺初步设计

海南大学 毕业设计 题目：年产30万吨甲醇生产工艺初步设计学号：20060124059 姓名：胡文涛 年级：2006级 学院：材料与化工学院 系别：化工系 专业：化学工程与工艺 指导教师：张德拉徐树英 完成日期：2010年5月20日

摘要 甲醇是简单的饱和脂肪醇，分子式为CH3OH。它是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。因此，经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计采用焦炉煤气为原料年产30万吨甲醇，以满足国内需求。 设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用以原料气经“栲胶脱硫、干法脱硫、甲烷转化、催化合成、三塔精馏”工艺路线生产甲醇。设计的重点工艺流程设计论证，甲醇合成工段及三塔精馏工段的工艺计算及设备设计选型。主要设备合成塔选用Lurgi塔，常压精馏塔选用浮阀塔。此外，在设计中充分考虑环境保护和劳动安全的同时，以减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。 关键词：煤气脱硫转化合成精馏工艺设计

一．总论 1．概述 1.1甲醇的性质 甲醇是饱和醇系列中的代表，在常温常压下，纯甲醇是无色、不流动、易挥发、可燃的有毒液体，有类似于乙醇的性质。甲醇可与水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类等很多有机溶剂互溶，但不能与脂肪烃类化合物互溶。甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性能，其化学性很活泼，如氧化反应、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。其主要物理性质如下表： 表1-1 甲醇的主要物理性质[1]项目数值项目数值液体密度／ kg·m－3 793.1 临界常数 蒸汽密度／kg·m－31.43 临界温度 ﹙T c﹚／℃ 240 沸点／℃64.65 临界压力 ﹙p c﹚／MPa 7.97 熔点／℃－ 97.8 生成热／kJ·mol －1 闪点／℃气体﹙25℃﹚－ 201.22 开杯法16.0 液体﹙25℃﹚－ 238.73 闭杯法12.0 燃烧热／kJ·mol

年产40万吨甲醇精馏工艺设计概述

毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设 计 学院：专业：班 级：晋艺 学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 2 第1.1节基本概念 2 第1.2节甲醇精馏工艺 3 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3 1.2.2 主要设备和泵参数 3 1.2.3膨胀节材料的选用 6 第2章甲醇生产的工艺计算7 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7 第2.2 节生产甲醇所需原料气量9

2.2.1生产甲醇所需原料气量9 第2.3节联醇生产的热量平衡计算15 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25 第3章精馏塔的设计计算33 第3.1节精馏塔设计的依据及任务33 3.1.1设计的依据及来源33 3.1.2设计任务及要求33 第3.2节计算过程34 3.2.1塔型选择34 3.2.2操作条件的确定34 3.2.2.1 操作压力34 3.2.2.2进料状态35 3.2.2.3 加热方式35 3.2.2.4 热能利用35 第3.3节有关的工艺计算36 3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36 3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37 3.3.4热能利用38 3.3.5 理论塔板层数的确定38 3.3.6全塔效率的估算39 3.3.7 实际塔板数40 第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40 3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40 3.4.1.1 精馏段40 3.4.1.2 提馏段42 第3.5节塔径的计算43 第3.6节塔高的计算45 第3.7节塔板结构尺寸的确定46 3.7.1 塔板尺寸46 3.7.2弓形降液管47 3.7.2.1 堰高47 3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47 3.7.3进口堰高和受液盘47 3.7.4 浮阀数目及排列47 3.7. 4.1浮阀数目48 3.7. 4.2排列48 3.7. 4.3校核49 第3.8节流体力学验算49 3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49

年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段工艺设计毕业设计

中国矿业大学银川学院本科毕业设计 （2010 届） 题目年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段 工艺设计

1.设计年产15万吨甲醇精馏段，年开车时间7920小时，工艺采用以煤制气为原料合成粗甲醇，经预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔分离后得到精甲醇的新节能型三塔工艺流程开发的 2.计算条件： ①原料气组成 CH3OH H2O CH3CH2OH 轻馏分杂醇 Wt% 95 3.72 0.1 1.11 0.07 ②精甲醇收集：99.6% ③废水中甲醇含量：50ppm 3.设计要求： ①编写计算说明书，其中包括综述，工艺路线选择，物料衡算与工艺计算，主要塔设备计算，热量衡算等。 ②图纸（3张）：甲醇精馏段带控制点工艺流程图，平面布置图，工段主要物料管道图，精馏塔图，主要设备图等 ③说明书可以电脑打字，图纸均为CAD绘图

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

年产10万吨甲醇合成工艺设计缩写稿

题目：年产10万吨甲醇合成工艺设计 摘要：本设计重点讨论了合成车间的主要设备的计算及选型，首先初步介绍了合成机理，然后重点围绕合成进行物料衡算和热量衡算，主要包括合成塔的外形设计，水冷凝器的选型及计算，脱硫塔的选型及计算，转化炉的选型及计算精馏塔的选型及计算等，最后进行了总结与讨论。 关键词：合成，转化，精馏，甲醇 The Syntheses Technological Of Y early Produces 40,000 Tons Methylalcohol ABSTRACT:This design mainly discussed with the key equipment computation and Choose of systhesis workshop ,first initially introduced synthesizme chanism, then key revolved sythesize to carry on material balance and thermal graduated acalculated, mainly included synthetic tower and contour design, water condenser shaping and computation, desulfurizer shaping and computation ,transformed stove shaping and computation, rectifying tower shaping and computation and so on, finally has carried on summary and discussion. KEYWORDS：Synthesis,Transformation,Fine distill,Methyl alcohol 1概述 本设计为年产10万吨甲醇合成工艺的计算，纯甲醇为无色透明略带乙醇气味的易挥发液体，沸点65℃，熔点-97.8℃，和水相对密度0.7915(20/4℃)，甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物。甲醇是一种重要的化工原料，在世界范围化工产品中，甲醇产量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位，广泛应用于医药、农药、染料、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶等生产，还用于溶剂和工业及民用燃料等。主要广泛应用于精细化工，塑料，医药，林产品加工等领域的基本有机化工原料，可开发出100多种高附加值化工产品。甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸汽能损害人的呼吸道粘膜和视力。随着世界化学工业的发展，特别是中国及亚太地区经济持续高速发展，甲醇的消费市场也在迅速扩大，近年来我国大力提倡发展甲醇产品作为石油的替代燃料，以及甲醇燃料电池的研制成功，为甲醇开拓了新的广阔市场，提供了大力发展甲醇产品的良好机遇。生产甲醇的原料可以是天然气，煤炭，焦炭渣油，石脑油，乙炔尾气等。从20世纪50年代起，天然气逐渐成为合成甲醇的主要原料 [1]。 2甲醇合成工艺流程 2.1流程概述

煤制甲醇工艺设计

煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+

2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。

(最新版)年产30万吨煤制甲醇生产工艺5毕业设计论文

优秀论文审核通过未经允许切勿外传 毕业设计任务书 题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站：甘肃石化技师学院 专业：化工工艺 班级： 10高级化工工艺 学生姓名：胡文花 指导教师：王广菊

2013年02月03 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计 函授站：甘肃函授站专业：应用化工技术（工业分析与检验） 班级：甘化专111 （甘分专111）学生姓名：胡文花 指导教师（含职称）：王广菊老师 1．设计（论文）的主要任务及目标 甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此20万ta 的甲醇项目。 2．设计（论文）的基本要求和内容 首先是采用GSP气化工艺将原料煤气化为合成气；然后通过变换和NHD脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气；第三步就是甲醇的合成，将原料气加压到5.14Mpa，加温到225℃后输入列管式等温反应器，在XNC-98型催化剂的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。 3.主要参考文献 ［1］徐振刚，宫月华，蒋晓林.CSP加压气流床气化技术及其在中国的应用前景[J].洁净煤技术，1998，（3）:15～18. ［2］李大尚.GSP技术是煤制合成气(或H2)工艺的最佳选择[J].煤化工,2005，（3）:1～6. ［3］林民鸿，张全文，胡新田.NHD法脱硫脱碳净化技术.化学工业与工程技术，1995年，第3期. ［4］李琼玖，唐嗣荣，等.近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下)[J].化肥设计，2004，42(1):3～8. ［5］陈文凯，吴玉塘，梁国华，于作龙.合成甲醇催化剂的研究进展.石油化工,1997年，第26卷. ［6］唐志斌，王小虎，付超，于新玲.新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应用，第5期，第23卷.

【优秀毕设】年产40万吨甲醇合成工艺设计

设计任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇合成工艺 设 学院：内门古化工职业学院 专业：应用化工技术 班级：应化09-4班 学生：张琦 指导教师：杨志杰李秀清

1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料 20111-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案 2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作 2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸 2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩 2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 (2) 第1.1节基本概念 (2) 第1.2节甲醇精馏工艺 (3) 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 (3) 1.2.2 主要设备和泵参数 (3) 1.2.3膨胀节材料的选用 (6) 第2章甲醇生产的工艺计算 (7) 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算 (7) 第2.2 节生产甲醇所需原料气量 (9) 2.2.1生产甲醇所需原料气量 (9) 第2.3节联醇生产的热量平衡计算 (15) 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算 (15) 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算 (18) 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算 (21) 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算 (21) 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算 (25)

甲醇精馏的方法

1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述 采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。 单塔流程(见图1.1)为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述 双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。 传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的

大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图1.2）。 (3) 三塔流程描述 三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。三塔流程（见图1.3）的主要特点是，加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精馏，因此热量交换在加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约30%~40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底含水甲醇由泵送加压塔。加压塔操作压力为57bar(G)，塔顶甲醇蒸气全凝后，部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。 (4) 四塔流程描述 四塔流程（见图1.4）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后(主要为不凝气、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压塔塔底提供热源，同时对加压塔塔顶气相冷凝。冷凝后的精甲醇进入回流罐，一部分作为加压塔回流，一部分作为精甲醇产品出装置，加压塔塔底的甲醇、高沸组分、

年产50万吨甲醇合成工艺初步设计

年产50万吨甲醇合成工艺初步设计 摘要 本设计重点讨论了合成方案的选择，首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术，进一步提高控制水平，来发展我国甲醇工业及简易的流程图。在工艺条件中，主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。最后进行了简单的物料衡算。 关键词:甲醇，合成塔

一、综述 (一)国内外甲醇工业现状 甲醇是重要的化工原料，应用广泛，主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的30%～40%;其次作为甲基化剂，生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。其次，甲醇低压羰基化生产醋酸，近年来发展很快。随着碳化工的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。国内甲醇装置规模普遍较小，且多采用煤头路线，以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高，约为国外大型甲醇装置投资的2倍，导致财务费用和折旧费用高，这些都会影响成本。据了解，我国有近200家甲醇生产企业，但其中10万吨/年以上的装置却只占20%，最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年，其余80%都是10万吨/年以下的装置。根据这样的装置格局，业内普遍估计，目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨)，一旦出现市场供过于求的局面，国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨，甚至更低。这对产能规模小，单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。 而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。2008年4月底，沙特甲醇公司170万吨/年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产，使得

年产10万吨甲醇工艺设计

1 总论 1.1 概述 甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。 1）甲醇（英文名；Methanol，Methyl alcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3OH。 甲醇的性质；甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度 1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。 甲醇的用途；甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。 甲醇的毒性及常用急救方法；甲醇被人饮用后，就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有：头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为：眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应，误服一小杯超过10克就能造成双目失明，饮入量大造成死亡。甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。其原理是，甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力。因此，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）的方式来中和。甲醇也容易引发大火。一旦发生火灾，救护人员必须穿戴防护服和防

年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计

毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文

年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文目录 第1章总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.1.1意义及作用 (1) 1.1.2 国外现状 (1) 1.1.3 产品性质与特点 (4) 1.1.4 产品的生产方法概述 (5) 1.2 设计依据 (5) 1.3 设计规模 (6) 1.4 原料及产品规格 (6) 1.4.1 主要原料规格及技术指标 (6) 1.4.2 产品规格 (6) 第2章设计方案 (8) 2.1 工艺原理 (8) 2.2甲醇精馏工艺论证 (8) 2.2.1精馏工艺和精馏塔的选择 (8) 2.2.2单塔精馏工艺 (8) 2.2.3双塔精馏工艺 (9) 2.2.4三塔精馏工艺 (10) 2.2.5双塔与三塔精馏技术比较 (11)

2.2.6精馏塔的选择 (12) 2.3工艺流程简述 (13) 第3章工艺设计计算 (16) 3.1工艺参数 (16) 3.2 物料衡算的意义和作用 (17) 3.2.1 物料衡算 (17) 3.2.2 总物料衡算表 (20) 3.3热量衡算 (21) 3.3.1预塔热量衡算 (23) 3.3.2主塔热量衡算 (25) 3.3.3常压精馏塔能量衡算 (27) 3.4热量衡算表 (31) 第4章主要设备的工艺计算及选型 (32) 4.1理论板数的计算 (32) 4.1.1常压塔理论塔板计算 (32) 4.2常压精馏塔主要尺寸的计算 (34) 4.2.1常压精馏塔设计的主要依据和条件 (34) 4.2.2初估塔径 (36) 4.2.3塔件设计 (38) 4.2.4塔板流体力学验算 (41) 4.2.5 负荷性能 (43) 4.2.6常压塔主要尺寸确定 (46)

甲醇精馏工艺流程

甲醇精馏工艺流程 由合成工序闪蒸槽来的粗甲醇在正常情况下直接进入本工序的粗甲醇预热器（E11101）预热至65℃后进入预精馏塔（T11101）（在非正常情况下，粗甲醇来自甲醇罐区粗甲醇储槽，经粗甲醇泵加压后进粗甲醇预热器预热。粗甲醇预热器的热源来自常压塔再沸器出来的精甲醇冷凝液温度。）预精馏塔（T11101）作用是除去溶解在粗甲醇中的气体和沸点低于甲醇的含氧有机物，以及C10以下的烷烃。预精馏塔顶部出来的甲醇蒸汽温度为73.6℃，压力为0.0448MPa，塔顶出来进入预塔冷凝器Ⅰ（E11103），塔顶蒸汽中所含的大部分甲醇在第一冷凝器中被冷凝下来，流入预塔回流槽（V11103)经预塔回流泵（P11102AB）打回流。未冷凝的少部分甲醇蒸汽，低沸点的组分和不凝气进入塔顶冷凝器Ⅱ（E11104）继续冷凝，冷凝液可进入网流槽也可作为杂醇采出，不凝气经排放槽中的脱盐水吸收其中的甲醇后放空排放。用不凝气的排放量控制预精馏塔（T11101）塔顶压力，排放槽吸收液达到一定浓度后作为杂醇送入杂醇储槽或返回粗甲醇储槽重新精馏。预塔再沸器（E11102）的热源采用0.5MPa的低压饱和蒸汽。蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经冷凝水泵（P11110AB）送往动力站循环使用。为中和粗甲醇中的少量有机酸，在配碱槽中加入定量固体NaOH配置碱溶液储存在配碱槽（V11101）中。经碱液泵（P11101AB）进入扬碱器（V11110AB）再进入预塔回流槽（V11103）经过预塔回流泵（P11102AB）沿预精馏塔（T11101）进料管线加入预塔，控制预塔塔釜溶液PH值为9—10，预精馏塔（T11101）塔釜维持一定液位，塔釜甲醇溶液经加压塔进料泵（P11103AB）加压后进入加压塔进料预热器（E11105）预热后的甲醇进入加压塔（T11102）进料口，塔顶出来的甲醇气体温度121℃压力约0.574MPa 进过常压塔再沸器（E11107）将甲醇冷凝下来，冷凝后的甲醇液进入加压塔回流槽（V11111）。回流槽中的甲醇一部分经加压塔回流泵（P11104AB）后打回流入加压精馏塔（T11102），其余部分经粗甲醇预热器（E11101）与粗甲醇换热降温后再经精甲醇冷却器（E11110）冷却作为产品送往精甲醇中间槽（V11106）。加压塔再沸器的热源采用0.5MPa饱和蒸汽，蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经P11110AB冷凝水泵送往动力站循环使用。 常压塔部分：加压精馏塔（T11102）塔釜维持一定液位，甲醇溶液靠自压进入常压精馏塔（T11103）进料口，从常压精馏塔（T11103）塔顶出来的甲醇蒸汽温度气体温度为66℃，压力为0.008MPa,经常压塔冷凝器（E11108）冷凝，冷凝下来的甲醇进入常压塔回流槽（V11104），一部分经常压塔回流泵（P11105AB）打回流进入精馏塔（T11103），其余作为产品进入精甲醇冷却器（E11110）冷却到40℃送往精甲醇中间槽（V11106）,另有一部分

年产30万吨煤制甲醇合成工段初步设计

目录 第1章概述 (1) 1.1甲醇性质 (1) 1.2甲醇用途 (2) 1.3甲醇生产工艺的发 (2) 1. 4甲醇生产原料 (3) 第2章工艺流程设计 (3) 2.1合成甲醇工艺的选择 (4) 2.1.1甲醇合成塔的选择 (4) 2.1.2催化剂的选用 (4) 2.1.3合成工序工艺操作条件的确定与论证 (6) 第3章工艺流程 (7) 3.1甲醇合成工艺流程 (7) 第4章工艺计算 (8) 4.1物料衡算 (8) 4.1.1合成工段 (9) 4.2能量衡算.................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.1煤发电量......................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.2合成工段......................................................................................................... 错误！未定义书签。第5章主要设备的计算和选型............................................................................................ 错误！未定义书签。 5.1甲醇合成塔的设计.................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.2水冷器的工艺设计.................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.3循环压缩机的选型.................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.4气化炉的选型............................................................................................................ 错误！未定义书签。 5.5甲醇合成厂的主要设备一览表................................................................................ 错误！未定义书签。第6章合成车间设计............................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.1厂房的整体布置设计................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.2合成车间设备布置的设计........................................................................................ 错误！未定义书签。第7章设计结果评价............................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献.................................................................................................................................. 错误！未定义书签。致谢 ....................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 第1章概述 1.1甲醇性质 甲醇俗称木醇、木精，英文名为methanol，分子式CH3OH。是一种无色、 透明、易燃、有毒、易挥发的液体，略带酒精味；分子量32.04，相对密度 0.7914(d420)，蒸气相对密度1.11(空气=1)，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，闪点（开

年产10万吨粗甲醇精馏工艺设计解析

摘要 (3) 第1章甲醇合成的基本概念 (4) 1.1 甲醇的合成方法 (4) 1.常用的合成方法 (4) 2.本设计所采用的合成方法 (4) 1.2 甲醇的合成路线 (5) 1．常用的合成工艺 (5) 2．本设计的合成工艺 (6) 1.3合成甲醇的目的和意义 (7) 1.4 本设计的主要方法及原理 (8) 造气工段：使用二步法造气 (8) 合成工段 (8) 第2章生产工艺及主要设备计算 (9) 2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (10) 2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (19) 2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (22) 2.2.1 合成塔能量计算 (22) 2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (24) 2.3.1 常压精馏塔计算 (27) 2.3.2 初估塔径 (29) 2.3.3 理论板数的计算 (31) 2.3.4 塔内件设计 (34)

2.3.5 塔板流体力学验算 (37) 2.3.6 塔板负荷性能 (39) 2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (41) 2.3.8 辅助设备 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)

摘要 甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。 我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力得到了很大提高。1991年，我国的生产能力仅为70万吨，截止2004年底，我国甲醇产能已达740万吨，117家生产企业共生产甲醇440.65万吨，2005年甲醇产量达到500万吨，比2004年增长22.2%，进口量99.1万吨，因此下降3.1%。 于上世纪末相比，现在新建甲醇规模超过百万吨的已不再少数。在2004——2008年新建的14套甲醇装置中平均规模为134万t/a，其中卡塔尔二期工程项目高达230万t/a。最小规模的是智利甲醇项目，产能也达84万t/a，一些上世纪末还称得上经济规模的60万t/a装置因失去竞争力而纷纷关闭。 大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器，Lungi的管壳式反应器，Topsdpe的径向流动反应器等，近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程的MRF--Z反应器等，而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。 通常的甲醇合成工艺中，未反应气体需循环返回反应器，而KPT则提出将未反应气体送往膜分离器，并将气体分为富含氢气的气体，前者作燃料用，后者返回反应器。 传统甲醇合成采用气相工艺，不足之处是原料单程转化率低，合成气净化成本高，能耗高。相比之下，液相合成由于使用了比热容高，导热系数大的长链烷烃化合物作反应介质，可使甲醇合成在等温条件下进行。

年产30万吨合成甲醇项目初步设计说明书

年产30万吨合成甲醇分厂设计

第一章概述 (4) 1.1项目概述 (4) 1.1.1项目名称 (4) 1.1.2项目简介 (4) 1.2设计依据及原则 (4) 1.2.1 设计依据 (4) 1.2.2 设计原则 (4) 1.3工艺特点 (5) 1.4产品方案 (5) 1.5主要物料规格及消耗 (6) 1.6排污要求 (6) 1.7公用工程 (6) 1.8厂址概况 (6) 1.9产品文献综述 (6) 1.9.1产品甲醇简介 (7) 1.10项目建设的目的及意义 (8) 第二章工艺方案的确定及流程模拟 (9) 2.1概述 (9) 2.2甲醇合成的反应及动力学分析 (9) 2.2.1 甲醇合成的反应 (9) 2.2.2 反应动力学分析 (10) 2.3合成工艺 (11) 2.3.1 甲醇生产工艺 (11) 2.3.2 工艺流程的确定 (14) 2.3.3 合成工序工艺操作条件的确定 (16) 2.3.4 催化剂 (17) 2.4工艺流程模拟 (18) 2.4.1 (18) 2.4.2 合成 (19) 2.4.3 分离工段 (20) 第三章物料衡算和热量衡算 (21) 3.1概述 (21) 3.2物料衡算的意义 (21) 3.3物料衡算遵循的原则 (21) 3.4物料衡算结果 (22) 3.4.1 全段工艺的物料衡算 (22) 3.5热量衡算 (33) 3.5.1热量衡算原则 (33) 3.5.2热量衡算 (34) 第四章设备设计及选型 (40) 4.1概述 (40)

4.2.1 列管式反应器内部结构及空速的计算 (40) 4.2.2 反应器内径、壁厚、外径的计算 (41) 4.2.3 反应器塔高的计算 (41) 4.3压缩机的选择 (41) 4.3.1 选型原则 (41) 4.3.2 选型介绍 (41) 4.4闪蒸罐设计 (42) 4.5精馏塔的选择 (42) 4.5.1 精馏段塔径的计算 (42) 4.5.2 提馏段塔径的计算 (44) 4.5.3 塔高的确定： (45) 4.6泵的选择 (45) 4.7换热器的选择 (46) 4.8回流罐，储罐的选择 (47) 4.9设备选型一览表 (48) 第五章总图及车间布置 (51) 5.1总图设计 (51) 5.1．1布置原则 (51) 5.1．2参照要求及标准 (51) 5.1.3 布局情况介绍 (51) 5.1.4反应车间 (55) 5.1.5辅助车间和公用工程 (55) 5.1.6 发展用地及绿化 (56) 5.1.7 其它布局说明 (56) 5.2车间布置 (57) 5.2.1车间布置依据 (57) 5.2.2车间布置原则 (57) 5.2.3 车间整体布置 (57) 5.2.4合成工段车间布置 (58) 第六章自动控制及仪表 (60) 6.1全厂自控水平和主要控制方案 (60) 6.1.1 概述 (60) 6.1.2 自控水平 (60) 6.1.3 主要控制方案 (60) 6.1.4 通讯网络 (61) 6.2仪表选型的确定 (61) 6.2.1 选型原则 (61) 6.2.2 控制室监控系统 (62) 6.3动力供应 (62) 6.3.1 仪表电源 (62) 6.3.2 仪表气源 (62) 6.4典型设备控制方案 (62)