年产10万吨甲醇合成工艺设计缩写稿
最新年产10万吨煤合成甲醇工厂设计
年产10万吨煤合成甲醇工厂设计1 概述甲醇是重要的有机化工原料之一,是碳一化学的母体,广泛应用于生产塑料、纤维、橡胶、染料、香料、医药和农药等方面,也是一种重要的有机溶剂,由甲醇延伸的化工产品达数百种,在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位。
另外,甲醇是一种易挥发的无色透明液体,它与现实中使用的液体燃料具有极为相似的燃烧性能,它既具有燃烧性能好、辛烷值高、抗爆性能好等特点,又具有生产原料非常广泛的优势。
因此,早在20 世纪70 年代初,欧美的一些发达国家就将甲醇列为替代燃料,并开始了不同方式的研究开发与推广应用工作。
我国在这方面的起步工作也较早,20 世纪70 年代初期就有少数大专院校、科研单位和个别汽车制造企业开始了甲醇燃料的开发与应用工作,并取得了一定的进展。
综上所述,根据目前我国资源结构及能源供应的现状,大力发展煤炭洁净技术,对于调整和改善我国的能源结构,促进经济发展会起到更加积极的作用。
2 甲醇合成技术的发展1923 年德国首次用CO+H2 合成气在锌铬催化剂、高温高压下实现了甲醇合成工业化之后,甲醇生产便迅速发展,甲醇合成的方法也不断出现新的成就,最初采用的锌铬催化剂,甲醇合成反应温度在360~400 ℃,反应压力为20~30 MPa。
后来由于脱硫技术的发展及铜系催化剂研究与应用的成功,在较低的反应温度(240~300 ℃),较低的压力(5 MPa)下,即可获得较高的甲醇产率。
相对于锌铬系催化剂,铜系催化剂不仅活性好,而且选择性高,减少了副反应,不仅改善了甲醇质量,降低了原料气消耗,而且因反应压力低,工艺设备的制造比高压法更容易,投资少,能耗约降低了1/4,单位产品的成本较低,低压甲醇合成具有显著的优越性。
目前,国内外新上的单醇系统全采用低压工艺。
甲醇生产的另一个重要发展动向就是装置的大型化。
20 世纪90 年代以来,国外新建甲醇装置生产能力一般在50~80 万t/a,进入21 世纪后进一步提升至100 万t/a 以上,沙特国际石化公司(Sipchem)和伊朗国家石化公司(NPC)2004 年投产的甲醇装置均为100 万t/a。
【精品完整版】焦炉煤气合成甲醇工艺设计年产10万吨
目录目录 (1)1 绪论 (2)1.1甲醇的国内外发展 (3)1.2甲醇的合成方法 (4)1.3合成路线 (4)1.4设计目的和意义 (8)2 精甲醇生产工艺计算 (10)2.1甲醇生产的物料平衡计算 (10)2.1.1合成塔物料平衡计算 (10)2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (18)2.2甲醇生产的能量平衡计算 (20)2.2.1 合成塔能量计算 (20)2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (22)3 主要设备计算及选型 (26)3.1合成系统的设备选型 (26)3.1.1 甲醇合成反应器 (26)3.1.2 出塔气冷凝器 (26)3.1.3 甲醇分离器 (26)3.1.4 粗甲醇贮槽 (26)3.1.5 压缩机 (27)3.2精馏系统设备选型及计算 (27)3.2.1 常压塔冷凝器 (27)3.2.2 常压精馏塔计算 (27)3.2.3 初估塔径 (29)3.2.4 理论板数的计算 (31)3.2.5 塔内件设计 ......................................................................................... - 33 -3.2.6 塔板流体力学验算 ............................................................................. - 36 -3.2.7 塔板负荷性能 (39)3.2.8 常压塔主要尺寸确定 (40)4参考文献 (41)5毕业设计心得体会 (44)6致谢 (45)1 .绪论1.1 甲醇的国内外发展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. 生产的发展1)世界甲醇工业的发展总体上说,世界甲醇工业从90年代开始经历了1991-1998的供需平衡,1998-1999的供大于求,从2000年初至今的供求基本平衡三个基本阶段。
年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计
年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计1. 引言甲醇是一种重要的化工原料,在许多工业领域都有广泛的应用,比如作为燃料、溶剂和合成其他化学品的中间体。
而二甲醚(DME)是一种重要的替代燃料和清洁能源,在汽车和家庭用品等方面具有潜在应用价值。
为了满足市场需求,在本文中,我们将设计一种工艺,以每年产出10万吨的甲醇,并利用甲醇合成二甲醚。
2. 工艺图下图展示了年产10万吨甲醇合成二甲醚的工艺图:工艺图工艺图3. 工艺步骤3.1 甲醇生产首先,我们需要生产甲醇。
这可以通过对天然气进行蒸汽重整反应来实现。
该反应将天然气中的甲烷转化为一氧化碳和氢气。
然后,将一氧化碳和氢气在催化剂的存在下进行合成反应,生成甲醇。
3.2 甲醇净化生产的甲醇需要经过净化步骤,以去除杂质。
这包括使用吸附剂和分离技术,如蒸馏和结晶,将甲醇中的杂质去除,提高甲醇的纯度。
3.3 甲醇合成二甲醚在甲醇净化后,我们将进行甲醇合成二甲醚的反应。
该反应将甲醇与催化剂一起加热,生成二甲醚。
这是一个可逆反应,所以我们需要对反应条件进行控制,以提高二甲醚的产率。
3.4 二甲醚净化生产的二甲醚需要经过净化步骤。
这包括使用分离技术,如蒸馏和结晶,将二甲醚中的杂质去除,提高二甲醚的纯度。
4. 工艺参数为了实现年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标,我们需要考虑以下工艺参数:•甲醇生产装置的产能•甲醇净化装置的效率•甲醇合成二甲醚反应的温度和压力•甲醇合成二甲醚反应的催化剂选择和用量•二甲醚净化装置的效率这些参数将直接影响到工艺的效果和产量。
5. 结论通过设计合理的工艺步骤和参数,我们可以实现每年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标。
这有望满足市场需求,并为清洁能源领域做出贡献。
然而,需要注意的是,实际生产中可能会受到许多因素的影响,包括原材料供应、设备故障等等。
因此,需要进行全面的工艺设计和风险评估,以确保工艺的可行性和稳定性。
参考文献•Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th ed.). McGraw-Hill.。
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种重要的有机化工品,广泛应用于合成有机化合物、涂料、塑料等工业领域。
甲醇工艺设计的关键目标是实现高产量、高质量的甲醇生产,同时考虑能源消耗、环境污染和安全性等方面的要求。
本文将对一种年产10万吨甲醇工艺设计进行详细介绍,包括原料选择、反应过程、设备选型、能源消耗和环境污染控制等方面。
1.原料选择甲醇的主要原料为天然气或煤炭。
在本工艺设计中,我们选择优质天然气作为甲醇的主要原料。
天然气中的甲烷通过蒸汽重整反应生成合成气,包括一氧化碳和氢气。
该合成气经过净化处理后,进入甲醇合成反应器进行反应。
2.反应过程甲醇的合成反应是一种催化反应,主要基于甲醇合成催化剂的作用。
在本工艺设计中,我们选择了高效的铜锌氧化物催化剂,能够在相对低的温度和压力下实现高效率的甲醇合成。
反应过程主要包括气相反应和液相吸收两个步骤。
气相反应器中,一氧化碳和二氧化碳与氢气发生反应生成甲醇。
反应后的气体进入液相吸收器,通过溶剂的吸收和分离,将甲醇从废气中回收。
3.设备选型甲醇生产设备主要包括气体净化、蒸汽重整、合成反应、分离和脱水等装置。
对于年产10万吨甲醇的工艺设计,我们选用了适宜的设备类型和规格,确保设备能够满足预期产量和质量要求。
例如,气体净化装置采用活性炭吸附和分子筛吸附的组合方式,提高气体净化效果。
合成反应器采用多床催化剂装置,提高反应效率和催化剂的使用寿命。
分离装置采用精馏和吸附等工艺,实现甲醇的回收。
4.能源消耗甲醇生产需要消耗大量的能源,包括天然气和蒸汽等。
为了降低能源消耗和提高能源利用效率,我们在工艺设计中采取了多项措施。
例如,在蒸汽重整过程中,我们采用余热回收技术,将废弃热量回收利用。
在合成反应过程中,我们优化反应条件和催化剂的使用方式,降低能源消耗。
此外,我们还考虑了电力和水的节约措施,提高整体能源利用效率。
5.环境污染控制甲醇生产过程中会产生废气、废水和废渣等污染物。
为了控制环境污染,我们在工艺设计中采取了多项措施。
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。
年产十万吨甲醇设计
年产十万吨甲醇设计学号:题目:院(部)系所学专业年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称年月日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成,如有抄袭、剽窃、雷同等现象,愿承担相应后果,接受学校的处理。
专业:班级:签名:年月日摘要本设计重点描述了甲醇合成工艺流程。
甲醇是重要的化工原料和燃料,应用于多个领域。
首先简单地介绍了甲醇的生产发展、甲醇合成的反应热力学和动力学、甲醇反应需要的催化剂、甲醇合成工艺和甲醇的发展前景。
其中,甲醇合成催化剂和工艺选择关系着甲醇合成产量。
中低压、铜基催化剂的条件有利于甲醇合成。
紧接着介绍了甲醇合成工艺。
甲醇合成首先要进行造气。
造气选用煤作原料,得到的粗煤气经脱硫、脱碳等净化操作后进入合成塔合成甲醇。
甲醇合成工艺选择Luigi低压合成,合成气于5MPa、220℃下进入Luigi管壳式反应器。
从合成塔得到的粗甲醇必须要进行精馏。
本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。
根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解,甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。
所以本设计采用三塔精馏工艺。
再接着对甲醇的生产合成和精馏过程进行了详细的物料衡算。
最后进行了常压精馏塔的计算,包括设备选型、塔的外形设计以及塔板流体力学验算。
通过本次设计,对合成甲醇以及提纯甲醇有更深刻的认识。
关键词:甲醇;合成;工艺设计;三塔精馏;常压塔AbstractThis design for methanol synthesis processes were described emphatically. Methanol is an important chemical raw material and fuel, is applied to the fields. First simply introduces the methanol production development, the reaction thermodynamics and kinetics of methanol synthesis, methanol reaction requires a catalyst, methanol synthesis process and the development prospects of methanol. Methanol synthesis catalyst and process selection is one of the relationship between the yield of methanol synthesis. In conditions of low pressure, copper base catalyst for methanol synthesis. Followed by methanol synthesis process was introduced. Gasification methanol synthesis should first. Gasification coal as raw materials, the raw coal gas after desulfurization and decarbonization purification operation into the synthesis of methanol synthesis tower. Choose Luigi low-pressure synthesis methanol synthesis process, synthesis gas in 5 mpa, 220 ℃ under into Luigi tubular reactor. From the crude methanol synthesis tower has to be distillation. This design need to be material crude methanol refining to the alcohol content of 99.95% purity. According to the modern understanding of the methanol distillation process design, methanol tower distillation technology for its low energy consumption, product quality good advantage ahead of other technology. So this design USES three tower distillation process. We'll go on with the production of methanol synthesis and material balance of distillation process in detail. Finally, the calculation of atmospheric distillation column was carried out, including equipment type selection, design of the tower and tray hydrodynamics calculation. Through the design, for methanol synthesis and purification of methanol has a more profoundunderstanding.Keywords:methanol;synthetic ;process design ;three tower distillation ;atmospheric column目录第一章前言 (1)1. 概述 (1)1.1 生产及技术发展 (1)2. 甲醇合成 (2)2.1 合成反应热力学 (2)2.2 合成反应动力学 (3)2.3 合成反应催化剂 (3)2.4 合成工艺 (4)2.5 合成甲醇的目的和意义 (5)第二章工艺概述 (6)1. 造气工段 (6)1.1 原料 (6)1.2 原料气的制备 (7)1.3 工艺概述 (7)1.4 净化工段 (8)2. 合成工段 (8)3. 精馏工段 (9)第三章工艺计算 (12)1. 甲醇生产的物料平衡计算 (12)1.1 合成塔物料平衡计算 (12)1.2 甲醇精馏的物料平衡计算 (15)第四章常压精馏塔计算 (18)1.基础数据 (18)2. 塔板数的计算 (19)2.1 处理能力 (19)2.2 最小理论板数 (19)2.3 最小回流比 (20)2.4 理论板数 (20)2.5 进料位置 (20)2.6 全塔效率的估算 (20)3. 精馏段与提馏段的体积流量 (21)3.1 精馏段 (21)3.2 提馏段 (23)4. 塔径计算 (24)4.1 精馏段 (24)4.2 提馏段 (25)5. 塔内件设计 (26)5.1 溢流堰的设计 (26)5.2 溢流装置 (26)5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (27)6. 塔板流体力学验算 (29)6.1 塔板压降 (29)6.2 液泛 (29)6.3 雾沫夹带 (30)7. 塔板负荷性能图 (31)7.1 雾沫夹带线 (31)7.2 液泛线 (31)7.3 液相负荷上限线 (32)7.4 漏液线 (32)7.5 液相负荷下限线 (33)8. 常压塔工艺计算汇总 (34)9. 常压塔塔高计算 (35)第五章 Aspen Plus 的模拟计算 (36)第一章前言1. 概述甲醇是最简单的化学品之一,是重要的化工基础原料和清洁液体燃料,广泛应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料、汽车和国防等工业中。
年产10万吨甲醇生产工艺
可见,以煤为原料制取甲醇的投资和成本最高。但是,随着能源的紧张,石油 价格的大幅增长,世界煤的储藏量远远超过天然气和石油,我国情况更是如此。从 长远的战略观点来看,将来终将以煤制取甲醇的原料路线占主导地位。 因此,从长远角度分析,本设计决定选用煤制甲醇原料气。
德士古煤气化工艺流程示意图 1、球磨机 2、煤浆槽 3、煤浆泵 4、气化炉 5、激冷器 6、灰渣锁斗 7、灰渣收集槽 8、筛网 9、文丘里洗涤器 10、洗涤塔 11、澄清槽 12、激冷泵 13、洗涤泵
Lurgi型甲醇合成塔
甲醇的精馏工艺
双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程图 1、预精馏塔 2、第一精馏塔(加压) 3、第二精馏塔(常压) 4、回流液收集槽 5、冷凝器 6、再沸器 7、冷凝再沸器 8、回流泵 9、冷却器
甲醇合成塔计算
已知:年产100000吨精甲醇,每年以320个工作日计算。 精甲醇中甲醇含量(wt):99.95%
我国甲醇生产制造原料气的原料有气体、液体和固体原料。 气体原料有天然气、焦炉气、乙炔尾气、炼厂气、高炉气等。 液体原料有石脑油、重油、渣油等。
固体原料有焦炭、无烟煤、褐煤等。
以不同原料制取甲醇的经济效果,可以单纯地对比如下(以褐煤为100)。
投资 成本 褐煤 100 100 焦炉气 70~85 90 天然气 65 50~55 乙炔尾气 35 40
由以上模拟结果看出,模拟出的甲醇纯度为98.2%,塔径为1.55m,与计算结果相差不大。
结论
鲁奇低压生产甲醇工艺,是目前为止甲醇生产工艺中较为先进的方法, 较其他甲醇生产工艺更为清洁、节能、生产效率更高。本设计从鲁奇低压生 产甲醇工艺入手,通过论述生产过程、计算生产以及精制粗甲醇精馏塔计算 、Aspen Plus仿真模拟,较为全面地展现出年产10万吨甲醇的生产流程。 针对于当代甲醇精馏工艺,在保证纯度要求的基础上,三塔精馏以其节 能明显优益于其他工艺,所以,本设计采用了这个工艺。 对于塔设备的选择,通过对各种塔的比较,得出F1重型浮阀塔最适合本 设计。因为其优点明显:第一,生产能力大;第二,操作弹性大;第三,塔 板的效率高;第四,气体的压强降及液面落差比较小;第五,塔的造价低。 本设计对精馏的常压塔阶段进行工艺设计,并对该塔进行了简单的设计 。
年产10万吨甲醇工厂模拟设计
目录1甲醇生产的主要原料及生产工艺 (1)1.1甲醇生产主要原料及合成方法 (1)1.2甲醇合成工艺流程简介 (2)2生产工艺物料衡算 (3)2.1设计条件及参数 (4)2.2生产工艺物料衡算 (5)3生产工艺热量衡算 (6)3.1合成塔的热量计算 (7)3.2入塔气换热器的热量计算 (8)3.3水冷器热量的计算 (9)4生产工艺的流程设计计算及设备选型 (9)4.1甲醇合成塔的设计选型 (9)4.1.1传热面积计算 (10)4.1.2催化剂用量计算 (11)4.1.3传热管数计算 (11)4.1.4合成塔计算 (11)4.1.5折流板计算 (12)4.1.6管板计算 (12)4.1.7支座计算 (12)4.1.8合成塔设计汇总表 (13)4.2甲醇合成工段设备一览表 (13)5参考文献 (13)甲醇生产的主要原料及生产工艺1.1甲醇生产主要原料及合成方法我国甲醇生产制造原料气的原料有气体、液体和固体原料。
气体原料有天然气、焦炉气、乙炔尾气、炼厂气、高炉气等。
液体原料有石脑油、重油、渣油等。
固体原理有焦炭、无烟煤、褐煤等[1]。
目前甲醇生产技术主要采用低压法和中压法两种工艺,并且以低压法为主,这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。
高压法:(19.6-29.4Mpa)是最初生产甲醇的方法,采用锌铬催化剂,反应温度360-400℃,压力19.6-29.4Mpa。
高压法由于原料和动力消耗大,反应温度高,生成粗甲醇中有机杂质含量高,而且投资大,其发展长期以来处于停顿状态。
低压法:(5.0-8.0 Mpa)是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术,低压法基于高活性的铜基催化剂,其活性明显高于锌铬催化剂,反应温度低(240-270℃)。
在较低压力下可获得较高的甲醇收率,且选择性好,减少了副反应,改善了甲醇质量,降低了原料消耗。
此外,由于压力低,动力消耗降低很多,工艺设备制造容易。
中压法:(9.8-12.0 Mpa)随着甲醇工业的大型化,如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大,因此在低压法的基础上适当提高合成压力,即发展成为中压法。
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种无色、易挥发的液体,是一种重要的化工原料。
甲醇可用作溶剂、防冻剂、燃料等,并且也是合成多种化学品的重要原料。
本文将介绍一种年产10万吨甲醇的工艺设计。
1.原料选择甲醇的主要原料是天然气或煤炭。
在本设计中,采用天然气作为原料,主要原因是天然气作为清洁能源,不仅含有丰富的甲烷,而且还有其他杂质,如醇、醛和硫化物等。
2.甲醇生产工艺流程甲醇的生产过程主要分为气化、合成气净化、变换反应、甲醇的分离和精制等环节。
气化:天然气通过一系列的处理后,首先进入气化炉进行气化反应,将甲烷转化成一氧化碳和氢气。
合成气净化:气化产生的合成气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气等杂质,需要通过一系列净化步骤,去除杂质,如一氧化碳的选择性氧化、水蒸气转化等,使得合成气的组成符合变换反应的要求。
变换反应:减少二氧化碳的含量并提高一氧化碳的转化率,需要进行一系列变换反应。
主要反应有水汽变换反应和低温甲醇合成反应。
甲醇的分离和精制:合成后的甲醇进入精制塔,通过分离和纯化操作,去除杂质和溶剂,获得高纯度的甲醇。
3.工艺优化为了提高甲醇的生产效率和降低成本,可以对工艺进行优化。
提高合成气的利用率:在气化炉中,采用高效的催化剂和反应条件,提高一氧化碳和氢气的产率。
减少能量消耗:通过余热回收系统,对高温废气和废水进行换热,降低能量消耗。
优化反应条件:根据反应的动力学特性,确定最佳反应温度和压力,提高甲醇的选择性和收率。
改进分离和纯化技术:对精制塔进行优化设计,提高甲醇的回收率和纯度。
4.安全措施甲醇是一种易燃易爆液体,在生产过程中需要采取一系列安全措施,包括防火、防爆、通风和泄漏处理等。
此外,还需要定期检查和维护设备,确保工艺安全可靠运行。
综上所述,本文介绍了年产10万吨甲醇的工艺设计,包括原料选择、工艺流程、工艺优化和安全措施。
通过对工艺的优化和改进,可以提高甲醇的生产效率和质量,并降低生产成本,达到经济效益和环境效益的双重目标。
年产10万吨低压法甲醇精制工段设计
年产10万吨低压法甲醇精制工段设计(生物与化学工程学院10化学工程与工艺班)摘要:本设计所用的低压法采用51—1型铜基催化剂,合成压力为5MPa°以天然气为原料,利用铜基催化剂合成粗甲醇后再经过三塔精憎合成纯度更髙的甲醇。
再通过査阅相关的精餾工艺资料;在实习车间观摩实际操作过程;并整合与精馅相关的文献,从物料和热量衡算,设备选型与il•算的角度,设计出符合生产要求的精憾工艺路线。
关键词:甲醇;低压法:精制:工段设汁引言甲醇在现代工业中占着及其重要的地位,他不仅仅是碳一化工的基本原料,而且在无论是在化工、医药,还是在轻工纺织行业都有着广泛的应用。
甲醇用途广泛,加工后可以作为优质燃料。
其衍生物也用途广泛,诸如屮醛、醋酸、氯甲烷等现代工业的基础产品都能通过甲醇的加工得到,现今,我国已有三十多种工业产品是通过甲醇的一次加工得到的,同时,在市场需求的不断扩张下,如何生产出高质量、高纯度的甲醇产品,已经影响到了每个甲醇生产企业的生存能力。
工艺原理:造气工段:使用二步造气法⑴CH4+H2O (气)-CO+3H2 AH=-205.85kJ/molCH4+O2—CO2+2H2 AH =+109.45kJ / molCH4+7 Ch-CO+2H2 AH =+35.6kJ / molCH4+2H2-CO2+2H2O AH =+802.3kJ / mol合成工段:鲁奇低压工艺法,在5MPa,铜基催化剂条件下合成。
主反应:CO+2H2—CH3OH AH=+102.37kJ/mol副反应:2CO+4H2—CH3(O)+H2O AH =+200.3kJ / molCO+3H2—CH4+H2O AH =+115.69kJ / mol 4CO+8H2—C4H9OH+3H2OAH =+49.62kJ / molCO2+H2-CO+H2O AH =-42.92kJ / mol (1) 因为除了(1)反应之外,所有反应都增加了反应物CO的消耗,从反应平衡的角度考虑,必须抑制除(1)外所有副反应的进行,以此增加CO反应物的物质的量,利于反应向合成甲醇方向进行,增加产率。
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺的设计说明
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计学院:专业:姓名:指导老师:化学工程与工艺学号:职称:二○一四年五月诚信承诺书本人重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
本人签名:日期:年月日年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计摘要醋酸是一种重要的基本有机化工原料产品,在各行各业中有广泛的应用。
本设计介绍了醋酸的一些物理性质、化学性质,用途,现状和发展状况并且对比了各种合成方法,还对工艺流程进行了简述。
本设计采用甲醇为原料,铑为催化剂,低压羰基化流程工艺。
本工艺简单,原料来源广泛,污染少,安全可靠,转化率和选择率高,产品质量高。
本工艺的设计重点是合成工序和精馏工序的物料衡算、热量衡算、主要设备计算和选型。
同时绘制了工艺流程图和主要设备装置图。
并且对于工艺进行车间布置和三废处理。
关键词: 甲醇低压羰基化物料衡算热量衡算With an annual output of 100000 tons of low-pressure methanol carbonylation acetic acid refining process designAbstractAcetic acid is an important basic organic chemical raw material products, have been widely applied in all walks of life. This design introduces some physical properties, chemical properties, application status and development of acetic acid, and comparison of various synthetic methods, but also on the process are described.This design uses methanol as raw materials, rhodium catalyst, low-pressure carbonylation process. This simple process, wide material source, less pollution, safe and reliable, high conversion and selectivity, high product quality. The design key of this process is a material balance synthesis process and distillation process calculation, heat balance calculation, calculation and selection of main equipment. At the same time, rendering the process flow diagram and main equipment installation diagram. And workshop layout and waste treatment for process.Keywords: Methanol;Low-pressure carbonylation;material balance;heat balance目录1 前言 (1)1.1世界醋酸生产概况 (1)1.2国生产状况 (2)1.3醋酸的用途 (2)1.4醋酸的物理性质 (2)1.5醋酸的化学性质 (2)1.5.1与不饱和烃的酯化反应 (3)1.5.2醇醛缩合反应 (3)1.5.3与金属氧化物或碳酸盐反应 (3)1.5.4分解反应 (4)1.5.5酸碱性 (4)1.6醋酸合成方法 (4)1.6.1轻烃液相氧化法 (4)1.6.2乙醛氧化法 (5)1.6.3乙烯直接氧化法 (5)1.6.4甲醇羰基化合成法(MC) (5)1.6.5乙烷选择性催化氧化 (6)1.6.6甲醇羰基化制备醋酸 (6)2物料衡算 (10)2.1合成塔的计算 (10)2.1.1合成塔的物料衡算 (10)2.2轻组分塔的物料衡算 (11)2.3脱水塔的物料衡算 (12)2.4重组分塔的物料衡算 (13)3塔设备的计算 (15)3.1脱水塔(常压精馏塔)的计算 (15)3.1.1进料组成 (15)3.1.2平均摩尔质量 (15)3.2塔板数的确定 (16)3.2.1相对挥发度 (16)3.2.2最小回流比和操作操作比 (17)3.2.3精馏段和提馏段操作方程 (17)3.2.4塔板数计算 (18)3.2.5全塔效率的确定 (19)3.2.6确定实际塔板数 (19)3.3精馏塔物性参数计算 (20)3.3.1操作压力计算 (20)3.3.2操作温度 (20)3.3.3平均摩尔质量 (20)3.3.4平均密度的计算 (21)3.3.5液面的表面力 (22)3.3.6体积流率的计算 (23)3.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (24)3.4.1塔径和高度的计算 (24)3.4.2溢流装置计算 (26)3.4.3塔板的布置 (27)3.5浮阀塔流体力学验算 (29)3.5.1气体通过浮阀塔板的压降 (29)3.5.2液泛 (31)3.5.3物沫夹带 (32)3.6负荷性能图 (33)3.6.1物沫夹带线 (33)3.6.2液泛线 (34)3.6.3液相负荷上限 (34)3.6.4漏液线 (35)3.6.5液相负荷下限 (35)4热量衡算 (38)4.1脱水塔的热量计算 (38)4.2塔顶冷凝器热负荷及冷却水的用量 (39)4.3塔底再沸器热负荷及水蒸气的用量 (40)5附属设备的计算及接管的选取 (42)5.1接管的选取 (42)5.1.1进料管 (42)5.1.2回流管 (42)5.1.3塔底出料管 (42)5.1.4塔顶蒸汽出料管 (43)5.2塔高度的计算 (43)5.2.1塔顶空间高度 (43)5.2.2封头 (43)5.2.3裙座 (43)5.2.4塔底空间高度 (44)5.2.5人孔 (44)5.2.6塔的总高度 (44)6车间布置设计 (45)6.1 车间布置设计重要性 (45)6.2车间生产要求 (45)6.3 车间安全要求 (45)6.4 车间发展要求 (45)7三废”处理和安全事项 (46)7.1 废水 (46)7.2 废气 (46)7.3 废渣 (46)7.4安全事项 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 ............................................................... 错误!未定义书签。
化工设计任务书范文
化工设计任务书范文一、项目名称年产 10 万吨甲醇合成工艺设计二、项目背景甲醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化工、医药、农药、燃料等领域。
随着经济的发展和能源需求的增长,甲醇的市场需求不断扩大。
本项目旨在设计一套年产 10 万吨甲醇的合成工艺,以满足市场需求。
三、设计依据1、原料供应原料气组成:氢气(H₂)70%,一氧化碳(CO)20%,二氧化碳(CO₂)5%,氮气(N₂)5%。
原料气压力:25 MPa原料气温度:40℃2、产品规格甲醇产品纯度:≥999%甲醇产品含水量:≤01%3、公用工程条件冷却水温度:25℃冷冻水温度:-15℃蒸汽压力:10 MPa(饱和蒸汽)四、设计原则1、采用先进、成熟、可靠的工艺技术,确保生产过程安全、稳定、高效。
2、充分考虑环境保护和节能减排,符合国家相关法规和标准。
3、优化工艺流程和设备选型,降低投资成本和运行费用。
4、考虑装置的灵活性和可扩展性,以适应市场变化和未来发展的需求。
五、工艺流程设计1、合成气制备原料气经过脱硫、脱碳等净化处理,去除其中的杂质。
净化后的原料气通过压缩提高压力,以满足合成反应的要求。
2、甲醇合成合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。
反应产物经过冷却、分离,得到粗甲醇。
3、甲醇精馏粗甲醇经过精馏塔精馏,去除其中的杂质,得到高纯度的甲醇产品。
六、设备选型1、压缩机选用离心式压缩机,根据原料气流量和压力要求确定型号和规格。
2、合成反应器采用绝热式固定床反应器,根据反应条件和生产能力确定尺寸和结构。
3、精馏塔选用板式精馏塔,根据分离要求和物料特性确定塔板数和塔径。
4、换热器根据热量交换需求选择合适的换热器类型和规格,如管壳式换热器、板式换热器等。
5、泵根据物料流量和扬程要求选择离心泵或柱塞泵等。
七、车间布置1、按照工艺流程和设备特点,合理布置设备,确保物料输送顺畅,操作方便。
2、充分考虑安全距离和防火防爆要求,设置必要的安全设施和通道。
3、考虑设备检修和维护的空间需求,便于设备的安装和拆卸。
年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计-年产10万吨甲醇的设计
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。
师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,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,也不包含我为获得也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历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。
均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签签 名:名: 日 期:期:期: 指导教师签名:指导教师签名: 日日 期:期:使用授权说明本人完全了解本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论大学关于收集、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。
或全部内容。
作者签名:作者签名: 日日 期:期: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,除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文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,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。
均已在文中以明确方式标明。
均已在文中以明确方式标明。
本人完本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:作者签名:日期:日期: 年年 月月 日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。
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计学院:专业:姓名:指导老师:化学工程与工艺学号:职称:二○一四年五月诚信承诺书本人郑重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
本人签名:日期:年月日年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计摘要醋酸是一种重要的基本有机化工原料产品,在各行各业中有广泛的应用。
本设计介绍了醋酸的一些物理性质、化学性质,用途,现状和发展状况并且对比了各种合成方法,还对工艺流程进行了简述。
本设计采用甲醇为原料,铑为催化剂,低压羰基化流程工艺。
本工艺简单,原料来源广泛,污染少,安全可靠,转化率和选择率高,产品质量高。
本工艺的设计重点是合成工序和精馏工序的物料衡算、热量衡算、主要设备计算和选型。
同时绘制了工艺流程图和主要设备装置图。
并且对于工艺进行车间布置和三废处理。
关键词: 甲醇低压羰基化物料衡算热量衡算With an annual output of 100000 tons of low-pressure methanolcarbonylation acetic acid refining process designAbstractAcetic acid is an important basic organic chemical raw material products, have been widely applied in all walks of life. This design introduces some physical properties, chemical properties, application status and development of acetic acid, and comparison of various synthetic methods, but also on the process are described.This design uses methanol as raw materials, rhodium catalyst, low-pressure carbonylation process. This simple process, wide material source, less pollution, safe and reliable, high conversion and selectivity, high product quality. The design key of this process is a material balance synthesis process and distillation process calculation, heat balance calculation, calculation and selection of main equipment. At the same time, rendering the process flow diagram and main equipment installation diagram. And workshop layout and waste treatment for process.Keywords: Methanol;Low-pressure carbonylation;material balance;heat balance目录1 前言 (1)1.1世界醋酸生产概况 (1)1.2国内生产状况 (2)1.3醋酸的用途 (2)1.4醋酸的物理性质 (2)1.5醋酸的化学性质 (2)1.5.1与不饱和烃的酯化反应 (3)1.5.2醇醛缩合反应 (3)1.5.3与金属氧化物或碳酸盐反应 (3)1.5.4分解反应 (4)1.5.5酸碱性 (4)1.6醋酸合成方法 (4)1.6.1轻烃液相氧化法 (4)1.6.2乙醛氧化法 (5)1.6.3乙烯直接氧化法 (5)1.6.4甲醇羰基化合成法(MC) (5)1.6.5乙烷选择性催化氧化 (6)1.6.6甲醇羰基化制备醋酸 (6)2物料衡算 (10)2.1合成塔的计算 (10)2.1.1合成塔的物料衡算 (10)2.2轻组分塔的物料衡算 (11)2.3脱水塔的物料衡算 (12)2.4重组分塔的物料衡算 (13)3塔设备的计算 (15)3.1脱水塔(常压精馏塔)的计算 (15)3.1.1进料组成 (15)3.1.2平均摩尔质量 (15)3.2塔板数的确定 (16)3.2.1相对挥发度 (16)3.2.2最小回流比和操作操作比 (17)3.2.3精馏段和提馏段操作方程 (17)3.2.4塔板数计算 (18)3.2.5全塔效率的确定 (18)3.2.6确定实际塔板数 (19)3.3精馏塔物性参数计算 (19)3.3.1操作压力计算 (19)3.3.2操作温度 (20)3.3.3平均摩尔质量 (20)3.3.4平均密度的计算 (21)3.3.5液面的表面张力 (22)3.3.6体积流率的计算 (23)。
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计
年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计学院:专业:姓名:指导老师:化学工程与工艺学号:职称:二○一四年五月诚信承诺书本人郑重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
本人签名:日期:年月日年产10万吨甲醇低压羰基化合成醋酸精制工段工艺设计摘要醋酸是一种重要的基本有机化工原料产品,在各行各业中有广泛的应用。
本设计介绍了醋酸的一些物理性质、化学性质,用途,现状和发展状况并且对比了各种合成方法,还对工艺流程进行了简述。
本设计采用甲醇为原料,铑为催化剂,低压羰基化流程工艺。
本工艺简单,原料来源广泛,污染少,安全可靠,转化率和选择率高,产品质量高。
本工艺的设计重点是合成工序和精馏工序的物料衡算、热量衡算、主要设备计算和选型。
同时绘制了工艺流程图和主要设备装置图。
并且对于工艺进行车间布置和三废处理。
关键词: 甲醇低压羰基化物料衡算热量衡算With an annual output of 100000 tons of low-pressure methanol carbonylation acetic acid refining process designAbstractAcetic acid is an important basic organic chemical raw material products, have been widely applied in all walks of life. This design introduces some physical properties, chemical properties, application status and development of acetic acid, and comparison of various synthetic methods, but also on the process are described.This design uses methanol as raw materials, rhodium catalyst, low-pressure carbonylation process. This simple process, wide material source, less pollution, safe and reliable, high conversion and selectivity, high product quality. The design key of this process is a material balance synthesis process and distillation process calculation, heat balance calculation, calculation and selection of main equipment. At the same time, rendering the process flow diagram and main equipment installation diagram. And workshop layout and waste treatment for process.Keywords: Methanol;Low-pressure carbonylation;material balance;heat balance目录1 前言 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计
年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计目录1概述 (1)1.1甲醇发展现状 (1)1.2甲醇的发展前景 (1)1.3甲醇合成 (2)1.3.1甲醇合成方法及设备简介 (2)1.3.2甲醇合成工艺流程简介 (2)1.4甲醇合成催化剂的选择 (3)2合成工段工艺计算 (4)2.1合成工段物料衡算 (4)2.1.1设计条件及参数 (5)2.1.2合成工段物料衡算 (5)2.2合成工段热量衡算 (11)2.2.1合成塔的热量计算 (11)2.2.2入塔气换热器的热量计算 (13)2.2.3水冷器热量的计算 (14)3主要设备的工艺计算和设备选型 (16)3.1甲醇合成塔的设计选型 (16)3.1.1传热面积计算 (16)3.1.2催化剂用量计算 (16)3.1.3传热管数计算 (16)3.1.4合成塔壳体直径计算 (16)3.1.5合成塔壳体厚度计算 (17)3.1.6合成塔封头计算 (17)3.1.7管子拉脱力计算 (17)3.1.8折流板计算 (18)年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计3.1.9管板计算 (18)3.1.10支座计算 (18)3.1.11合成塔设计汇总表 (18)3.2甲醇合成工段设备一览表 (19)年产10万吨甲醇合成工段的工艺设计1概述1.1 甲醇发展现状随着我国国民经济不断稳定的发展,不管是能源生产总量还是需求总量都在不断增长。
7O年代两次石油危机和石油价格的不断上涨,让世界各国充分认识到当今社会将是能源结构逐步向多元化结构发展的时代[1]。
目前,人类己经面临着石油及天然气这一宝贵的化石能源在不断的枯竭,根据我国提出的经济可持续发展的战略,需要合理有效地利用资源。
“缺油、少气、富煤”的客观现实,意味着今后30年内,我国一次能源消费以煤为主的格局不会改变。
但是我们如果还是沿用落后技术,把煤直接燃烧用于发电和其它工业目的,不断扩大低效、高污染应用技术中煤的用量,则同样是难以为继的,同时对环境的污染将是难以估量的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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 TonsMethylalcoholABSTRACT: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 alcohol1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流程概述本设计采用天然气为原料低压法(10MPa)直接合成甲醇的工艺方法。
由配气站送来的约0.4MPa 的天然气在常温下粗脱硫后送入压缩工段然后脱硫;由天然气压缩机压缩至2.2MPa送转化炉对流段,预热至380~400°C后去精脱硫工序。
脱硫净化后的天然气与冷凝液汽提废水后的蒸汽混合,水碳比约3:7,并预热至580°C后送入转化管。
转化管安装于预烧式方箱转化炉内,转化管外用甲醇驰放气与天然气的混合燃料气加热,使转化管内的反应温度达到810~830°C,出炉转化气中残余甲烷约3%。
转化气经转化气废热锅炉、脱盐水预热器回收热量后,用水冷却到40°C以下进入水分离器。
转化气与冷凝液分离后,经新鲜合成气压缩机压缩至10MPa,再与循环气压缩机循环气混合进入甲醇合成工序。
合成气进甲醇合成塔,再充填C302催化剂的管内进行合成甲醇的反应。
反应放出的热量被管外的沸水汽化而移走,保持合成塔内的反应温度在225~255°C,每合成1t甲醇约副产1.1~1.4t蒸汽。
出合成塔的气体在换热器中与入塔气换热后,再经水冷却到40°C以下进入甲醇分离器,粗甲醇与反应尾气分离。
大部分反应尾气经循环压缩机压缩后,再与新鲜合成气混合进入合成环路,小部分尾气为平衡合成环路中的H2及其他惰性气体的累积而放空(这部分驰放气目前主要用作转化炉的燃料,也可用作提取H2的原料)。
粗甲醇在闪蒸槽内减压至0.4MPa,闪蒸分离出一部分溶于甲醇的气体,然后送入精馏工序。
粗甲醇预热后进入预精馏塔,同时加入少量NaOH溶液以中和其中的酸性物质,从塔顶蒸出低沸点组分。
塔釜排出的预精馏后甲醇用泵打入主精馏塔,从主精馏塔塔顶蒸出精甲醇产品 [2]。
2.2 建厂的可行性分析:1966年英国ICI公司开发成功了低压气-固相法合成甲醇工艺技术,作为合成甲醇衍生物及工业和民用燃料的原料,它在各个方面都有很大的作用,2000年全球甲醇生产能力达到3803万吨,需求量为3020万吨。
在世界甲醇消费结构中,位居第一的是甲醛,约占总消耗量的35%~36%;第二位的是甲基叔丁醚,约占27%;第三是醋酸,约占7%~9%.甲醇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,目前国内有甲醇生产厂家150多家,2002年底总产能为445万吨,2003年底达到600万吨。
预计今后数年内,我国甲醇产能年均增长率将高达24%以上。
2004年我国甲醇产能估计可达到740万吨。
我国甲醇需求增长迅速,1992-1993年年均需求增长约14%。
同时我国实际消耗量约437.9万吨。
在甲醇衍生物消费架构中,甲醛是第一消费大户,甲基叔丁基醚次之。
目前我国甲醇消费的主要地区是华东和华南地区,上述地区也是我国甲醛、MTBE、丙烯酸酯和醋酸等下游产品生产的集中地。
对于甲醇燃料,消费地区主要集中在山西、河南等地。
2005年,我国甲醇进口总量中,江苏省进口比例占62.28%,广东省所占比例为28.28%,福建省比例为4.11%,浙江省比例为3.34%。
所有进口基本上全部集中在华东和华南地区,进口结构也在一定程度上反映了我国甲醇消费的地区分布。
目前,由于各行业的迅速发展,加上工业对甲醇的需求,在很大程度上甲醇的合成是远远不够的,因此,进一步发展甲醇工业是十分重要的。
基于上述原因,在西部地区建立年产10万吨的甲醇合成化工厂是十分重要的。
这样一方面能源就近利用,另一方面可解决当地的就业问题,又可缓解西部地区对甲醇的需求问题,本次设计也是响应国家西部大开发的政策。
2.3甲醇合成工艺特点:(1)流程简单,设备投资低,设备易维护。
(2)采用天然气加压深度转化,使转化气中残余甲烷降低到3%左右,提高了天然气的利用率。
(3)建立了完善的余热回收系统,实现了万吨级甲醇装置的蒸汽自给。
(4)用转化蒸汽汽提脱除甲醇污水及转化气冷凝液中的含碳物质,使其进入转化炉进一步转化,既处理了废液,又实现了综合利用。
3原料规格及生产条件3.1原料的选择造甲醇合成气的原料有很多例如煤,天然气,乙炔尾气等。
最早使用煤制合成气,二十世纪五十年代后大规模使用天然气,近年来发展起来的以煤制原料气合成氨联产甲醇技术无疑是优化组合取长补短的经典工艺。
但是对于单产甲醇来说,以天然气为原料气无论是原料价格还是设备投资都有无法比拟的优势,下边是几种主要原料的生产成本表1-1主要原料的生产成本比较[3]原料 天然气石脑油渣油 煤成本美元/吨 148 186 156 232 其中原料% 60 76 55 49 操作费用% 15 6 13 17 折旧等 %25 18 31 54我国虽然煤炭资源比较丰富,但是投资较大。
石脑油造甲醇又显得大材小用,所以天然气是比较合适的。
我国天然气资源主要分布在中、西部,除东梅、渤海湾和海南莺歌海域有零星天然气矿外,气源主要集中在陕甘宁、新疆塔里木、青海准噶尔、柴达木盆地和四川等地。
西部地区占全国总探明资源量的2/3左右,故天然气的供应很方便。
所以选用天然气为原料气。
其他的助剂在当地购买也很方便。
无论从能源利用方面还是从成本方面均是较合理。
3.1 原料规格由天然气公司供应,其组成为:表1-2 天然气组成[4]组分4CH 26C H 38C H 410C H 2N 总计%(mol ) 92.9 4.7 0.6 0.3 1.0 100 Kmol/h263.213.31.70.852.83283.33.2 甲醇合成工艺设备甲醇合成工艺设备一览表序设备位号设备名称设备图号,型号单数材重量,kg备号及规格或标准图号位量料单重总重注1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 T-101-1 粗脱硫塔;填料塔,塔径为1000mm,催化层高度为3.6m台 12 T-101-2 精脱硫塔,规格同粗脱硫塔台 13 L-201转化炉;火管采用ф124×12,管子根数为200根,管子长度为4.5m台 1无缝钢管4 E-202 换热器;固定管板式换热器JB/T4715-92 台 2不锈钢5 G-203 油水分离器固定管板式换热器JB/T4715-92 台 1不锈钢6 B-204泵;离心泵,流量为50m³/s,扬程30m,电机功率7.5kw80FVZ-30 台 1 1407 YJ-301-1新鲜气压缩机;进气压力为0.2MPa,排气压力为4.2MPaVW-2.5/2-42 台 1 26008 T-401 废水汽提台 1塔9 E-402 换热器;螺旋板式换热器JB/T4723-92 台 1不锈钢10 T-302 甲醇合成塔;塔径5.8m,塔高14.4m台 111 E-303 换热器;螺旋板式换热器JB/T4723-92 台 3不锈钢12 YJ-301-2循环气压缩机;进气压力为28.5MPa,出口压力为32MPa512A 台 1 2340013 G-304 水分离器;螺旋板式换热器JB/T4723-92 台 2不锈钢14 E-501冷凝器;螺旋板式换热器,管子根数为537根,传热面积为16877m2JB/T4723-92 台 6不锈钢15 T-502-1 预精馏塔;塔径为1.4m,塔高为22m台 116 G-503 水分离器;螺旋板式换热器JB/T4723-92 台 2不锈钢17 T-502-2 主精馏塔;与预精馏塔相同台 118 C-504 粗甲贮槽台 13.3水本厂由水厂自行解决自建一个大型的自来水供应站,提供全厂各工段的生产用水和职工用水。