年产10万吨甲醇工艺设计
关于对10万t/a甲醇工艺设计的概述
4 结束语
甲醇不仅是重要的基础化工原料 ,而且是重
低 、焦炉气利用率高、一次投资省 , 根据有关资 料 已在焦炉气制合成氨、焦炉气制甲醇工艺装置 中成功应用。本工程转化装置拟计划采用纯氧催
化部分氧化转化工艺。 3 5 甲醇合成 .
要 的二次能源产品,应用范 围不断扩大 ,本项 目
4
新疆化工
21 0 1年第 4期
关于对 1万t 甲醇工艺设计 的概述 O / a
王 博
( 宝钢集团八钢 公司,乌鲁木齐 8 0 2 3 0 2)
摘
要:介绍 了国投 宝地尼勒克焦炉煤气生产 甲醇工艺技术及设备方案设计时的有关选择进行 了说明,
我公 司委托北京众联盛设计院进行设计, 拟计划于 2 1 年 1 月建设投产, 05 1 为进一步完善设计,
变压吸附技术是利用吸附剂对气体混合物 中
各组分 的吸附能力随着压力 的变化而呈现差异的
特性 ,对混合气中的不 同组份进行选择性吸附 , 实现不 同气体分离 的装置。具有工艺简单 、操作
槽把关 ,使气体中的总硫 ≤O1p 。 . m p
3 4 转 化 .
方便、 装置开停车十分方便等优点 , 但产品单一,
塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压精馏塔 的热源 ,节
3 1气 柜 .
自焦化装置来 的焦炉煤气的缓冲拟计划选用 容积为 200 00 m 的湿式螺旋气柜一台。
3 2 压缩 .
压缩包括焦炉煤气压缩 ,转化后的合成气和
循 环气 压缩 。焦炉 煤气 压缩 拟计 划采用 往 复式压
缩机对焦炉气进行 四级压缩 ,该压缩机具有 以下
化 、催化部分氧化和非催化部分氧化转化工艺。
采用纯氧 自 热式催化部分氧化转化 , 避免了 蒸汽转化外部间接加热 的形式 ,反应速度 比蒸汽 转化快 ,有利于强化生产 ;部分氧化法不需要昂 贵 的镍铬转化炉管 ,只需一段转化 , 转化炉类似
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。
新疆10万吨甲醇装置管道设计规定-040716
文件号:E04003-1-042-0001-001新疆联合化工聚甲醛项目甲醇装置管道设计规定版次:0编制:校核:审核:审定:中国成达工程公司工程室2004年6月1.概述1.1 项目简介项目名称:新疆联合化工聚甲醛项目项目代码:E04003合同编号:CD-20042071.2 编制依据本规定依据国家及行业相关的标准规范、项目设计计划(开工报告)、管道专业工作手册、项目合同及技术附件等编制。
1.3 适用范围本规定适用于新疆联合化工聚甲醛项目10万吨/年甲醇装置的管道平面图设计。
1.4 本工程使用的标准规范本工程布置/管道设计使用的主要标准规范有:1.5 设计数据1.5.1 主导风向: 北风1.5.2 最大冻土层深度: 120cm1.5.3 年平均气温11.3ºC,极端最高气温40.8ºC,极端最低气温-19.0ºC1.6 设计使用工具所有文件包括图纸均必须用计算机完成,采用PDS三维绘图软件建模出图,文本和表格采用Office 2000。
2.设计范围2.1具体设计工作范围10万吨/年甲醇主装置和甲醇中间罐区。
2.2设计内容2.2.1管道平面图2.2.2管道综合材料表2.2.3管口方位图2.2.4临界管线应力空视图2.2.5管道空视图3.管道专业设计文件规定3.1 管道平面图图幅本工程管道平面图采用0#图纸,如有必要时可采用1#图纸。
3.2 图纸比例本工程工艺装置区管道平面图的比例为1:30,管廊区为1:50。
4.管道设计技术规定4.1 地上管道4.1.1管道布置应满足工艺及管道仪表流程图(P&ID)的要求。
4.1.2管道布置应满足便于生产操作、安装及维修的要求。
宜采用架空敷设,规划布局应整齐有序。
在车间内或装置内不便维修的区域,不宜将输送强腐蚀性及B类流体的管道敷设在地下。
4.1.3具有热胀冷缩的管道,在管道设计时应考虑自由补偿量。
4.1.4管道布置中应按《工业金属管道设计规范》第3.1.5条的要求控制管道的振动。
甲醇生产工艺流程图
甲醇生产工艺流程图甲醇是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药和能源领域。
下面将介绍甲醇的生产工艺流程图及相关说明。
生产工艺流程图以下是甲醇生产的典型工艺流程图:1.原料准备:甲醇生产的主要原料是天然气和水。
2.蒸汽重整:天然气中的甲烷经过蒸汽重整反应产生合成气(一氧化碳和氢气)。
3.合成气净化:合成气通过净化设备去除杂质,保证反应的纯度。
4.合成反应:合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。
5.甲醇提取:从反应产物中提取和纯化甲醇,得到甲醇成品。
工艺步骤详解原料准备甲醇生产的原料主要是天然气和水。
天然气中的甲烷是甲醇的主要来源,通过气化反应转化为合成气。
蒸汽重整在蒸汽重整反应中,甲烷与蒸汽在高温高压条件下反应,生成一氧化碳和氢气。
这是甲醇合成反应的前驱步骤。
合成气净化合成气中可能含有二氧化碳、硫化氢等杂质,需要通过净化设备进行处理,以保证催化剂的稳定性和反应效果。
合成反应合成气在催化剂的作用下进行甲醇合成反应,生成甲醇。
合成气中的一氧化碳和氢气在特定温度下通过多级反应生成甲醇。
甲醇提取从反应产物中提取和纯化甲醇,通常采用蒸馏和结晶等工艺进行提纯,得到符合工业标准的甲醇产品。
结论甲醇生产工艺是一个复杂的过程,需要经过多个步骤的精心设计和操作才能获得高质量的产品。
通过合理控制反应条件、提高催化剂的活性和选择合适的分离工艺,可以提高甲醇生产效率和产品质量,满足不同需求。
以上是关于甲醇生产工艺流程图的介绍,希望能给您带来一些帮助和启发。
年产10万吨煤合成甲醇工厂设计要点
年产10万吨煤合成甲醇工厂设计要点煤合成甲醇工厂设计要点煤合成甲醇工厂是利用煤作为原料制备甲醇的生产设备。
煤作为一种丰富的化石燃料,具有储量大、价格低廉以及可再生的特点,因此利用煤来生产甲醇具有较大的经济和环境优势。
下面我们将介绍设计一个年产10万吨煤合成甲醇工厂的要点。
1. 工艺选择煤合成甲醇工厂的工艺选择对于整个工厂的设计有至关重要的影响。
目前常见的工艺路线有间接法、直接法和半直接法等。
在选择工艺路线时需要考虑甲醇产率、甲醇纯度、能耗和设备投资等因素,综合比较各种工艺路线的优势和劣势,选择适合的工艺路线。
2. 原料处理煤是煤合成甲醇工厂的主要原料,但煤中含有许多杂质,如灰分、硫分、氮分等,需要进行原料处理。
原料处理的主要目的是去除杂质,提高煤的纯度,减少后续工艺过程中的能耗和设备磨损。
原料处理的主要工艺包括煤炭碎煤、煤炭洗选、煤泥脱水等。
3. 反应和分离煤合成甲醇的反应过程是核心环节,主要包括原料气化、合成气净化、合成气变换和甲醇合成等。
在反应过程中,需要注意反应温度、反应压力、反应速率等参数的控制,以保证反应的高效进行。
在分离过程中,主要包括甲醇的分离和副产物的回收利用。
4. 能源利用煤合成甲醇工厂需要大量的能源供应,包括煤炭燃烧产生的热能、原料气化产生的合成气以及电力等。
在能源利用上需要考虑能源的高效利用和节能减排。
通过合理设计能源系统,进行余热回收、废气处理和烟气排放控制等措施,以减少能源消耗和环境污染。
5. 设备选型煤合成甲醇工厂设备的选型对于工艺的高效运行和产品质量的保证至关重要。
设备选型需要考虑设备的质量、性能、可靠性和维修保养等方面。
此外,还需要考虑设备的运行安全和环境保护要求,选择符合国家标准和行业规范的设备。
6. 自动化控制煤合成甲醇工厂的生产过程复杂,需要进行自动化控制来实现对生产过程的监控和调控。
自动化控制系统可以实现对设备运行状态、工艺参数和产品质量等方面的实时监测和调节,提高生产效率和产品质量。
年产10万吨甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器设计
年产10万吨甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器设计引言甲苯甲醇烷基化制对二甲苯是一种重要的工业反应过程,广泛应用于化工领域。
本文将详细探讨年产10万吨甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器的设计。
甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器的基本原理甲苯甲醇烷基化制对二甲苯是通过将甲苯与甲醇进行反应,得到对二甲苯的过程。
该反应一般在催化剂的存在下进行,常用的催化剂包括氯化铝、磺酸等。
甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器的设计要求1.年产10万吨甲苯甲醇烷基化制对二甲苯的反应器需要具备高效、稳定、安全的特性。
2.反应器需要具备较大的反应容积,以满足10万吨甲苯甲醇烷基化制对二甲苯的年产量要求。
3.反应器的操作温度和压力需要合理控制,以保证反应的高效进行。
4.反应器的结构需要合理设计,以方便操作、维护和清洗。
甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器的设计方法反应器类型选择在设计年产10万吨甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器时,可以选择批量反应器或连续流动反应器。
具体选择应根据生产工艺要求、经济性和安全性等因素综合考虑。
反应器尺寸计算反应器尺寸的计算需要考虑反应物的摩尔比、反应速率常数、反应物浓度等因素。
通过数学模型的建立,可以计算出反应器的体积和各种尺寸参数。
反应器操作条件确定反应器的操作温度和压力是影响反应速率和产物质量的重要因素。
需要根据反应物的特性和反应动力学数据,确定合适的操作温度和压力范围。
反应器结构设计反应器的结构设计需要考虑多种因素,如反应物的进料方式、催化剂的添加方式、产物的收集方式等。
合理的结构设计可以提高反应效率和安全性。
甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应器的优化催化剂的选择和优化催化剂是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应过程中的关键因素。
可以通过合理选择催化剂种类和优化催化剂的用量,提高反应效率和产物质量。
反应器温度和压力的调控通过合理的温度和压力控制,可以优化反应物的转化率和产物选择性。
需要根据实际情况进行不断的调试和优化。
操作条件的优化对操作条件进行优化,包括反应物的进料方式、催化剂的添加方式、产物的收集方式等,可以提高反应效率和降低生产成本。
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10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程1. 原料准备:甲醇和一氧化碳是制备醋酸的主要原料。
首先经过脱硫处理,去除其中的硫化物。
然后进入预处理设备,调整其比例,准备进入反应器。
2. 反应器反应:原料进入反应器,添加催化剂,进行甲醇和一氧化碳的羰基化反应,生成乙酸甲酯。
这是一个高温高压反应,需要严格控制反应条件,保证产物的质量和产率。
反应后得到混合物。
3. 分离精馏:通过精馏技术,将混合物进行分离,得到醋酸甲酯和未反应的甲醇和一氧化碳。
这些未反应物料可以循环利用,提高原料的利用率。
4. 气相吸附:将反应器废气中的有机物通过气相吸附装置进行吸附去除,以减少有机废气的排放对环境的影响。
5. 醋酸甲酯酯化:将得到的醋酸甲酯进行水解反应,生成醋酸和甲醇。
这一步是去除醋酸甲酯中的甲醇,以获得纯度更高的醋酸。
6. 精制产品:通过再次精馏和冷凝,得到高纯度的醋酸产品。
7. 产品储存:最后,将得到的醋酸产品储存至成品仓库,待包装和销售。
以上便是年产10万吨甲醇羰基化制醋酸的工艺流程。
在整个工艺过程中,需注意安全生产、环保等方面,确保产品质量和工艺稳定性。
很荣幸继续为您描述制备醋酸的工艺流程。
下面我们将详细说明剩余的步骤。
8. 废水处理:制备醋酸的生产过程中产生大量废水,其中包含有机废水和含有盐类化合物和杂质的废水。
废水处理是非常关键的部分,以确保环境不受污染,符合相关的排放标准。
废水通常需要经过中和、沉淀、过滤、生物处理等步骤,最终达到排放标准允许的水质。
9. 能源回收:在制备醋酸的工艺中,反应所需的热能和蒸汽通常会通过余热锅炉或热交换器进行回收和循环利用。
这有助于降低生产成本,节约能源资源,并减少对环境的影响。
10. 环保设施:在整个工艺流程中,应该配备相关的环保设施,包括废气处理装置、废水处理设施等,以符合国家环保法规要求,确保工厂的环保效益。
11. 运输和储存:醋酸是一种易燃易爆的化学品,因此在运输和储存过程中,必须符合相关的安全标准,包括适当的包装、标识和储存条件。
年产10万吨甲醛的生产工艺设计
年产10万吨甲醛的生产工艺设计摘要甲醛作为为人熟知且用途广泛的基础化学品,一直以来都是人类化学生产工艺中不可或缺的部分。
本次设计主要通过银化法制备甲醛的生产工艺进行年产量十万吨的甲醛制备设计,通过对工艺技术的优化寻求最大利益效应的甲醛成品的生产。
最终得到主要为37%等浓度的不同甲醛产品以满足不同下游需求。
本次设计主要通过对目标的各类物料,热量衡算以及对生产工艺流程的各项设备的相关设计,其中也包括对车间的厂房的布置内容。
最后是对工艺的三废处理等问题进行研究。
综合经济考虑估算大致收益以得出该设计思路的可行性。
详细均在文中有述。
关键词:甲醛生产工艺;银化法;尾气循环法;铁钼法制甲醛;工艺优化第1章生产工艺1.1 生产工艺介绍在甲醛生产工艺技术中以甲醇作为主要的原料进行生产,其中又按催化剂的不同,对该技术分为银法和铁钼法两大不同的生产工艺。
其中银法甲醛生产工艺作为世家采用占达70%的工艺技术作为本次设计的主要研究对象,同时其工艺技术也较为成熟。
该方法主要由以下类型构成,如甲醛生产工艺、废气循环法、传统银法等等,其中,前者对本征控制技术的要求较高,在新兴工艺的范畴之内。
以原料配置工艺为例,包括空气、甲醛等等,其主要分为配制后蒸发、蒸发后配制等类型,两者之间存在显著差异。
从吸收层面来说,形式也呈现出多样化的特点,包括并流吸收、双塔吸收等等,步骤各不相同。
除此之外,站在装置的角度上,在余热利用过程中,随着利用形式的改变,工艺步骤也会产生相应的变化,可以有效避免能量浪费等现象。
1.2 银化甲醛工艺的对比(1)甲醇过量氧化法甲醇过 量氧化法就是银催化氧化法,在使用该方法的过程中,需要借助银网丝的功能实现催化的目的,从而确保甲醛含量达到要求,与此同时,反应温度也可以控制在六百摄氏度到七百二十摄氏度之间。
(2)空气过量氧化法该方法也具备铁钼催化氧化法的称呼,若甲醛没有达到标准,而空气含量已经超过既定要求,才会形成相应的化学反应。
年产10吨甲醇合成工艺设计
年产10吨甲醇合成工艺设计甲醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、能源及其他领域。
为了满足市场需求,设计了一套年产10吨甲醇的合成工艺。
首先,我们需要选择合适的原料。
甲醇合成的主要原料是一氧化碳(CO)和氢气(H2)。
为了确保原料的充足供应,我们需要建立一个可靠的供应链,从煤炭、天然气等资源中获取足够的原料。
其次,我们需要一个高效的催化剂来促进甲醇的合成反应。
常用的甲醇合成催化剂包括铜-锌系列和铝-锑系列催化剂。
在工艺设计中,我们需要选择最适合的催化剂,通过调整反应温度和压力等参数,提高甲醇合成的效率和产率。
在反应器的设计中,需要考虑到温度、压力和反应物料流等因素。
工艺设计要充分考虑反应器的热量平衡,以确保反应温度的稳定控制。
同时,合理设计反应器的尺寸和结构,以便实现高效的传质和传热,提高反应速率和产量。
另外,由于甲醇属于易燃、易挥发的有机物,在工艺设计中要重视安全性。
建议采用密闭操作,增加自动控制系统,建立应急预案,确保工艺操作的安全可靠。
此外,废气处理也是工艺设计的一个重要环节。
甲醇合成过程中会产生一些废气,包括CO2、CO和未反应的氢气。
这些废气需要经过气体分离、净化和回收处理,以减少对环境的影响。
最后,工艺设计还需要考虑产品的后续处理和利用。
甲醇是一种重要的化工原料,可以用于合成甲醛、甲酸等化学品。
通过进一步的加工和精制,可以提高甲醇的纯度和品质,满足不同行业的需求。
综上所述,年产10吨甲醇合成工艺设计需要考虑原料供应、催化剂选择、反应器设计、安全性、废气处理和后续利用等方面的问题。
只有在各个环节都做到科学合理和可控可行,才能实现高效、可持续的甲醇合成过程。
天然气年产11万吨甲醇毕业设计
天然气年产11万吨甲醇毕业设计本文旨在对天然气年产11万吨甲醇的背景和重要性进行介绍。
天然气年产11万吨甲醇是一个重要的工业工程项目,具有广泛的应用和经济效益。
天然气是一种非常重要的能源资源,而甲醇是一种重要的化工原料。
通过将天然气转化为甲醇,可以充分利用天然气资源,并满足化工行业对甲醇的需求。
天然气年产11万吨甲醇的项目建设,可以有效推动能源结构的优化升级,提高能源利用效率,减少对化石能源的依赖,促进能源的可持续发展。
此外,天然气年产11万吨甲醇的工程项目还具有重要的经济效益。
甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、医药、农药、塑料等领域。
天然气年产11万吨甲醇的项目建设将带动相关产业链的发展,带来就业机会,促进地方经济增长。
因此,天然气年产11万吨甲醇是一个具有重要背景和重要性的工程项目。
通过对其进行深入研究和设计,可以为我国能源结构的优化和经济发展做出积极贡献。
请注意:以上内容根据所给任务要求进行扩写,具体数据和内容请与实际情况相符,以确保准确性。
设计目标请注意:以上内容根据所给任务要求进行扩写,具体数据和内容请与实际情况相符,以确保准确性。
设计目标本毕业设计旨在设计一套能够年产11万吨甲醇的天然气转化工艺。
通过对天然气进行催化转化反应,将其转化为甲醇,并达到以下目标:本毕业设计旨在设计一套能够年产11万吨甲醇的天然气转化工艺。
通过对天然气进行催化转化反应,将其转化为甲醇,并达到以下目标:高产出:设计一个高效的反应体系,以确保每年能够生产出11万吨的甲醇产品。
高纯度:优化反应条件,使甲醇产品的纯度达到符合工业标准的要求。
高效能:提高反应的能源利用率,以降低生产成本,实现经济效益最大化。
环境友好:减少对环境的负面影响,采用清洁能源和环保工艺,同时控制废气和废水的排放。
通过实现上述目标,本设计旨在为天然气转化工业提供一种可行的方案,以满足甲醇市场的需求并促进经济可持续发展。
概述本设计方案旨在提供关于天然气年产11万吨甲醇的完整设计方案。
以煤为原料生产甲醇的工艺流程
以煤为原料生产甲醇的工艺流程
甲醇是一种重要的化工品,可以用作溶剂、燃料和化工原料等。
以煤
为原料生产甲醇是一种比较常见的工艺,下面将介绍一种典型的工艺流程。
一、原料准备
首先需要准备煤作为主要原料,同时还需要其他辅料如空气、水蒸汽等。
选择合适质量和化学成分的煤对于甲醇生产至关重要。
二、煤气化
将煤通过气化反应转化为合成气,合成气主要由一氧化碳和氢气组成。
气化反应一般在高温高压的反应器中进行,通过供氧或蒸汽气化来调节合
成气的成分。
三、合成气净化
合成气中可能含有少量其他杂质如硫化氢、氨等,需要通过净化和控
制来保证后续反应的顺利进行。
通常包括脱硫、除尘、变换等工序。
四、催化制甲醇
将净化后的合成气通过催化反应器进行制甲醇,主要反应为一氧化碳
与氢气生成甲醇。
反应一般在高压下进行,需要选择合适的催化剂来提高
反应速率和选择性。
五、甲醇分离纯化
将反应产物中的甲醇和其他组分进行分离纯化,主要包括冷凝、蒸馏、吸附等过程。
通过多级纯化可以得到高纯度的甲醇产品。
六、废气处理
生产过程中会产生大量废气,包括含有一氧化碳、二氧化碳等气体。
需要通过废气处理设备如烟囱、净化装置等进行处理,减少对环境的影响。
七、能源回收
在生产过程中可以通过换热器、余热锅炉等设备进行能源回收,提高
能源利用率和减少生产成本。
以上是以煤为原料生产甲醇的一种典型工艺流程,通过合理设计和优
化可以提高生产效率和产品质量,同时减少能源消耗和废物排放,实现可
持续发展。
年产万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程
年产万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程一、引言醋酸是一种广泛使用的有机化合物,在化工、制药、食品等领域都有重要应用。
甲醇羰基化制醋酸是一种常见的工艺流程,能够高效地将甲醇转化为醋酸。
本文将介绍年产万吨甲醇羰基化制醋酸的工艺流程,以及主要设备和反应条件。
二、工艺流程1.甲醇蒸汽制备首先,甲醇通过蒸汽加热器加热,将甲醇转化为甲醇蒸汽。
加热器中的甲醇将通过加热管道,使其温度升高至蒸汽化温度。
2.羰基化反应将甲醇蒸汽与氧气进行反应,得到中间产物甲醇羰基。
这一步反应需要使用催化剂进行催化反应,常用的催化剂包括各种金属催化剂。
反应后,产物经过蒸汽冷凝器冷却,并得到甲醇羰基。
3.甲醇羰基水解甲醇羰基经过水解反应,生成醋酸。
这一步需要调整反应温度和pH 值,以促进反应进行。
常用的水解剂为硫酸,可以使反应更加迅速和高效。
4.醋酸分离与精制经过前几个步骤后,得到的醋酸和一些未反应的原料将进入分离器中。
通过蒸馏和分离技术,可以将醋酸从其他组分中分离出来。
此外,还需要进行醋酸的精制,去除杂质和不纯物质,以得到高纯度的醋酸。
三、主要设备1.蒸汽加热器用于将甲醇加热至蒸汽化温度的设备。
蒸汽加热器采用热交换技术,使甲醇能够快速达到所需温度,并转化为甲醇蒸汽。
2.反应釜用于进行甲醇羰基化反应的设备。
反应釜采用高压容器设计,能够提供适宜的反应条件,如温度和压力,并配备催化剂,以促进甲醇与氧气的反应。
3.蒸汽冷凝器用于冷却甲醇羰基产物并将其转化为液体甲醇羰基。
蒸汽冷凝器采用冷却水循环系统,能够有效地降低产物温度,并将产物分离出来。
4.水解反应器用于甲醇羰基水解反应的设备。
水解反应器采用恒温搅拌技术,能够保持恒定的温度和pH值,以加速水解反应的进行。
5.分离器用于将醋酸从其他组分中分离出来的设备。
分离器采用蒸馏和分离技术,能够根据不同的沸点和相对挥发性,将醋酸从混合物中提纯出来。
四、反应条件1.反应温度:羰基化反应温度通常在300-400°C之间,水解反应温度通常在100-150℃之间。
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
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年产10万吨煤合成甲醇的工艺设计
精细化工工艺学设计说明书年产10万吨煤合成甲醇的工艺设计起止日期:2011 年11 月28 日至2011 年12 月16 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)包装与材料工程学院(部)2011年12 月16 日目录一、概述 (1)1.1甲醇的应用情况介绍 (1)1.2 甲醇的合成方法 (1)1.2.1常用的合成方法 (1)1.2.2其他方法 (2)1.2.3本设计所采用的合成方法 (2)二.工艺概述 (2)2.1 造气工段 (2)2.2 净化工段 (3)2.3 合成工段 (3)2.3.1合成工段工艺 (3)2.3.2反应热力学 (4)2.4 精馏工段 (4)三.生产工艺及主要设备计算 (4)3.1 合成塔物料平衡计算 (5)3.2合成塔能量计算 (9)3.3 常压塔主要尺寸确定 (14)3.3.1.壁厚 (14)3.3.2.封头 (14)3.3.3裙座 (14)3.3.4塔高设计 (14)3.3.5接管设计 (14)3.3.5.1.塔顶甲醇蒸汽出口管 (14)3.3.5.2.回流液进口管 (15)3.3.5.3塔底出料管 (15)3.3.5.4进料管 (16)3.3.5.5.再沸器蒸汽入口管 (16)四.参考文献 (17)五.结束语 (18)一、概述1.1甲醇的应用情况介绍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。
1.2甲醇的合成方法1.2.1常用的合成方法当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺,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。
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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毒面具。
小火用二氧化碳、干粉、1211、抗溶泡沫、雾状水灭火,以使用大量水灭火效果较好。
如果发生泄漏,救护人员首先必须切断所有火源,戴好防毒面具与手套,用水冲洗,对污染地面进行通风处理。
2)我国甲醇工业发展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%。
2.生产技术的发展1)装置大型化于上世纪末相比,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。
2)二次转化和自转化工艺合成气发生占甲醇装置总投资的50%—60%,所以许多工程公司将其视为技术改进重点。
已经形成的新工艺在主要是Syenetix(前ICI)的先进天然气加热炉转化工艺(AGHR),Lurgi的组合转化工艺(CR)和Tops e的自热转化工艺(ATR) 3)新甲醇反应器的合成技术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。
4)引入膜分离技术的反应技术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。
5)液相合成工艺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。
1.2 甲醇的合成方法1.常用的合成方法当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺,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。
中压法仍采用高活性的铜基催化剂,反应温度与低压法相同,但由于提高了压力,相应的动力消耗略有增加。
目前,甲醇的生产方法还主要有①甲烷直接氧化法:2CH4+O2→2CH3OH.②由一氧化碳和氢气合成甲醇,③液化石油气氧化法2.本设计所采用的合成方法比较以上三者的优缺点,以投资成本,生产成本,产品收率为依据,选择中压法为生产甲醇的工艺,用CO和H2在加热压力下,在催化剂作用下合成甲醇,其主要反应式为:CO+ H2→CH3OH1.3 甲醇的合成路线1.常用的合成工艺虽然开发了高活性的铜基催化剂,合成甲醇从高压法转向低压法,完成了合成甲醇技术的一次重大飞跃,但仍存在许多问题:反应器结构复杂;单程转化率低,气体压缩和循环的耗能大;反应温度不易控制,反应器热稳定性差。
所有这些问题向人们揭示,在合成甲醇技术方面仍有很大的潜力,更新更高的技术等待我们去开发。
下面介绍20世纪80年代以来所取得的新成果。
(1) 气液固三项合成甲醇工艺首先由美国化学系统公司提出,采用三相流化床,液相是惰性介质,催化剂是ICI的Cu-Zn改进型催化剂。
对液相介质的要求:在甲醇合成条件下有很好的热稳定性和化学稳定性。
既是催化剂的硫化介质,又是反应热吸收介质,甲醇在液相介质中的溶解度越小越好,产物甲醇以气相的形式离开反应器。
这类液相介质有如三甲苯,液体石蜡和正十六烷等。
后来Berty等人提出了相反的观点,采用的液相介质除了热稳定性及化学稳定性外,要求甲醇在其溶液中的溶解度越大越好,产物甲醇不是以气相形式离开反应器,而是以液相形式离开反应器,在反应器外进行分离。
经试验发现四甘醇二甲醚是极理想的液相介质。
CO和H2在该液相中的气液平衡常数很大,采用Cu-Zn-Al 催化剂,其单程转化率大于相同条件下气相的平衡转化率。
气液固三相工艺的优点是:反应器结构简单,投资少;由于介质的存在改善了反应器的传热性能,温度易于控制,提高了反应器的热稳定性;催化剂的颗粒小,内扩散影响易于消除;合成甲醇的单程转化率高,可达15%-20%,循环比大为减小;能量回收利用率高;催化剂磨损少。
缺点是三相反应器压降较大,液相内的扩散系数比气相小的多。
(2) 液相法合成甲醇工艺液相合成甲醇工艺的特点是采用活性更高的过度金属络合催化剂。
催化剂均匀分布在液相介质中,不存在催化剂表面不均一性和内扩散影响问题,反应温度低,一般不超过200℃,20世纪80年代中期,美国Brookhaven国家实验室开发了活性很高的复合型催化剂,其结构为,其中M代表过渡金属Ni,Pd或Co,R为低碳烷基,当M为Ni,NaOH-RONa-M(OAc)2R为叔戊烷基时催化剂性能最好,液相介质为四氢呋喃,反应温度为80-120℃,压力为2MPa左右,合成气单程转化率高于80%,甲醇选择性高达96%。
当该催化剂与第Ⅵ族金属的羰基络合物混合使用时,能得到更好的效果,他能激活CO,并有较好的耐硫性,当合成气中还有1670×10-6的H2S时,其甲醇产率仍达33%。
Mahajan等人研制了由过渡金属络合物与醇盐组成的符合催化剂,如四羰基镍和甲醇钾,以四氢呋喃为液相介质,反应温度为125℃,CO转化率大于90%,选择性达99%。
目前液相合成甲醇研究仍处在实验室阶段,尚未工业化,但它是一种很有开发前景的合成技术。
该法的缺点是由于反应温度低,反应热不易回收利用;CO2和H2O容易使复合催化剂中毒,因此对合成气体的要求很苛刻,不能还有CO2和H2O,还需进一步研究。
(3) 新型GSSTFR和RSIPR反应器系统该系统采用反应,吸附和产物交换交替进行的一种新型反应装置。
GSSTFR是指气-液-固滴流流动反应系统,CO 和H2在催化剂的作用下,在此系统内进行反应合成甲醇,该甲醇马上被固态粉状吸附剂所吸附,并滴流带出反应系统。
RSIPR是级间产品脱出反应系统,当以吸附气态甲醇的粉状吸附剂流入该系统时,与该系统内的液相四甘醇二甲醚进行交换,气态的甲醇被液相所吸附,然后再将四甘醇二甲醚中的甲醇分离出来。
这样合成甲醇反应不断向右进行,CO的单程转化率可达100%,气相反应物不循环。
这项新工艺仍处在研究之中,尚未投入工业生产,还有许多技术问题需要解决和完善。
2.本设计的合成工艺经过净化的原料气,经预热加压,于5 Mpa、220 ℃下,从上到下进入Lurgi 反应器,在铜基催化剂的作用下发生反应,出口温度为250 ℃左右,甲醇7%左右,因此,原料气必须循环,则合成工序配置原则为图2-2。
甲醇的合成是可逆放热反应,为使反应达到较高的转化率,应迅速移走反应热,本设计采用Lurgi管壳式反应器,管程走反应气,壳程走4MPa的沸腾水甲醇合成的工艺流程(图①)这个流程是德国Lurgi公司开发的甲醇合成工艺,流程采用管壳式反应器,催化剂装在管内,反应热由管间沸腾水放走,并副产高压蒸汽,甲醇合成原料在离心式透平压缩机内加压到5.2 MPa (以1:5的比例混合) 循环,混合气体在进反应器前先与反应后气体换热,升温到220 ℃左右,然后进入管壳式反应器反应,反应热传给壳程中的水,产生的蒸汽进入汽包,出塔气温度约为250 ℃,含甲醇7%左右,经过换热冷却到40 ℃,冷凝的粗甲醇经分离器分离。