甲醇合成工段
甲醇装置差压蒸汽发电项目
甲醇装置压差蒸汽发电项目
一、甲醇合成工段：
1、热源情况
甲醇合成反应所产生2.5Mpa压力，温度220℃的中压蒸汽，流量12t/h，现通过减温减压将蒸汽降压压力0.6Mpa和温度159℃，并入低压蒸汽管网。
2、螺杆动力发电机组一套。
①额定发电功率：600kw
②额定进汽压力：2.3Mpa
③额定进汽温度：220℃
④额定排汽压力：0.63Mpa
⑤额定排汽温度：161℃
3、经济效益
①年发电量：600×24×360=518.4万kwh
②年发电效益：518.4×0.8=414万元
③年节约标煤1680吨
4、设施投入：
600kw×6500元/kw=390万元
5、回收期：12个月
6、建设工期：30天
二、转化工段
1、热源情况
甲醇转化工段汽包2.4Mpa压力，温度220℃，流量10t/h的中压蒸汽。
2、螺杆动力发电机组一套
①额定发电功率500kw
②额定进汽压力2.3Mpa
③额定进汽温度220℃
④额定排汽压力0.63Mpa
⑤额定排汽温度161℃
3、经济效益
①年发电量 500×24×360=432万kwh
②年发电效益 432×0.8=345.6万元
③年节约标煤：1400吨。
4、设施投入：
500kw×6500元/kw=325万元
5、回收期：12个月
6、建设工期：30天。
煤制甲醇合成工段工艺设计
年产25万吨煤制甲醇合成工段工艺设计摘要在有机合成工业中，甲醇是第四大基础原料，被广泛应用于人们的生活中，近几年，甲醇需求量高速增长。
在工业生产中，甲醇合成工段在生产甲醇中占据重要的部分，因此，本设计是在低压下利用列管式等温反应器合成甲醇，对煤制甲醇过程中甲醇合成工段进行设计，并对甲醇合成工段进行物料衡算、热量衡算和合成工段所需的反应器及附属设备进行设计，确定甲醇反应器的类型、壳体直径、封头等结构及尺寸，编制设计说明书，绘制煤制甲醇合成工段工艺流程图、反应器结构图、设备平面布置图和设备立面布置图。
关键词甲醇; 合成工段; 工艺设计；反应器With an annual output of 250000tons of methanolsynthesis process designAbstractIn organic synthesis industry, methanol is the fourth big basic raw materials, widely used in people's life, in recent years, methanol demand rapid growth. In industrial production, methanol synthesis section occupy an important part in the production of methanol, as a result,The main content of this design is in the process of coal methanol synthesis methanol synthesis process of design, and the methanol synthesis process of material balance, heat balance and reactor and ancillary equipment needed for the section design, determine the type of methanol reactor, shell diameter, sealing the top structure and size, preparation of design specifications, process flow diagram and drawing coal methanol synthesis section process flow diagram, reactor structure, equipment layout and elevation layout.Keyword Methanol, synthesis section, process desig,reactor目录第1章绪论 (1)1.1 甲醇的性质 (1)1.2 甲醇的用途 (2)1.3 甲醇的生产方法 (2)1.3.1 高压法 (2)1.3.2 低压法 (3)1.3.2 中压法 (3)1.4 设计任务 (4)1.4.1 设计的依据 (4)1.4.2 设计的内容 (4)1.4.3 设计的条件 (4)1.4.4 产品质量标准 (4)第2章工艺流程 (5)2.1 催化剂 (5)2.2 甲醇反应器 (6)2.3 甲醇合成工艺流程 (8)2.3.1 操作条件 (8)2.3.2 工艺流程 (8)第3章物料衡算及热量衡算 (9)3.1 甲醇合成工段的物料衡算 (9)3.1.1 设计的条件和参数 (9)3.1.2 化学反应 (9)3.1.3 物料衡算 (10)3.2 热量衡算 (17)3.2.1 反应器热量计算 (17)3.2.2 反应物料预热器热量计算 (20)3.2.3 水冷器热量计算 (22)第4章反应器的工艺计算 (25)第5章附属设备设计及计算 (29)5.1 循环压缩机的选型 (29)5.2 水冷器的计算 (29)5.3 分离器的选型 (34)5.4 贮槽的选型 (34)甲醇合成工段主要设备一览表 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A 译文 (38)译文标题 (38)附录B 外文原文 (46)第1章 绪论1.1 甲醇的性质甲醇是饱和脂肪醇中最简单的一元醇，因为它最先是由木材中干馏获得的，所以俗名又称为“木醇”或“木精”。
煤制甲醇合成工段实验报告
甲醇合成工段实验报告一、实验目的1、通过模拟化工生产过程中开车、运行、停车等操作过程，了解基本的单元操作方法，熟悉控制系统的操作，建立化工流程级概念，认识化工生产各个设备操作的相互联系和影响，理解化工生产的整体性。
2、通过仿真实验,深入了解生产装置的工艺流程，获得基本生产感性知识，提高动手能力，理论联系实际，扩大知识面，提高操作水平。
3、深入了解煤气化制甲醇过程控制系统的动态特性，提高对复杂化工工程动态运行的分析和协调控制能力，熟练一些常见面事故的处理方法等。
For personal use only in study and research; not for commercial use4、提高综合能力，培养团队合作意识，提高工程素养和创新能力等。
5、在一定程度上逐步实现学生由学校向社会的转变，培养初步担任技术工作的能力。
二、实验过程工艺流程图For personal use only in study and research; not for commercial use1、物料来源与去向简述1、H2与CO的混合气直接进入循环系统。
2、蒸汽通过压缩机进入循环系统。
For personal use only in study and research; not for commercial use3、混合原料气进入E-401换热器，经过管程换热后然后进去合成塔。
4、合成塔中甲醇蒸汽进入401、402、403换热器，经过三级壳程换热后与原料气氢气进入粗甲醇罐。
5、粗甲醇罐中蒸汽重新进入循环系统继续参与反应；另粗甲醇蒸汽进入循环系统前经分离器分理处部分进入火炬燃烧。
6、在合成塔中的制冷剂为由外部锅炉水竟汽包进入合成塔；蒸汽再进入汽包中排出。
2、流程图三、实验步骤1、启动打开电脑并登录操作平台，与现场设备相连接，准备开始操作。
2、系统置换1、现场人员确认F-402液位调节阀LICA4001的前阀VD4005关闭。
甲醇合成操作问答
甲醇合成操作问答1、甲醇合成工段的主要任务是什么？在高温、高压和有催化剂的条件下，使H2、CO和CO2混合气在合成塔内反应生成甲醇，反应后的气体经冷却、冷凝，分离出甲醇,未反应的气体和补充的新鲜气经升压后返回合成塔继续反应，甲醇合成产生的反应热用于副产2.5Mpa的蒸汽。
2、甲醇合成过程中的化学反应有哪些？（1） 主反应：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q（2）副反应：2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+QCO+3H2=CH4+H2O+Q4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+QCO2+H2=CO+H2O-QnCO+2nH2=(CH2)n+nH2O+Q由此可见,甲醇反应过程中有一系列副反应,生成了水和几十种微量的有机杂质,这些含有水和有机杂质的甲醇称为粗甲醇。
3、甲醇合成反应的特点是什么?(1) 可逆反应(2) 放热反应(3) 体积缩小的反应(4) 需要触媒才能进行的气-固相反应。
4、影响甲醇反应的因素有哪些?(1)温度 (2)压力 (3)气体组成 (4) 触媒性能(5)空速 (6)惰性气含量5、温度是如何影响甲醇反应的?从热力学观点来看，低温有利于甲醇的合成，但从动力学角度来看，提高反应温度能提高反应速度，所以必须兼顾这两个条件，选择最适宜的反应温度。
温度过低达不到催化剂的活性温度，反应不能进行；温度太高，反应过快，温度难以控制，易使催化剂衰老失活，而且随着温度逐渐增加，平衡常数逐渐降低，反应速度甚至下降。
另外，反应温度越高，副反应增多，所以对于一定的反应物组成应有一个最适宜的反应温度。
6、压力对甲醇合成反应的影响如何?答:压力的高低,取决于使用触媒的性质,对铜基触媒而言,压力越高,反应越易向生成甲醇的方向进行,平衡甲醇含量越高,甲醇越易冷凝及分离,生产强度越高。
7、甲醇催化反应过程有几个步骤?答:甲醇合成反应是一个气固相催化反应的过程,共分五步:（1） CO和H2扩散到催化剂表面；（2） CO和H2被催化剂表面吸附； （3）CO和H2在催化剂表面进行化学反应；（4） CH3OH在催化剂表面脱附；（5）CH3OH扩散到气相中去。
【免费下载】年产30万吨煤制甲醇合成工段初步设计
目录第1章概述 (4)1.1甲醇性质 (4)1.2甲醇用途 (4)1.3甲醇生产工艺的发 (4)1. 4甲醇生产原料 (5)第2章工艺流程设计 (6)2.1合成甲醇工艺的选择 (6)2.1.1甲醇合成塔的选择 (6)2.1.2催化剂的选用 (6)2.1.3合成工序工艺操作条件的确定与论证 (8)第3章工艺流程 (10)3.1甲醇合成工艺流程 (10)第4章工艺计算 (12)4.1物料衡算 (12)4.1.1合成工段 (13)4.2能量衡算 (18)4.2.1煤发电量 (18)4.2.2合成工段 (18)第5章主要设备的计算和选型 (22)5.1甲醇合成塔的设计 (22)5.2水冷器的工艺设计 (25)5.3循环压缩机的选型 (28)5.4气化炉的选型 (28)5.5甲醇合成厂的主要设备一览表 (28)第6章合成车间设计 (29)6.1厂房的整体布置设计 (29)6.2合成车间设备布置的设计 (29)第7章设计结果评价 (30)参考文献 (31)致谢 (32)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（开杯）16℃，自燃点473℃，折射率(20℃)1.3287，表面张力（25℃）45.05mN/m，蒸气压（20℃）12.265kPa，粘度（20℃）0.5945mPa•s。
能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和大多数其他有机溶剂混溶。
蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0％～36.5﹪（体积比）。
化学性质较活泼，能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应。
1.2甲醇用途甲醇是重要有机化工原料和优质燃料，广泛应用于精细化工，塑料，医药，林产品加工等领域。
甲醇主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲醇总产量的一半，甲醛则是生产各种合成树脂不可少的原料。
甲醇生产装置操作 甲醇合成工段开车操作
甲醇合成工段开车操作 甲醇生产仿真软件是根据甘肃某化工厂年产20万吨甲醇项目开发的。
甲醇合成工段开车操作
甲醇生产工艺
合成工段 精制工段
目
CONTENTS
录பைடு நூலகம்
01 系统置换 02 建立氮气循环 03 建立汽包液位 04 氢气置换充压 05 投原料气 06 反应器升温 07 调至正常
01
系统置换
系统置换
视频1.系统置换
02
建立氮气循环
建立氮气循环
视频2.建立氮气循环
03
建立汽包液位
建立汽包液位
视频3.建立汽包液位
04
氢气置换充压
氢气置换充压
视频4. 氢气置换充压
05
投原料气
投原料气
视频5. 投原料气
06
反应器升温
反应器升温
视频6.反应器升温
07
调至正常
调至正常
视频7.调至正常
小
结
在操作过程中，要尤其注 意对系统温度、压力及气 相组分的控制。
天燃气合成甲醇合成工段的工艺设计
天燃气合成甲醇合成工段的工艺设计天然气合成甲醇的工艺设计是指通过天然气作为原料，采用一系列化学反应将其转化为甲醇的工艺流程。
这个工艺过程包括几个主要环节：气体净化、催化转化、蒸汽重整、甲醇合成等。
下面将针对这些环节逐一介绍。
1. 气体净化气体净化是将含杂质的天然气经过处理，使其符合进入甲醇合成反应器的要求。
处理过程主要含有两个步骤：脱硫和脱水处理。
其中，脱硫处理是将天然气中的硫化物通过加入一定量的ZnO进行反应，将硫化物转化成硫化锌，使得天然气中的硫化物浓度降到合适的范围内；而脱水处理是通过加入适量的乙二醇，将气体中的水汽捕获，保证气体中的水分浓度低于0.1%。
2. 催化转化催化转化是将净化后的气体进行一系列化学反应，将其转化成含甲醇的合成气体。
主要包括以下步骤：（1）燃烬气化：将气体通过高温、高压下的火炬，进行加热，使其转化为燃烬气；（2）变换反应：将燃烬气与水蒸汽反应，生成一氧化碳和氢气；（5）二氧化碳转化：将一氧化碳和二氧化碳反应，生成一氧化碳和水蒸汽；3. 蒸汽重整蒸汽重整是指将制备好的合成气体进行再次转化，将其中含有的一氧化碳和水蒸汽转化为氢气和二氧化碳。
这个过程通过引入高温水蒸汽，与合成气体进行加热反应，使得其中的一氧化碳和水蒸汽被转化成氢气和二氧化碳。
蒸汽重整的反应条件一般为高温高压下进行，反应需要使用合适的催化剂。
4. 甲醇合成甲醇合成是将经过蒸汽重整的气体进行再次转化，最终生成甲醇的过程。
主要反应方程式为：CO+2H2→CH3OH。
反应需要用到适量的催化剂，通过调节反应的温度、压力、氢气转化率等条件进行控制，以得到高质量的甲醇。
总之，天然气合成甲醇的工艺设计需要经过多个环节的处理和转化，制备出合适的合成气体，最终生成甲醇。
在这个过程中需要使用合适的装置和设备，并同时考虑工艺稳定性、能耗控制等因素，以实现经济、高效的甲醇制备工艺。
煤制甲醇各段工艺流程
煤制甲醇各段工艺流程煤制甲醇是一种将煤炭作为原料，通过气化、合成、精制等工艺流程生产甲醇的方法。
下面将详细介绍煤制甲醇的各段工艺流程。
第一段工艺流程：煤炭气化煤炭气化是将煤炭转化为气态燃料的过程。
首先，煤炭经过粉碎和干燥后，进入气化炉。
在气化炉中通过高温和压力作用下，煤炭与氧气或蒸汽反应，产生一氧化碳和氢气，同时生成小量的氮气和二氧化碳等不纯物质。
这个气体混合物称为合成气。
在气化过程中，需要控制反应温度、压力和气化剂的比例，以保证合成气的成分和质量。
第二段工艺流程：合成气净化由于合成气中含有大量杂质，需要通过净化流程进行处理。
首先，通过除尘系统将固体杂质去除。
然后，将合成气通过洗涤剂进行洗涤，除去硫化氢、苯、甲苯等硫化物和苯类化合物。
此外，合成气中还含有一定量的水蒸汽，需要通过冷凝器进行冷却和除水处理，以防止后续合成反应的腐蚀和催化剂的中毒。
第三段工艺流程：甲醇合成净化后的合成气进入甲醇合成过程。
甲醇合成是一种催化反应，需要使用铜、锌等金属催化剂。
合成气首先经过变压吸附装置，去除气体中的氢气和一氧化碳，保证反应进程中的化学平衡。
然后，气体通过加热、焦化和还原等步骤，得到含甲醇的合成气。
最后，合成气进入甲醇合成反应器，在高温和高压下与催化剂发生反应，生成甲醇。
这个反应是自发进行的，产物中还包含少量的一氧化碳和二氧化碳。
第四段工艺流程：甲醇精制甲醇合成产物中存在一定的杂质和副产物，需要通过精制过程进行处理。
首先，通过脱碳剂将一氧化碳和二氧化碳去除。
然后，通过蒸馏和提纯装置，将甲醇中的其他杂质和不纯物质去除，得到高纯度的甲醇。
同时，还需要对废气进行处理，以减少对环境的负面影响。
这个过程是一个能耗较高的环节。
以上就是煤制甲醇的各段工艺流程。
通过气化、合成、精制等过程，可以将煤炭转化为甲醇，实现能源的转化和高效利用。
煤制甲醇是一种可持续发展的能源产业，具有重要的意义和广阔的应用前景。
甲醇合成工段
甲醇合成工段目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。
1. 工艺路线：典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。
用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。
用蒸汽与氧气（或空气、富氧空气）对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化，气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气，气化的主要设备是煤气发生炉，按煤在炉中的运动方式，气化方法可分为固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法。
国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法，煤气炉沿用UCJ炉。
在国外对于煤的气化，目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克（Koppers-Totzek）鲁奇（Lurge及温克勒（Winkier）三种。
还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古（Texaco）及谢尔-柯柏斯（Shell-Koppers等。
用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低，故在气体脱硫后要经过变换工序。
使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳，再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去。
原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇。
甲醇生产中所使用的多种催化剂，如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性，必须将硫化物除净。
气体脱硫方法可分为两类，一类是干法脱硫，一类是湿法脱硫。
干法脱硫设备简单，但由于反应速率较慢，设备比较庞大。
湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。
粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质，需要精制。
精制过程包括精馏与化学处理。
化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH。
精馏主要是除去易挥发组分，如二甲醚、以及难以挥发的组分，如乙醇高级醇、水等。
合成工段合成机理采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇，在合成塔内主要发生的反应是：CO2+3H2CH3OH+H2O+49kj/molCO+ H2O CO2+H2+41kj/mol两式合并后即可得出CO生成CH3OH的反应式：CO+2H2CH3OH+90kj/mol工艺路线甲醇合成装置仿真系统的设备包括蒸汽透平（T-601）、循环气压缩机（C- 601）、甲醇分离器（F-602）、精制水预热器（E-602）、中间换热器（E- 601）、最终冷却器（E-603、甲醇合成塔（R-601）、蒸汽包（F-601）以及开工喷射器（X-601 ）等。
甲醇合成工段工艺流程的工艺原理
甲醇合成工段工艺流程的工艺原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!甲醇合成工段工艺流程的工艺原理引言甲醇合成工段是甲醇生产过程中至关重要的一环，其工艺流程的设计和优化直接影响甲醇的生产效率和产品质量。
煤制甲醇合成工段实验报告
煤制甲醇合成工段实验报告摘要：本实验旨在研究煤制甲醇的合成工段过程，并对不同条件下的反应效果进行比较。
实验结果表明，合成甲醇的最佳条件为反应温度300℃、压力30MPa、氢气流量300mL/min，甲醇的产率为XX%。
通过对不同实验条件下的甲醇产率和甲醇选择性的分析，得出了优化合成工段条件的结论。
Abstract:1.引言甲醇是一种重要的有机化工原料和清洁能源，其合成工艺对于提高能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。
煤制甲醇是一种常用的合成工艺，通过煤炭气化产生一氧化碳和氢气，再经过催化反应合成甲醇。
本实验旨在研究煤制甲醇合成工段过程，并寻找最佳的反应条件。
2.实验方法2.1实验装置本实验采用固定床反应器进行反应，反应装置包括气源系统、加热系统、冷却系统、分离系统等。
2.2反应条件本实验设置不同反应温度、压力和氢气流量等条件进行实验，以比较不同条件下的反应效果。
反应温度范围为250~350℃，压力范围为20~40 MPa，氢气流量范围为200~400 mL/min。
3.实验结果3.1反应温度对甲醇产率的影响通过在不同温度下进行反应，计算出不同条件下甲醇的产率。
结果显示，在250℃和350℃之间，随着反应温度的升高，甲醇产率逐渐增加，并在300℃时达到最大值。
3.2压力对甲醇产率的影响通过在不同压力下进行反应，计算出不同条件下甲醇的产率。
结果显示，在20MPa和40MPa之间，随着压力的增加，甲醇产率呈现上升趋势，并在30MPa时达到最大值。
3.3氢气流量对甲醇产率的影响通过在不同氢气流量下进行反应，计算出不同条件下甲醇的产率。
结果显示，在200 mL/min和400 mL/min之间，随着氢气流量的增加，甲醇产率呈现上升趋势，并在300 mL/min时达到最大值。
4.讨论与结论通过对实验结果的分析，得出了优化合成工段条件的结论。
最佳条件为反应温度300℃、压力30 MPa、氢气流量300 mL/min，甲醇的产率为XX%。
(整理)年产5万吨甲醇合成工段工艺设计
年产15万吨甲醇合成工段工艺设计Process Design of 150 kt/a Methanol Synthesis Section目录摘要 ........................................................................................................... (I)Abstract..................................................................................................................... I I 引言 (1)第1章概述 (2)1.1甲醇的概述 (2)1.1.1理化性质 (2)1.1.2制法 (2)1.1.3用途 (2)1.1.4健康危害 (3)1.1.5市场分析 (3)1.2焦炉煤气 (3)1.2.1概述 (3)1.2.2构成 (4)1.2.3特点 (4)1.3甲醇的生产方法 (4)1.4焦炉煤气制甲醇的发展前景 (5)第2章甲醇的合成 (6)2.1甲醇合成的基本原理 (6)2.2.1温度 (7)2.2.2压力 (8)2.2.3原料气组成 (8)2.2.4空间速率 (9)2.3甲醇合成的工艺流程 (9)2.4甲醇合成反应器 (10)2.4.1工艺对甲醇合成反应器的要求 (10)2.4.2合成反应器的结构和材质 (11)2.4.3反应器的材质 (13)第3章物料衡算 (14)3.1物料衡算 (14)3.2能量衡算 (16)第4章甲醇合成塔的工艺计算 (23)4.1传热面积及催化剂用量 (23)4.1.1传热面积 (23)4.1.2催化剂用量 (23)4.2换热管的选用及排列 (23)4.2.1管子的选用 (23)4.2.2管子的排列 (23)4.3壳体和封头的计算 (23)4.3.1壳体直径 (23)4.3.2壳体厚度 (23)4.3.3封头的确定 (24)4.4管子拉脱力的计算 (24)4.5管板、折流板的确定 (25)4.5.1管板 (25)4.5.2折流板 (25)4.6支座的设计 (25)结论 (27)致谢 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
产万吨甲醇工艺设计合成工段
引言本文的设计的课题是年产量为五万吨甲醇工艺的合成工段，针对课题进行设计，计算，设备选型，CAD出图等过程的研究。
甲醇是极为重要的有机化工原料，在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用，其衍生物产品发展前景广阔。
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。
我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力也得到了很大提高。
本文是采用Aspen Plus 软件对甲醇工艺进行模拟和探究，首先从甲醇的用途和甲醇的市场入手阐明甲醇的重要性。
本文介绍了甲醇工业的发展历程。
针对目前甲醇的生产已经非常成熟的情况和国内外甲醇生产工艺的分析，本设计采用低压鲁奇法进行甲醇合成，采用国内广泛使用的C301 型铜基催化剂，精馏部分采用三塔流程，一个预精馏塔和两个主精馏塔。
根据现实情况和地理环境对厂址进行选择，最终定为大连石油化工厂附近。
文中介绍了甲醇工艺模拟参数的选取方法，及其如何运用灵敏度分析主要设备，确定最佳的操作条件。
运用Aspen Plus 对整个工艺进行了完整的模拟并针对每个设备进行了分别的设备计算。
根据国标150 ，国标151 和Aspen Plus 的设备计算结果对压力容器，换热器等设备进行了选型。
在计算换热器的过程中，分别根据管壳式换热器标准JB/4714，JB/4715，JB/4716对每个换热器进行了确定。
根据国家安全标准，对非工艺条件中的环境，安全，贮存，运输方面进行了确定。
本文还运用CAD 软件，绘制带控制点的甲醇工艺流程图，根据设备计算和设备的选型结果，根据厂址的选择环境，对工厂主要设备进行了平立面布置图的绘制。
换热器针对的是换热器E301，它采用的是管壳式换热器,严格意义上讲是一个浮头式换热器,原因是物料前后温差较大,所以选取浮头式换热器。
它的主要作用就是运用物料与产品间的换热来达到冷却和加热的作用。
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。
甲醇合成
甲醇合成1.合成工段的主要任务是什么？答：合成工段是将转化来的含H2、CO、CO2的原料气（3.45Mpa、40℃、81252.26Nm3/h）,在一定压力（5.9 Mpa）、温度（220~260℃）、触媒（NC306）作用下，合成粗甲醇，并利用其反应热副产2.1~3.9 Mpa的中压蒸汽，减压至0.7Mpa并入蒸汽管网。
2.合成甲醇的主要反应式及影响因素？答：（1）CO+2H2 =CH3OH+Q（2）CO2+3H2 =CH3OH+H2O+Q影响因素：操作温度，操作压力，催化剂性能，空速，原料气的氢碳比。
3.合成反应的特点：答：（1）体积缩小的反应；（2）放热反应；（3）可逆反应；（4）气、固相催化反应；（5）伴有多种副反应发生。
4.合成工段的主要控制点有那些？答：（1）合成塔进出口温度；（2）汽包液位；（3）汽包压力；（4）分离器入口温度；（5）分离器液位；（6）系统压力；（7）原料气氢碳比；（8）膨胀槽压力；（9）弛放气压力。
5.压缩机循环段的作用是什么？答：合成塔内是个体积缩小的反应，加上甲醇的冷凝分离和系统阻力，反应后的压力要下降，为了保证系统压力稳定不变，除了补充新鲜气外，还要利用循环段将反应后剩余的气体加压，然后送往合成塔循环利用，以提高气体总转化率。
6.空速的定义及空速对甲醇合成的影响？答：空速：单位时间内，单位体积催化剂所通过的气体流量。
提高空速，单程转化率下降，减缓催化反应，有利于保护触媒和提高产量。
但提高空速，循环段能耗增加，如果空速过高，反应温度下降明显，有时温度难以维持，产量下降。
7.压力对甲醇生产的影响是什么？压力的选择原则是什么？答：甲醇反应是分子数减少的反应，增加压力对正反应有利。
如果压力升高，组分的分压提高，因此触媒的生产强度也随之提高。
对于合成塔的操作，压力的控制是根据触媒不同时期，不同的催化活性，做适当的调整，当催化剂使用初期，活性好，操作压力可较低；催化剂使用后期，活性降低，往往采用较高的操作压力，以保持一定的生产强度。
甲醇合成工段危险因素和安全措施分析课件
对应急救援设备和物资进行定期检查和维护，确保 其处于良好状态。
ห้องสมุดไป่ตู้
事故应急演练与培训
定期组织事故应急演练，提高应 急人员的反应速度和应对能力。
在演练过程中，注重评估和改进 应急预案的可行性和有效性。
对员工进行事故应急培训，使其 了解甲醇合成工段的危险因素、
应急措施和自救互救知识。
05
安全管理制度与文化
设备选型与设计
甲醇合成工段的设备应选用符合相关标准、质量可靠的产品，并应进行专业的设计和制造 。设备的结构和材料应能承受高温、高压、腐蚀等恶劣条件。
设备维护保养
设备的维护保养是确保设备正常运转的重要措施。应定期对设备进行检查、清洗、润滑等 保养工作，及时发现和解决设备存在的问题。同时，应建立完善的设备维修记录，以便对 设备进行跟踪管理。
部分原料如硫化氢、一氧化碳等具有毒性 ，长期接触或吸入可能导致人体中毒，对 健康造成危害。
甲醇及其副产品具有一定的腐蚀性，对生 产设备和管道造成潜在的损害，可能引发 泄漏事故。
反应过程的危险性
01
高温高压环境
甲醇合成反应通常在高温高压 条件下进行，增加了设备损坏
和泄漏的风险。
02
反应失控的风险
反应过程中如未能有效控制反 应条件，可能导致反应失控，
操作人员技能不足或疏忽 可能导致误操作，引发安 全事故。
03
安全措施分析
原料和产品的安全存储与运
01
原料和产品的性质
甲醇是一种易燃易爆、有毒有害的物质，具有强烈的刺激性和腐蚀性。
在存储和运输过程中，必须严格遵守相关规定，确保安全。
02
存储条件
甲醇应存放在阴凉、通风良好的地方，远离火源和热源。存储区域应有
- 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)。
甲醇合成工段
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。
1. 工艺路线：典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。
用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。
用蒸汽与氧气(或空气、富氧空气)对煤、焦炭进行热加工称为固体燃料气化，气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气，气化的主要设备是煤气发生炉，按煤在炉中的运动方式，气化方法可分为固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法。
国内用煤与焦炭制甲醇的煤气化——般都沿用固定床间歇气化法，煤气炉沿用UCJ炉。
在国外对于煤的气化，目前已工业化的煤气化炉有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、鲁奇(Lurge)及温克勒(Winkler)三种。
还有第二、第三代煤气化炉的炉型主要有德士古(Texaco)及谢尔-柯柏斯(Shell-Koppers)等。
用煤和焦炭制得的粗原料气组分中氢碳比太低，故在气体脱硫后要经过变换工序。
使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳，再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去。
原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇。
甲醇生产中所使用的多种催化剂，如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性，必须将硫化物除净。
气体脱硫方法可分为两类，一类是干法脱硫，一类是湿法脱硫。
干法脱硫设备简单，但由于反应速率较慢，设备比较庞大。
湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。
粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质，需要精制。
精制过程包括精馏与化学处理。
化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质，并调节pH。
精馏主要是除去易挥发组分，如二甲醚、以及难以挥发的组分，如乙醇高级醇、水等。
合成工段
合成机理
采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇，在合成塔内主要发生的反应是：
CO2+3H2CH3OH+H2O+49kj/mol
CO+ H2O CO2+H2+41kj/mol
两式合并后即可得出CO生成CH3OH的反应式：
CO+2H2CH3OH+90kj/mol
工艺路线
甲醇合成装置仿真系统的设备包括蒸汽透平（T-601）、循环气压缩机（C-601）、甲醇分离器（F-602）、精制水预热器（E-602）、中间换热器（E-601）、最终冷却器（E-603）、甲醇合成塔（R-601）、蒸汽包（F-601）以及开工喷射器（X-601）等。
甲醇合成是强放热反应，进入催化剂层的合成原料气需先加热到反应温度（>210℃）才能反应，而低压甲醇合成催化剂（铜基触媒）又易过热失活(>280℃)，就必须将甲醇合成反应热及时移走，本反应系统将原料气加热和反应过程中移热结合，反应器和换热器结合连续移热，同时达到缩小设备体积和减少催化剂层温差的作用。
低压合成甲醇的理想合成压力为4.8-5.5Mpa，在本仿真中，假定压力低于3.5MPa时反应即停止。
蒸汽驱动透平带动压缩机运转，提供循环气连续运转的动力，并同时往循环系统中补充H2和混合气（CO+H2），使合成反应能够连续进行。
反应放出的大量热通过蒸汽包F-601移走，合成塔入口气在中间换热器E-601中被合成塔出口气预热至46℃后进入合成塔R-601，合成塔出口气由255℃依次经中间换热器E-601、精制水预热器E-602、最终冷却器E-603换热至40℃，与补加的H2混合后进入甲醇分离器F-602，分离出的粗甲醇送往精馏系统进行精制，气相的一小
部分送往火炬，气相的大部分作为循环气被送往压缩机C-601，被压缩的循环气与补加的混合气混合后经E-601进入反应器R-601。
合成甲醇流程控制的重点是反应器的温度、系统压力以及合成原料气在反应器入口处各组分的含量。
反应器的温度主要是通过汽包来调节，如果反应器的温度较高并且升温速度较快，这时应将汽包蒸汽出口开大，增加蒸汽采出量，同时降低汽包压力，使反应器温度降低或温升速度变小；如果反应器的温度较低并且升温速度较慢，这时应将汽包蒸汽出口关小，减少蒸汽采出量，慢慢升高汽包压力，使反应器温度升高或温降速度变小；如果反应器温度仍然偏低或温降速度较大，可通过开启开工喷射器X601来调节。
系统压力主要靠混和气入口量FRCA6001、H2入口量FRCA6002、放空量FRCA6004以及甲醇在分离罐中的冷凝量来控制；在原料气进入反应塔前有一安全阀，当系统压力高于5.7MPa时，安全阀会自动打开，当系统压力降回5.7MPa以下时，安全阀自动关闭，从而保证系统压力不至过高。
合成原料气在反应器入口处各组分的含量是通过混和气入口量FRCA6001、H2入口量FRCA6002以及循环量来控制的，冷态开车时，由于循环气的组成没有达到稳态时的循环气组成，需要慢慢调节才能达到稳态时的循环气的组成。
调节组成的方法是：1.如果增加循环气中H2的含量，应开大FRCA6002、增大循环量并减小FRCA6001，经过一段时间后，循环气中H2含量会明显增大；2.如果减小循环气中H2的含量，应关小FRCA6002、减小循环量并增大FRCA6001，经过一段时间后，循环气中H2含量会明显减小；3.如果增加反应塔入口气中H2的含量，应关小FRCA6002并增加循环量，经过一段时间后，入口气中H2含量会明显增大；4.如果降低反应塔入口气中H2的含量，应开大FRCA6002并减小循环量，经过一段时间后，入口气中H2含量会明显增大。
循环量主要是通过透平来调节。
由于循环气组分多，所以调节起来难度较大，不可能一蹴而就，需要一个缓慢的调节过程。
调平衡的方法是：通过调节循环气量和混和气入口量使反应入口气中H2/CO（体积比）在7-8之间，同时通过调节FRCA6002，使循环气中H2的含量尽量保持在79%左右，同时逐渐增加入口气的量直至正常（FRCA6001的正常量为14877NM3/H，FRCA6002的正常量为13804NM3/H），达到正常后，新鲜气中H2与CO之比（FFR6002）在2.05~2.15之间。
设备简介
透平T-601：功率655KW，最大蒸汽量10.8T/H，最大压力3.9MPa，正常工作转速13700r/m，最大转速14385r/m。
循环压缩机C-601：压差约0.5MPa，最大压力5.8MPa。
汽包F-601：直径1.4m，长度5m，最大允许压力5.0MPa，正常工作压力4.3MPa，正常温度250℃，最高温度270℃。
合成塔R-601：列管式冷激塔，直径2m，长度10m，最大允许压力5.8MPa，正常工作压力5.2MPa，正常温度255℃，最高温度280℃；塔内布满装有催化剂的钢管，原料气在钢管内进行合成反应。
分离罐F-602：直径1.5m，高5m，最大允许压力5.8MPa，正常温度40℃，最高温度100℃。
输水阀V6013：当系统中产生冷凝水并进入疏水阀时，内置倒吊桶因自身重量处于疏水阀的下部。
这时位于疏水阀顶部的阀座开孔是打开的。
允许冷凝水进入阀体并通过顶部的孔排出阀体。
当蒸汽进入疏水阀。
倒吊桶向上浮起，关闭出口阀，不允许蒸汽外泄。
当全部蒸汽通过吊桶顶部的小孔泄出，倒吊桶沉入水中，循环得以重复。