甲醇制氢生产装置汽化塔设计方案 (一)
甲醇制氢设计工艺
前言氢气是一种重要的工业产品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门,由于使用要求的不同,这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量都有不相同的要求,特别是改革开放以来,随着工业化的进程,大量高精产品的投产,对高纯度的需求量正逐步加大,等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求,同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。
依据原料及工艺路线的不同,目前氢气主要由以下几种方法获得:①电解水法;②氯碱工业中电解食盐水副产氢气;③烃类水蒸气转化法;④烃类部分氧化法;⑤煤气化和煤水蒸气转化法;⑥氨或甲醇催化裂解法;⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢;等等。
其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法,但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合,工艺路线复杂,流程长,投资大。
随着精细化工的行业的发展,当其氢气用量在200~3000m3/h时,甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标,受到许多国家的重视。
甲醇蒸气转化制氢具有以下特点:(1与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比,投资省,能耗低。
(2与电解水制氢相比,单位氢气成本较低。
(3所用原料甲醇易得,运输、贮存方便。
(4可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。
对于中小规模的用氢场合,在没有工业含氢尾气的情况下,甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。
本设计采用甲醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺,增加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率,同时在需要二氧化碳时,也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。
目录1.设计任务书 (32.甲醇制氢工艺设计 (42.1 甲醇制氢工艺流程 (42.2 物料衡算 (42.3 热量衡算 (63.反应器设计 (93.1 工艺计算 (93.2 结构设计 (134.管道设计………………………………………....…5.自控设计………………………………………....…6.技术经济评价、环境评价………………………7.结束语………………………………………....……8.致谢………………………………………....………9.参考文献………………………………………....…附录:1.反应器装配图,零件图2.管道平面布置图3.设备平面布置图4.管道仪表流程图5.管道空视图6.单参数控制方案图1、设计任务书2、甲醇制氢工艺设计2.1 甲醇制氢工艺流程甲醇制氢的物料流程如图1-2。
(整理)甲醇制氢汽化塔设计
甲醇制氢生产装置计算书姓名：丁仕勇单位：机械学院控制0704氢气是一种重要的工业产品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量都有不相同的要求，特别是改革开放以来，随着工业化的进程，大量高精产品的投产，对高纯度的需求量正逐步加大，等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求，同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。
依据原料及工艺路线的不同，目前氢气主要由以下几种方法获得：①电解水法；②氯碱工业中电解食盐水副产氢气；③烃类水蒸气转化法；④烃类部分氧化法；⑤煤气化和煤水蒸气转化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢；等等。
其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法，但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合，工艺路线复杂，流程长，投资大。
随着精细化工的行业的发展，当其氢气用量在200～3000m3/h时，甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。
甲醇蒸气转化制氢具有以下特点：（1）与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比，投资省，能耗低。
（2）与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。
（3）所用原料甲醇易得，运输、贮存方便。
（4）可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
对于中小规模的用氢场合，在没有工业含氢尾气的情况下，甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。
本设计采用甲醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺，增加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率，同时在需要二氧化碳时，也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。
1. 前言2. 设计任务书3. 甲醇制氢工艺设计3.1 甲醇制氢工艺流程3.2 物料衡算3.3 热量衡算4. 汽化塔设计4.1 工艺计算4.1.1 填料段工艺计算4.2 结构设计1．管道设计2．自控设计3．技术经济评价、环境评价4．结束语5．致谢6．参考文献附录：1.汽化塔装配图2.管道平面布置图3.管道空视图3甲醇制氢工艺设计3.1 甲醇制氢工艺流程甲醇制氢的物料流程如图1－2。
南京工业大学甲醇制氢工艺设计
南京工业大学甲醇制氢工艺设计氢气是一种重要的工业产品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量都有不相同的要求，专门是改革开放以来，随着工业化的进程，大量高精产品的投产，对高纯度的需求量正逐步加大，等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求，同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。
依据原料及工艺路线的不同，目前氢气要紧由以下几种方法获得：①电解水法；②氯碱工业中电解食盐水副产氢气；③烃类水蒸气转化法；④烃类部分氧化法；⑤煤气化和煤水蒸气转化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢；等等。
其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法，但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合，工艺路线复杂，流程长，投资大。
随着精细化工的行业的进展，当其氢气用量在200～3000m3/h时，甲醇蒸气转化制氢技术表现出专门好的技术经济指标，受到许多国家的重视。
甲醇蒸气转化制氢具有以下特点：与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比，投资省，能耗低。
与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。
所用原料甲醇易得，运输、贮存方便。
能够做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
关于中小规模的用氢场合，在没有工业含氢尾气的情形下，甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。
本设计采纳甲醇裂解+吸取法脱二氧化碳+变压吸附工艺，增加吸取法的目的是为了提升氢气的回收率，同时在需要二氧化碳时，也能够方便的得到高纯度的二氧化碳。
名目设计任务书 (3)甲醇制氢工艺设计 (4)2.1 甲醇制氢工艺流程 (4)2.2 物料衡算 (4)2.3 热量衡算 (6)反应器设计 (9)3.1 工艺运算 (9)3.2 结构设计 (13)管道设计………………………………………....…自控设计………………………………………....…技术经济评判、环境评判………………………终止语………………………………………....……致谢………………………………………....………参考文献………………………………………....…附录：1.反应器装配图，零件图2.管道平面布置图3.设备平面布置图4.管道外表流程图5.管道空视图6.单参数操纵方案图1、设计任务书2、甲醇制氢工艺设计2.1 甲醇制氢工艺流程甲醇制氢的物料流程如图1－2。
甲醇气化装置施工方案设计
甲醇气化装置施工方案设计1. 引言甲醇气化装置是将甲醇转化为合成气的重要设备。
本文档旨在设计甲醇气化装置的施工方案，包括施工流程、工期计划、安全措施等内容，确保施工顺利进行并达到预期效果。
2. 施工流程甲醇气化装置的施工流程包括以下几个主要步骤：2.1 设备安装将甲醇气化装置的主要设备进行安装，包括气化炉、热交换器、压力容器等。
根据设备的尺寸和重量，制定相应的安装方案，并配备合适的起重设备和工具。
2.2 配管布置根据设备的工艺流程和布局设计，进行配管布置，包括甲醇进料管道、气体出料管道、冷却水管道等。
在布置过程中，要考虑管道的材料选择、弯头和阀门的安装位置等因素。
2.3 电气接线对甲醇气化装置的电气系统进行接线操作，包括配电箱的安装、控制柜的布线和接线以及仪表的安装与连接等。
确保电气系统的正常运行和设备的安全操作。
2.4 调试测试完成设备安装和电气接线后，进行调试测试工作。
包括气化炉的点火测试、压力容器的压力测试、流量计的校验等。
通过调试测试，确保设备符合设计要求并具备安全可靠的工作状态。
2.5 转场交接完成调试测试后，进行设备的转场交接工作。
包括向运行人员进行设备操作与维护的培训、相关文件的整理和归档等。
确保装置的正常交接和运行。
3. 工期计划根据甲醇气化装置的规模和施工任务，制定工期计划，安排各项施工工作的时间节点。
确保各个施工步骤的衔接和协调。
3.1 施工准备期包括设备准备、工具准备、人员组织等。
在施工准备期，制定详细的工序计划，并进行施工方案的沟通和确认，确保施工的顺利进行。
3.2 施工期根据施工方案，进行设备安装、配管布置、电气接线等施工工作。
在施工期间，要做好施工记录，并及时处理施工中的问题和变化。
3.3 调试测试期在设备安装和施工完成后，进行调试测试工作。
根据测试结果进行必要的调整和修正，确保设备的正常操作和运行。
3.4 转场交接期在调试测试完成后，进行设备的转场交接工作。
向运行人员进行培训，并整理相关文件和资料。
甲醇裂解制氢装置总体概况
甲醇裂解制氢装置总体概况1.1前言氢气广泛用于国民经济各工业部门，特别是近几年来，中小用户急速增多，传统制氢工艺已不能满足要求。
甲醇和水催化转化制取氢气和二氧化碳，很容易用吸附或化学方法分离制得纯氢和二氧化碳，与电解法相比可节电90％以上，成本下降20～40％。
本新工艺原料来源方便，装置简单，无污染，且节能价廉，深受广大中小用户的欢迎。
本装置操作和管理维修人员必须熟知本操作规程，须经考核合格后才能上岗操作。
1.2装置规模及技术路线装置设计规模为13650Nm3/h脱碳气（PSA提氢后10000Nm3/h工业氢），采用甲醇裂解、变压吸附净化法的工艺路线，主要工艺过程由甲醇裂解、PSA净化等几个部分组成。
产品为脱碳气。
1.3原料甲醇：原料甲醇的质量满足工业一等品（GB338-2011）的要求。
进装置压力＞0.2MPa（G）脱盐水：符合直流炉脱盐水指标（GB12145-2008）。
进装置压力0.4MPa（G）其规格要求如下：1.3.1、甲醇规格表表1-1甲醇规格表原料甲醇性质：化学名称为甲醇，别名甲基醇、木醇、木精。
分子式CH3OH，分子量32.04。
是有类似乙醇气味的无色透明、易燃、易挥发的液体。
比重为0.7915。
熔点-97.80℃，沸点64.7℃，20℃时蒸汽压96.3mmHg，粘度0.5945厘泊，闪点11.11℃，自燃点385℃，在空气中的爆炸极限为6.0～36.5％。
甲醇是最常用的有机溶剂之一，能与水和多种有机溶剂互溶。
甲醇有毒、有麻醉作用，对视神经影响很大，严重时可引起失明。
1.3.2、脱盐水规格（氯含量）温度：～25℃压力：0.4MPa(G)PH值：8.8～9.2碱度：极小Vmol/L蒸发残渣：含盐量；mg/l悬浮物：无溶解氧：≤ug/lCO2：≯ 5 mg/l总硬度：0 mol/l硅酸根：＜20 ug/l电导率：0.2氯离子：≤0.05 ppm1.4主要产品规格1.4.1、脱碳气脱碳气：压力为2.5MPa(G)，温度为40℃组分H2 V％94.5CO 1.5CO2 4.0∑ 100.01.4.2、副产品装置的副产品为VPSA部分的解吸气，该解吸气直接高点放空。
甲醇制氢生产装置设计
生产能力为2800 m3/h 甲醇制氢生产装置设计、八氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。
近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI 公司首先实现工业化。
这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa, 原料适用范围为天然气至干点小于215.6 C的石脑油。
近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。
转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。
它具有以下的特点：1 、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，投资省，能耗低。
2、与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。
3、所用原料甲醇易得，运输储存方便。
而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
目录前言--------------------------------- 2目录--------------------------------- 3摘要--------------------------------- 3设计任务书----------------------------- 4第一章工艺设计--------------------------- 51.1.甲醇制氢物料衡算--------------------------------1.2.热量恒算------------------------------------第二章设备设计计算和选型：塔、换热设备、反应器--------- 82.1.解析塔的选择---------------------------------2.2.换热设备的计算与选型-----------------------------2.3.反应器的设计与选型------------------------------第三章机器选型--------------------------- 133.1.计量泵的选择--------------------------------- 153.2.离心泵的选型第四章设备布置图设计------------------------ 154.1.管子选型------------------------------------ 174.2.主要管道工艺参数汇总一览表-------------------------- 84.3.各部件的选择及管道图-----------------------------第五章管道布置设计------------------------- 165.1.选择一个单参数自动控制方案-------------------------- 215.2.换热器温度控制系统及方块图课设总结------------------------------- 28摘要本次课程设计是设计生产能力为2800m3/h 甲醇制氢生产装置。
1800Nm3-h甲醇制氢装置设计依据
1800N m3-h甲醇制氢装置设计依据(总29页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1800Nm3/h甲醇制氢装置设计依据甲醇蒸汽转化制氢和二氧化碳技术１前言氢气在工业上有着广泛的用途。
近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对纯氢需求量急速增加。
对没有方便氢源的地区，如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资，“相当于半个合成氨”，只适用于大规模用户。
对中小用户电解水可方便制得氢气，但能耗很大，每立方米氢气耗电达～6度，且氢纯度不理想，杂质多，同时规模也受到限制，因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造，改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。
西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。
第一套600Nm3/h制氢装置于1993年在广州金珠江化学有限公司首先投产开车，在得到纯度%氢气同时还得到食品级二氧化碳，该技术属国内首创，取得良好的经济效益。
此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖94年获广东省科技进步二等奖。
２工艺原理及其特点本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料，在220～280℃下，专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气，其原理如下：主反应： CH3OH＝CO＋2H2 + KJ/molCO＋H2O＝CO2＋H2 KJ/mol总反应： CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2 + KJ/mol副反应： 2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O KJ/molCO＋3H2＝CH4＋H2O -+mol上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为H2 73～74％CO2 23～％CO ～％CH3OH 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。
甲醛制氢汽化塔设计
甲醛制氢汽化塔设计
介绍
甲醛制氢汽化塔是用于甲醛制氢过程中的关键设备，目的是将甲醛转化为氢气，并将其汽化为气体形态。
本文档将介绍甲醛制氢汽化塔的设计要点和考虑因素。
设计要点
1. 塔内反应器设计：采用合适的催化剂和反应条件，确保甲醛转化为氢气的高效率和高纯度，同时控制分解产物的生成。
2. 塔内换热设计：通过设置合适的传热表面，使甲醛在塔内进行汽化和提供所需的热量，从而实现氢气的产生。
3. 塔内传质设计：设置合适的填料和流态，增强甲醛和氢气之间的传质效果，提高氢气的产率和纯度。
4. 塔底产物分离设计：设计合适的塔底分离装置，将产生的甲醇和其他产物与氢气分离，确保氢气的纯度和质量。
5. 塔体及附件设计：考虑到操作和维护的便利性，选择合适的材料和设备，确保塔体的稳定性和操作的可靠性。
考虑因素
1. 甲醛的纯度和质量要求：根据甲醛的用途和使用标准，确定甲醛的纯度和质量要求，进而确定制氢汽化塔的设计参数。
2. 氢气产率和纯度要求：根据甲醛处理过程中所需的氢气产率和纯度要求，进行塔内反应器和传质设计，确保满足要求。
3. 安全性考虑：设计时需考虑甲醛的挥发性和毒性，采取相应的安全措施，防止泄漏和事故发生。
4. 经济性考虑：在设计过程中，要综合考虑设备的成本、能耗和操作维护费用，以确保设计方案的经济可行性。
5. 环保要求：设计应符合环境保护法规和标准，降低废气和废水排放，减少对环境的影响。
以上是甲醛制氢汽化塔设计的要点和考虑因素，通过合理的设计，可实现高效、安全和经济的甲醛制氢过程。
甲醇制氢
注意事项：
⑴ 催化剂的还原是十分重要的一步 骤，必须小心操作。要保证催化剂充 分还原，不可急燥行事。
⑵ 还原完毕，准备正常投料时，要 避免反应器温度下降超过10℃。
。
⑶ CNZ-1型催化剂可以在230～ 280℃下操作。催化剂使用前期可 维持较低的操作温度，后期可将操 作温度提高，以发挥催化剂的最大 能力。
变压吸附工艺驰放气经阻火器后排入大气，其 中含大量的二氧化碳气和少量的氢气及微量的一氧化 碳和水汽，对环境不造成污染。
废液
本工艺仅汽化塔塔底不定期排出少量废水， 其中含甲醇0.5%以下，经稀释后可达到 GB8978-88中第二类污染物排放标准，直接 排入下水。
废渣
导热油锅炉房有一定量的燃烧煤渣，可集中 处理。(只有以煤为燃料的导热油系统有废 渣。)
催化剂保护1
1、在任何情况下，催化剂层温度禁止 超过300℃。 2、还原后的催化剂绝对禁止与氧气或 空气接触。 3、催化剂使用中应尽量避免中途停车。 每停一次车，尽管采取了钝化或氮气保 护操作，还是会影响催化剂使用寿命。
催化剂保护2
4、催化剂的升温和降温都必须缓 慢进行，禁止急速升温和降温。
是重整气的纯化设备。 吸附器内装吸附剂。 上下封头带过滤器。
定型设备
⑴泵类： 9台 ⑵冷干机(M-101)：将重整气进一步冷却，
使其所含的液体量进一步减少，有利于吸 附剂的长期使用。
环保
1.废气：
本技术采用物料内部自循环工艺流程，故正常 开车时基本上无三废排放，仅在原料液贮罐有少量含 CO2和CH3OCH3释放气排出。基本上无毒，可直接 排入大气。
用循环冷却水将重整气进一步降温。 冷却后的重整气温度小于40℃。
甲醇装置净化气制氢方案探讨
（ ） 在造粒 系统 开车 、增 减 负荷 等 情况 下 ， Ｉ
一
般 选 择 ５～１ ｉ 、投 １～ ０ ｍ ｎ关 ２组 喷 头 进 行 负
荷 调整 ，严 禁 频 繁 、反 复 或者 大 幅 度 调整 负荷 ，
元 ，提 纯得 到高 纯度 的产 品氢气 。解 吸气经 解 吸
气 压缩 机增 压后返 回到净化 气 中。
综 合考 虑原 料气 的处理 量 、吸附 压力 、原料
组成 、投 资和 占地 因 素 ，采 用 １ ３—６ Ｐ Ｐ Ａ ０— ／ Ｓ 工艺 。该 方案 共有 非 标 设 备 １ ７台 ：气 液分 离 器
第 ４期
李
冰 等 ： 甲醇装 置净化 气制 氢方案探 讨
－ ｌ ４・
膜分 离法 即 中空纤 维膜分 离技 术 ，是 以中空 纤 维膜两 侧 气体 的分 压 差 为 推动 力 ，通 过 溶 解 、 扩散 、解 吸等步骤 ，产 生组 分 间传 递率 的差 异而 实现气 体分 离 的。该法 的优 点 ：装 置 占地 面积较 小 ，操 作简 单 ，开工率 高 ；尾气 压力损 失少 ，压 缩功耗 少 ；投 资省 。该法 的缺 点 ：氢 气 纯 度 低 ， 最高 只有 ９ ． ％ ；氢 气 回 收率 低 ，仅 ７ ． ％ 一 ７９ ９６
第 ４期 ２１ ０ ２年 ７ 月
中 氮
肥
Ｎｏ ４ ． Βιβλιοθήκη Ｍ－ ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｒｉｉｅ ｏ ｒ ｓ Ｓ ｚ ｄ Ｎｉｒ ｇ ｎ ｕｓＦｅｔｌｚ ｒＰｒ ｇ ｅ ｓ
Ｊ１ ２ １ ｕ． ０ ２
甲醇 装 置 净 化 气 制 氢 方 案 探 讨
甲醇制氢生产装置设计
生产能力为2800 m³/h 甲醇制氢生产装置设计前言氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。
近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。
这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用范围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。
近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。
转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。
它具有以下的特点：1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，投资省，能耗低。
2、与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。
3、所用原料甲醇易得，运输储存方便。
而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
前言 ----------------------------------------------- 2 目录 ----------------------------------------------- 3 摘要 ----------------------------------------------- 3 设计任务书 ----------------------------------------- 4 第一章工艺设计 ------------------------------------------ 51.1.甲醇制氢物料衡算 --------------------------------------1.2.热量恒算 ----------------------------------------------第二章设备设计计算和选型：塔、换热设备、反应器 ----- 82.1.解析塔的选择 ------------------------------------------2.2.换热设备的计算与选型 ----------------------------------2.3.反应器的设计与选型 ------------------------------------第三章机器选型------------------------------------------ 13 3.1.计量泵的选择 ------------------------------------------ 153.2.离心泵的选型第四章设备布置图设计---------------------------------- 15 4.1.管子选型 ---------------------------------------------- 17 4.2.主要管道工艺参数汇总一览表 ---------------------------- 84.3.各部件的选择及管道图 ----------------------------------第五章管道布置设计 ------------------------------- 16 5.1.选择一个单参数自动控制方案 ---------------------------- 21 5.2.换热器温度控制系统及方块图课设总结 ------------------------------------------- 28本次课程设计是设计生产能力为2800m3/h甲醇制氢生产装置。
甲醇制氢装置填料塔的设计
物料衡算1、依据甲醇蒸气转化反应方程式:CH3OH→CO↑+2H2↑(1-3)CO+H2O→CO2↑+ H2(1-4)CH3OH分解为CO转化率99%,反应温度280℃,反应压力1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol).2、投料计算量代入转化率数据,式(1-3)和式(1-4)变为:CH3OH→0.99CO↑+1.98H2↑+0.01 CH3OH (1-5)CO+0.99H2O→0.99CO2↑+ 1.99H2+0.01CO (1-6)合并式(1-5),式(1-6)得到:CH3OH+0.981 H2O→0.981 CO2↑+0.961 H2↑+0.01 CH3OH+0.0099 CO↑氢气产量为: 1900m3/h=84.821 kmol/h甲醇投料量为: 84.821/2.9601ⅹ32=916.953 kg/h水投料量为: 916.953/32ⅹ1.5ⅹ18=773.679 kg/h3、原料液储槽(V0101)进: 甲醇 916.953 kg/h , 水 773.679 kg/h出: 甲醇 916.953 kg/h , 水 773.679 kg/h4、换热器 (E0101),汽化塔(T0101),过热器(E0103)没有物流变化.5、转化器 (R0101)进 : 甲醇 916.953kg/h , 水 773.679 kg/h , 总计1690.632kg/h出 : 生成CO2916.953/32ⅹ0.9801ⅹ44 =1235.720kg/hH2916.953/32ⅹ2.9601ⅹ2 =169.642 kg/hCO 916.953/32ⅹ0.0099ⅹ28 =7.943 kg/h剩余甲醇 916.953/32ⅹ0.01ⅹ32 =9.170 kg/h剩余水 773.679-916.953/32ⅹ0.9801ⅹ18=268.157 kg/h总计 1690.632 kg/h6、吸收塔和解析塔吸收塔的总压为1．5MPa,其中CO2的分压为0.38 MPa ,操作温度为常温(25℃). 此时,每m3吸收液可溶解CO211.77 m3.此数据可以在一般化工基础数据手册中找到，二氯化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度数据见表1一l及表1—2。
甲醇制氢装置开工方案
甲醇制氢开工方案开工前准备工作1、所有消缺项目全部完成，各部门验收合格2、现场卫生已清理彻底3、开工物资具备条件4、各设备备用正常5、公用工程系统能正常投用6、电器、仪表正常，联锁校验完成7、调度中心、设备中心、储运、化验室、保运队伍等单位联系畅通。
8、开工方案审批、技术交底完成一装置的吹扫及冲洗1.1 吹扫及冲洗的目的1.1.1 通过吹扫及冲洗，清除施工过程中进入设备、管道中的焊渣、泥沙等杂物，以及管道内的油污和铁锈。
1.1.2 对设备和管道中的每对法兰和静密封点进行初步的试漏、试压。
1.1.3 贯通流程，熟悉基本操作，暴露有关问题。
1.2 吹扫介质1.2.1 对装置的甲醇裂解、PSA、导热油炉管线、辅助管道等系统的主要工艺管道及设备，用氮气进行吹扫。
1.2.2对循环水管道、脱盐水管道、净化压缩空气管道以及非净化压缩空气管道，用各自本身的介质进行冲洗。
1.3 吹扫及冲洗的原则和注意事项1.3.1 吹扫前要掌握每一条管道的吹扫流程、吹扫介质和注意事项，清楚吹扫介质的给入点和临时给入点、每条管道的排放点和临时排放点。
对排污点，要做好遮挡工作，防止将污物吹入设备或后续管道。
1.3.2 引蒸汽吹扫时，要注意防止水击、防止发生烫伤等人身事故。
1.3.3 吹扫的顺序一般是先主管、后支管，分段进行。
吹扫前应把调节阀、孔板、流量计拆除，若调节阀没有付线，应装上短节，以利后续管道的吹扫。
1.3.4 各吸附塔应和管路系统一同吹扫，为保证吹扫时不损伤程控阀密封面，PSA部分应采用爆破式吹扫，即在各总管端头加石棉垫，然后向塔内充压缩气直到压缩气体将石棉板冲破为止。
应特别注意：吹扫时应把程控阀门取下来，再进行吹扫,以免损伤密封面。
1.3.5 吹扫及冲洗应分段进行。
遇到阀门时应在阀门前拆开法兰，并在拆开法兰处插入铁片，以便排出污物。
吹扫干净后，再把上法兰，并开大阀门进行后续管道的吹扫。
管道上的单向阀如与吹扫、冲洗的流向不符,则要转向。
生产能力为800Nm3h甲醇制氢生产装置设计
生产能力为800Nm3h甲醇制氢生产装置设计机械与动力工程学院过程装备与控制工程专业课程设计设计题目：生产能力为800N m³/h 甲醇制氢生产装置设计设计人：指导教师：班级：组号：第一组设计时间： 2012年12月24日至2013年1月18日前言氢气是一种重要的工业产品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量都有不相同的要求，特别是改革开放以来，随着工业化的进程，大量高精产品的投产，对高纯度的需求量正逐步加大，等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求，同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。
依据原料及工艺路线的不同，目前氢气主要由以下几种方法获得：①电解水法；②氯碱工业中电解食盐水副产氢气；③烃类水蒸气转化法；④烃类部分氧化法；⑤煤气化和煤水蒸气转化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢；等等。
其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法，但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合，工艺路线复杂，流程长，投资大。
随着精细化工的行业的发展，当其氢气用量在200～3000m3/h时，甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。
甲醇蒸气转化制氢具有以下特点：（1）与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比，投资省，能耗低。
（2）与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。
（3）所用原料甲醇易得，运输、贮存方便。
（4）可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
对于中小规模的用氢场合，在没有工业含氢尾气的情况下，甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。
本设计采用甲醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺，增加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率，同时在需要二氧化碳时，也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。
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甲醇制氢生产装置汽化塔设计方案 (一)
甲醇制氢生产装置的汽化塔是关键设备之一，它能够将甲醇和水加热并蒸发，产生的气体通过催化剂反应生成氢气和二氧化碳。
因此，汽化塔的设计方案应该十分严谨和科学，能够确保装置的性能和安全。
一、设计方案要遵照工艺流程，确定出压力、温度等工艺参数。
汽化塔的设计方案应该遵守甲醇制氢生产的工艺流程，根据不同甲醇配比、不同反应器产气量等参数，确定出汽化塔的操作压力、操作温度、气体流量等关键工艺参数，以确保产气量和气质的稳定性和符合要求。
二、汽化塔的尺寸应满足生产要求，同时考虑安全使用。
汽化塔的尺寸应根据生产要求和工艺参数，经过精心的计算和测试，确定出最合适的尺寸。
在设计方案中要考虑到塔高、内径、储气量等参数，同时保证塔的强度和稳定性，在设计方案中要进行多次模拟和实际测试，确保汽化塔的尺寸和结构可以承受正常运气和意外情况的影响，避免出现安全隐患。
三、汽化塔的催化剂材料和分布应优化设计。
汽化塔内的催化剂是制氢反应不可或缺的重要部件，催化剂的优化设计可以增强制氢反应的速度和效率，提高碳氢化合物的转化率和产气质量。
在设计方案中需要考虑到催化剂选择、催化剂料层分布、催化剂生命周期等参数因素，以确保催化剂在汽化塔内的最优工作状态。
四、汽化塔的散热和防腐设计应符合国家标准。
汽化塔的设计方案中还应该包括散热和防腐处理方案，散热方案包括集气系统、冷却系统等部分的设计，以确保塔内气体在反应过程中不过热，保证反应性能和安全性。
防腐设计则涉及内部材料和涂层的选择，以应对化学物质的腐蚀和氧化等现象，达到降低设备损耗和提高设备寿命的目的。
总之，在设计甲醇制氢生产装置汽化塔的方案时，应尽可能考虑到所有可能影响装置性能和安全的因素，设计出最合理有效的方案，以确保设计方案实际被成功实施。