产20万吨煤制甲醇工艺

产20万吨煤制甲醇工艺

年产20万吨煤制甲醇工艺设计

专业：精细化学品生产技术

组别：第六组

指导老师：

目录

1 文献综述 (5)

1.1我国甲醇行业现状与发展建议 (5)

1.1.1甲醇发展状况 (5)

1.1.2甲醇市场状况 (6)

1.1.3甲醇发展方向 (6)

1.1.4甲醇行业的发展建议 (7)

1.2甲醇生产方法简介 (7)

1.2.1煤、焦炭制甲醇的生产方法简述 (7)

1.2.2本设计工艺流程 (8)

2 煤制甲醇生产工艺流程 (9)

2.1煤气化制粗原料气 (9)

2.1.1 煤气化基本原理 (9)

2.1.2 灰熔聚流化床煤气化技术概述 (9)

2.1.3 ICC灰熔聚流化床煤气化工艺 (9)

2.2粗原料气栲胶法脱硫 (11)

2.2.1 栲胶法脱硫工艺原理 (11)

2.2.2 粗原料气栲胶脱硫工艺流程 (11)

2.3原料气变换 (12)

2.3.1 一氧化碳变换的原理 (12)

2.3.2 加压全低变工艺流程 (13)

2.4变换气栲胶法脱硫 (13)

2.4.1 变换气脱硫原因 (13)

2.4.2 变换气栲胶脱硫工艺流程 (13)

2.5变换气碳酸丙烯酯法脱碳 (13)

2.5.1 碳酸丙烯酯法脱碳原理 (13)

2.5.2 碳酸丙烯酯法脱碳工艺流程 (14)

2.6合成气（变换气）压缩 (14)

2.7合成气合成甲醇 (15)

2.7.1 合成甲醇反应原理 (15)

2.7.2 鲁奇（Lurgi）低中压发合成甲醇工艺流程 (15)

2.7.3 鲁奇（Lurgi）管壳型甲醇合成塔 (16)

2.8粗甲醇精馏 (17)

2.8.1精馏原理 (17)

2.8.2 加压蒸馏的目的及双效法定义 (17)

2.8.3 双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程 (17)

2.8.4 双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程特点 (18)

2.9工艺流程总结 (19)

3 煤制甲醇生产工艺计算 (20)

3.1ICC灰熔聚流化床煤气化工艺计算 (20)

3.1.1 原料煤及煤气发生炉数据 (20)

3.1.2 煤气化工艺物料衡算 (20)

3.1.3 煤气化工艺热量衡算 (25)

3.1.4 原料煤气化最终产物 (28)

3.2粗原料气脱硫工艺计算 (29)

3.3原料气变换工艺计算 (29)

3.3.1 变换反应的热效应 (29)

3.3.2 变换反应的平衡常数 (30)

3.3.3 变换率与平衡变换率 (30)

3.4变换气脱硫工艺计算 (31)

3.5变换气脱碳工艺计算 (31)

3.6合成气（变换气）压缩工艺计算 (32)

3.7合成气合成甲醇工艺计算 (32)

3.7.1 合成甲醇反应热效应 (32)

3.7.2 合成气合成甲醇计算 (33)

3.8粗甲醇精馏工艺计算 (34)

3.9工艺计算总结 (34)

4合成车间设计

5非工艺专业要求

6三废处理

附表1甲醇合成厂的主要设备一览表

附甲醇快速检测方法：

附本产品（精甲醇）执行国家《GB338—92》标准，具体指标见下表

1文献综述

1.1 我国甲醇行业现状与发展建议

1.1.1 甲醇发展状况

⑴甲醇的性质

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，甲醇能和一些盐如CaCl

2

、

MgCl

2等形成结晶化合物，称为结晶醇如CaCl

2

·CH

3

OH、MgCl

2

·6CH

3

OH，和盐的结晶水合

物类似，甲醇蒸气能和空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0～36.5％（体积）。甲醇燃烧时无烟，火焰呈蓝色。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。

⑵甲醇生产工艺的发展

1.1.2甲醇市场状况

自2002年年初以来，我国甲醇市场受下游需求强力拉动，以及生产成本的提高，甲醇价格一直呈现一种稳步上扬走势。甲醇市场价格最高涨幅超过100%，甲醇生产的利润相当丰厚，效益好的厂家每吨纯利超过了1000元/吨，因而甲醇生产厂家纷纷扩产和新建，使得我国甲醇的产能急剧增加。

目前在建或拟建的大型甲醇项目主要有：中海石油化学有限公司在海南建设的年产180万吨甲醇项目，其中第一期工程为年产60万吨甲醇；山西焦化集团有限公司年产12万吨的甲醇技术改造项目；我国陕西榆林天然气化学工业公司在陕西榆林的30万吨/年甲醇装置，建成后，甲醇生产能力将增加到73万吨/年；香港建滔化工集团与重庆长寿化工园合资建造的年产75万吨甲醇项目，重庆化医控股（集团）公司与日本三菱化工合资兴建的年产85万吨甲醇项目，届时重庆的甲醇总产量将达到200万吨，长寿化工园也将成为全国最大的天然气化工基地。据粗略统计，这些新建甲醇装置如果全部建成投产，新增加的年产能至少在500万吨以上，将对我国甲醇市场供求关系产生明显的影响。

1.1.3甲醇发展方向

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。目前甲醇的深加工产品已达120多种，我国以甲醇为原料的一次加工产品已有近30种。在化工生产中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、聚乙烯醇（PVA）、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯（DMT）、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。

以甲醇为中间体的煤基化学品深加工产业——从甲醇出发生产煤基化学品，是未来C1化工发展的重要方向。比如神华集团发展以甲醇为中间体的煤基化学品深加工，利用先进成熟技术，发展“甲醇－醋酸及其衍生物”；利用国外开发成功的MTO或MTP先进技术，发展“甲醇－烯烃及衍生物”的2大系列。

随着C1化工的发展，由甲醇为原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工艺正日益受到重视。甲醇作为重要原料在敌百虫、甲基对硫磷和多菌灵等农药生产中，在医药、染料、塑料和合成纤维等工业中都有着重要的地位。甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白，用作饲料添加剂，有着广阔的应用前景。

1.1.4 甲醇行业的发展建议

在世界基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯，是一种很重要的大宗化工产品。作为有机化工原料，用来生产各种有机化工产品。虽然目前世界甲醇市场已供大于求，而且新建装置还将继续建成投产，但是根据专家对汽车代用能源的预测，甲醇是必不可少的替代品之一。另外，甲醇下游产品的开发也会进一步促进甲醇工业的发展，因此，甲醇工业的发展前景还是比较乐观的。