本科毕业设计(论文)-年产180万吨煤制甲醇的工艺设计

本科毕业设计(论文)

年产180万吨煤制甲醇的工艺设计

学生姓名：

学生学号：

院(系) ：

年级专业：

指导教师：

二〇一七年六月

摘要

以煤为原料生产甲醇的工艺过程包括空气分离、煤气化、一氧化碳变换、合成气净化、甲醇合成、甲醇精馏等工艺单元。

本文以年产180万吨煤制甲醇为目的进行设计，主要围绕原料气的制备、甲醇的合成以及粗甲醇的精馏几个工段。设计的主要内容是首先通过对各工艺流程各方法进行对比分析，确定本次设计采用的工艺流程，然后对主要工艺段进行物料衡算以及热量衡算，并对工艺中涉及的主要设备进行简单选型和对加压精馏塔进行了设计计算。同时绘制了物料流程图及设备装配图。

关键词煤制甲醇，工艺流程，工艺计算

ABSTRACT

The process for producing methanol talking coal as feedstock is composed of such units as air separation,coal gasification,CO-shift,syn-gas purification,methanol synthesis and methanol rectification.

The purpose of this paper was to design for the yearly production of 1.8 million tons of methanol from coal, mainly focusing on the preparation of raw material gas, the synthesis of methanol and the fractionation of crude methanol. The main content of this design embraced the followings: first, the study of the comparative analysis of each process and method, determining the design process; then making material balance and heat balance of the main technological section, and making model selection of the main equipment involved in the process and making design calculation of pressurized column. At the same time, the flowchart of the material and the assembly diagram were drawn.

Keywords coal to methanol, process flow, process calculation

目录

摘要............................................................................................................................................. I ABSTRACT................................................................................................................................. II

1 绪论 (1)

1.1甲醇的性质 (1)

1.1.1一般性状 (1)

1.1.2物理性质 (1)

1.1.3化学性质 (1)

1.2甲醇的用途 (2)

1.2.1甲醇的下游产品简介 (2)

1.2.2汽车用清洁燃料 (3)

1.3甲醇合成工艺 (4)

1.3.1发展现状 (4)

1.3.2合成方法 (4)

1.3.3ICI工艺与Lurgi工艺比较 (5)

1.3.4Lurgi三塔流程的特点 (6)

1.4煤气化 (7)

1.4.1国内外主要煤气化技术 (7)

1.4.2GE水煤浆气化技术 (9)

1.5变换工艺 (10)

1.6气体净化 (10)

1.7甲醇精制 (11)

1.7.1粗甲醇的组成 (11)

1.7.2工业用甲醇标准 (12)

1.7.3几种典型的甲醇精制工艺流程 (13)

1.8工艺确定 (15)

1.8.1工艺技术 (15)

1.8.2流程简述 (15)

2 物料衡算 (16)

2.1精馏工段 (16)

2.1.1 预精馏塔的物料衡算 (16)

2.1.2 主精馏塔的物料衡算 (17)

2.1.3 回收塔的物料衡算 (18)

2.2合成工段 (18)

2.2.1 合成塔中发生的反应 (18)

2.2.2 粗甲醇的合成 (18)

2.2.3 粗甲醇中的溶解气体量 (19)

2.2.4 粗甲醇中的溶解气体量 (19)

2.2.5 合成反应中各气体的消耗和生成量 (19)

2.2.6 新鲜气与驰放气量的确定 (20)

2.2.7循环气气量的确定 (21)

2.2.8入塔气和出塔气组成 (22)

2.2.9甲醇分离器出口组成 (24)

2.3原料气制备工段 (25)

2.3.1变换 (25)

2.3.2气化 (27)

3 热量衡算 (29)

3.1精馏工段 (29)

3.1.1 预塔的热量衡算 (29)

3.1.2 加压塔的热量衡算 (30)

3.1.3 常压塔的热量衡算 (32)

3.1.4 回收塔的热量衡算 (33)

3.2合成工段 (34)

3.2.1合成塔热量衡算相关计算式 (34)

3.2.2合成塔入塔热量计算 (35)

3.2.3合成塔的反应热 (35)

3.2.4合成塔出塔热量计算 (36)

3.3原料气制备工段 (37)

3.3.1入塔热量 (37)

3.3.2合成气带出热量 (37)

4 主要设备的选型及计算 (38)

4.1气化炉的选型 (38)

4.2变换炉的选型 (39)

4.3合成塔的选型 (39)

4.4预精馏塔的选型................................................................................. 错误!未定义书签。