年產(chǎn)55萬噸甲醇合成工藝設(shè)計

1、年產(chǎn)55萬噸甲醇合成工藝設(shè)計專業(yè)：化學(xué)工程與工藝 姓名：肖潔 學(xué)號：08160324 指導(dǎo)老師：朱冬梅 職稱：講師摘要通過查閱資料最后采用低壓法，220合成550000t/a的甲醇，并用lurgi反應(yīng)器合成。本設(shè)計說明書首先概述了甲醇的性質(zhì)及發(fā)展歷史，并介紹了我國甲醇工業(yè)的發(fā)展；對合成和精餾進(jìn)行物料和熱量的工藝計算，最后對污水處理，環(huán)保措施做了詳細(xì)說明。在上述工作的基礎(chǔ)上，參考相關(guān)的資料和標(biāo)準(zhǔn)對合成工段的設(shè)備和管道進(jìn)行了選擇和布局，并繪制了甲醇合成工段工藝物料流程圖。關(guān)鍵字：甲醇，設(shè)計，合成，工藝abstractfinally, the low pressure through access

2、to information, 220 synthesis of 550000t / a methanol synthesis and the lurgi reactor. this design manual first outlines the nature and history of the development of methanol, and describes the development of china's methanol industry ; calculate of the synthesis and distillation process of mate

3、rial and heat, and finally a detailed description of the sewage treatment, environmental protection measures. on the basis of the above work, reference to the relevant information and standards on the synthesis section in the equipment and piping selection and layout, and mapped the methanol synthes

4、is section in the process material flow chart.keywords: methanol , design , synthesis , process1.簡介甲醇作為及其重要的有機(jī)化工原料，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。長期以來，甲醇都是被作為農(nóng)藥，醫(yī)藥，染料等行業(yè)的工業(yè)原料，但隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，甲醇將被應(yīng)用于越來越多的領(lǐng)域。2.選擇的合成工藝及路線合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)為：主反應(yīng)：co+2h2ch3oh+102.37 kj/mol 副反應(yīng)：2co+4h2(ch3)2o+h2o+200.39 kj/mol co+3h2ch4+h2o+115.69 kj/mo

5、l 4co+8h2c4h9oh+3h2o+49.62 kj/mol co2+h2co+ h2o-42.92 kj/mol 本設(shè)計采用lurgi管殼式反應(yīng)器，管程走反應(yīng)氣，殼程走4mpa的沸騰水，經(jīng)過凈化的原料氣，經(jīng)預(yù)熱加壓，于5mpa、220下，從上到下進(jìn)入lurgi反應(yīng)器，在銅基催化劑的作用下合成甲醇。這個流程是德國lurgi公司開發(fā)的甲醇合成工藝，甲醇合成原料在離心式透平壓縮機(jī)內(nèi)加壓到5.0mpa 循環(huán)，混合氣體在進(jìn)反應(yīng)器前先換熱，升溫到220左右，然后進(jìn)入管殼式反應(yīng)器反應(yīng)，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽包，出塔氣溫度約為250，含甲醇7%左右，經(jīng)過換熱冷卻到40，冷凝的粗甲醇經(jīng)分離器分離。分離粗甲醇后

6、的氣體適當(dāng)放空，控制系統(tǒng)中的惰性氣體含量。其合成工藝如下圖所示：合成塔水冷器甲醇分離塔循環(huán)器 馳放氣粗甲醇 圖1 甲醇合成的工藝流程3.設(shè)計內(nèi)容及計算結(jié)果 3.1合成物料平衡計算表1 甲醇生產(chǎn)物料平衡匯總表項目新鮮氣循環(huán)氣入塔氣出塔氣醇后氣流量（nm3）流量（nm3）流量(nm3)流量(nm3)流量(nm3)合計185354675669.26861015.5752483.6217296.4圖2 甲醇生產(chǎn)物流圖3.2 甲醇生產(chǎn)的能量平衡計算表2 甲醇精餾塔物料平衡匯總表物料物料加壓塔頂出料常壓塔頂出料常壓塔釜出料合計合計96490.17150925.71325208.22820356.23964

7、90.171表3 甲醇生產(chǎn)合成塔熱量平衡表帶入熱量kjh帶出熱量kjh反應(yīng)熱量kjh損失熱量kjh傳遞熱量kjh264886874.2265412911.4238151965.625151941.99212473986.43.3主要設(shè)備計算及選型表4 常壓塔參數(shù)計算項目精餾段提餾段平均溫度95.5114.5平均壓力kpa115180標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積nm3/h147242.741163745.422操作狀況下的體積nm3/h92934.3783539.771氣體負(fù)荷m3/h25.81523.205氣體密度kg/m32.2632.800液體負(fù)荷m3/h0.0810.0734表5 常壓塔塔徑計算項目

8、精餾段提餾段操作負(fù)荷系數(shù)0.07890.0852最大流速m/s1.4061.512最適流速m/s0.9841.058塔徑mm58005300最小理論塔板數(shù)為11塊，實際塔板數(shù)為17塊。常壓塔主要尺寸:1) 壁厚：sn=10mm。2) 封頭：sn=10mm，hi=1325mm，h=60mm。3) 裙座：sn=10mm，內(nèi)徑d=5300mm，高度為3m。4) 塔高：塔釜高3m，塔頂高1.2m，頂接管高350mm，板間距350mm，開7個人孔，人孔處板間距700mm，塔高30700mm。5) 接管：塔頂甲醇蒸汽出口管管徑1100mm；. 回流液進(jìn)口管管徑240mm； 塔底出料管管徑140mm； 進(jìn)料

9、管管徑130mm； 再沸氣蒸汽入口管管徑2000mm。參考文獻(xiàn)1馮云琦,李關(guān)云.甲醇生產(chǎn)操作問答(第二版).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.2譚天恩,竇梅,周明華.化工原理(上、下冊).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.3馬江全,冷一欣.化工原理課程設(shè)計.北京:中國石化出版社,2006.4李峰.甲醇及下游產(chǎn)品. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2008.5中國石化集團(tuán)上海工程公司有限公司.化工工藝設(shè)計手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.6謝克冒,李忠.甲醇及其衍生物.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.7任曉光,宋永吉.化工原理課程設(shè)計指導(dǎo).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.8靳方余.甲醇生產(chǎn)分析.北京:化

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