最新年产20万吨煤合成甲醇的工艺设计.docx
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最新年产20万吨煤合成甲醇的工艺设计
年产20万吨煤合成甲醇的工艺设计
1引言
甲醇是一种重要的有机化工原料,甲醇也是理想的清洁代用燃料,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,甲醇在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途。
2005年我国仍有近300万吨甲醇依赖于国外进口,因此研究设计一种合适的、经济的生产方法,显得非常重要[1]。
2工艺概述
总工艺路线图见图1-1。
2.1造气工段
(1)原料:
由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气
和重油为原料合成工艺简单,投资相对较少,得到大多数国家的青睐,但从我国资源背景看,煤炭储量远大于石油、天然气储量,随着石油资源紧缺、油价上涨,在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下,应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料[2]。
图1-1甲醇生产工艺示意图
(2)工艺概述:
反应器选择流化床,采用水煤浆气化激冷流程。
原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应,产生的粗煤气主要成分为CO,CO2,H2等[3]。
2.2净化工段
由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气,故先进行部分耐硫变换,将CO转化为CO2,变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序,脱除H2S和过量的CO2,最终达到合适的碳氢比,得到合成甲醇的新鲜气[4]。
CO反应式:
(1-1)
2.3合成工段
合成工段工艺流程图如图2-1。
合成反应要点在于合成塔反应温度的控制,另外,一般甲醇合成反应10~15Mpa的高压需要高标准的设备,这一项增加了很大的设备投资,在设计时,选择目前先进的林达均温合成塔,操作压力仅5.2MPa,由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀,反应的转化率很高。
在合成工段充分利用自动化控制方法,实行连锁机制,通过控制壳程的中压蒸汽的压力,能及时有效的掌控反应条件,从而确保合成产品的质量[5]。
合成主反应:
(1-2)
主要副反应:
(1-3)
991102数据库2.4精馏工段
19.在当前表中,查找第2个女同学的记录,应使用命令________。
精馏工段工艺流程图见图2-2。
合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类,本设计要求产品达质量到国家一级标准,因此对精馏工艺的合理设计关系重大,是该设计的重点工作。
设计中选用双塔流程,对各物料的进出量和回流比进行了优化,另外,为了进一步提高精甲醇质量,从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏,这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
图2-1甲醇合成工艺流程图
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图2-2精馏工段工艺流程图
3工艺计算
合理的计算是优化设计的灵魂,本设计中进行了详细的物料衡算、能量衡算,并对一些数据进行了多次计算校核,为工艺设备的选型和工程施工提供了可靠、科学的依据。
numother=numother+1为了更充分、清晰表达计算思路,计算多在表格中进行,在说明书中对其中的部分组分进行了计算举例。
4设备计算与选型
【答案】A对甲醇水冷凝器、精馏主塔等关键设备进行了详细的计算,通过概算,完成了气化炉、合成塔等设备的选型。
通过设备的计算和选型,为后期设备布置准备了充分的资料。
在设备定位和车间布局设计中,在缺乏经验的前提下,广泛的查阅了相关资料,严格按照国家有关法规,遵循相关化工厂设计原则[6]。
5图纸绘制与设计成果
绘制完成工艺流程图1张,全厂总平面图1张,车间设备平面图1张,车间立面图1张。
书写设计说明书1份。
A、100MpbsB、200MbpsC、400MpbsD、800Mpbs6结论
本次设计是在参考传统的煤制甲醇和合成氨联产甲醇工艺基础上,通过工艺计算,采用图纸的表达,并辅以文字说明所设计出的较为完整、合理、先进、可行的生产车间。
在整个厂区的设计中,充分考虑了甲醇行业的发展和规划,同时充分考虑了废水、废气、废渣的循环综合利用,这样有利于降低成本,减少污染,仔细对比方案,选择节约原材料,能源及水源的工艺和设备。
施工和生产中排放的“三废”严格按国家规定进行处理,达到允许排放标准方可向外排放。
由于自身知识水平有限,加之实践经验的不足,设计中不乏有许多错漏,恳请老师悉心指教。
参考文献化工类毕业设计题目
作者QQ1371345877
参考文献
【答案】
计算机网络试题及答案[1]罗保军.甲醇的生产工艺及需求预测[J].化工中间体,2004,1
(2):
21-26.
[2]李永生.煤制甲醇的可行性分析[J].同煤科技,2005
(1).
学号姓名 出生年月性别总成绩获奖次数 简历[3]蒋德军,唐宏青,郑明峰.水煤浆制甲醇装置工艺方案研究分析[J].煤化工,1998,2(83):
6-12.
[4]王芳芳,伍星亮,赵海.低温甲醇洗工艺的研究[J].煤化工,2007(3):
28-32.
9、计算机网络的基本分类方法主要有:
根据网络所覆盖的范围、根据网络上主机的组网方式,另一种是根据__信息交换方式____。
[5]李天文,曹永生.甲醇合成工艺进展[J].现代化工,1999(9):
18-24.
[6]陈均志.化工原理实验及课程设计[M].西安:
陕西人民出版社,2002.