年產50萬噸煤制甲醇生產工藝畢業設計
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- 年產50萬噸煤制甲醇生產工藝畢業設計目 錄
第一章 總論 …………………………………………………………………1
1.1概述 ………………………………………………………………………1
1.2設計的目的和意義 ………………………………………………………3
1.3設計依據 …………………………………………………………………3
1.4設計的指導思想 …………………………………………………………4
1.5設計的范圍，裝置組成及建設規模 ……………………………………4
第二章 工藝流程 ……………………………………………………………12
2.1 GSP氣化工藝流程 ………………………………………………………12
2.2凈化裝置工藝流程 ………………………………………………………13
2.3甲醇合成工藝流程 ………………………………………………………21
2.4甲醇精餾工藝流程 ………………………………………………………22
2.5氨吸收制冷流程 …………………………………………………………24
第三章 工藝計算 ……………………………………………………………25
3.1物料衡算 …………………………………………………………………25
3.2能量衡算 …………………………………………………………………35
第四章 主要設備的工藝計算及選型 ………………………………………40
4.1甲醇合成塔的設計 ………………………………………………………40
4.2水冷器的工藝設計 ………………………………………………………44
4.3循環壓縮機的選型 ………………………………………………………47
4.4氣化爐的選型 ……………………………………………………………47
4.5甲醇合成廠的主要設備一覽表 …………………………………………48
4.6廠房的整體布置設計 ……………………………………………………49
4.7合成車間設備布置的設計 ………………………………………………49
第五章 非工藝專業要求 ……………………………………………………49
5.1公用工程 …………………………………………………………………49
設計結果評價 ………………………………………………………………50
第一章 總論
1.1概述
1.1.1甲醇性質
甲醇俗稱木醇、木精，英文名為methanol，分子式CH3OH。是一種無色、透明、易燃、有毒、易揮發的液體，略帶酒精味；分子量32.04，相對密度0.7914(d420)，蒸氣相對密度1.11(空氣=1)，熔點-97.8℃，沸點64.7℃，閃點（開杯）16℃，自燃點473℃，折射率(20℃)1.3287，表面張力（25℃）45.05mN/m，蒸氣壓（20℃）12.265kPa，粘度（20℃）0.5945mPa•s。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數其他有機溶劑混溶。蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限6.0％～36.5﹪（體積比）。化學性質較活潑，能發生氧化、酯化、羰基化等化學反應。
1.1.2甲醇用途
甲醇是重要有機化工原料和優質燃料，廣泛應用于精細化工，塑料，醫藥，林產品加工等領域。甲醇主要用于生產甲醛，消耗量要占到甲醇總產量的一半，甲醛則是生產各種合成樹脂不可少的原料。用甲醇作甲基化試劑可生產丙烯酸甲酯、對苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等；甲醇羰基化可生產醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有機合成中間體，它們是制造各種染料、藥品、農藥、炸藥、香料、噴漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重視。甲醇也是一種重要的有機溶劑，其溶解性能優于乙醇，可用于調制油漆。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學中可用于一些物質的分離。甲醇還是一種很有前景的清潔能源，甲醇燃料以其安全、廉價、燃燒充分，利用率高、環保的眾多優點，替代汽油已經成為車用燃料的發展方向之一；另外燃料級甲醇用于供熱和發電，也可達到環保要求。甲醇還可經生物發酵生成甲醇蛋白，富含維生素和蛋白質，具有營養價值高而成本低的優點，用作飼料添加劑，有著廣闊的應用前景。
1.1.3甲醇生產工藝的發展
甲醇是醇類中最簡單的一元醇。1661年英國化學家R.波義耳首先在木材干餾后的液體產物中發現甲醇，故甲醇俗稱木精、木醇。在自然界只有某些樹葉或果實中含有少量的游離態甲醇，絕大多數以酯或醚的形式存在。1857年法國的M·貝特洛在實驗室用一氯甲烷在堿性溶液中水解也制得了甲醇。
1923年德國BASF公司首先用合成氣在高壓下實現了甲醇的工業化生產，直到1965年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。1966年英國ICI公司開發了低壓法工藝，接著又開發了中壓法工藝。1971年德國的Lurgi公司相繼開發了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設和單系列反應器生產能力方面具有明顯的優越性，所以從70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有ICI工藝、Lurgi工藝和三菱瓦斯化學公司(MCC)工藝［1］ 。目前，國外的液相甲醇合成新工藝［2］具有投資省、熱效率高、生產成本低的顯著優點，尤其是LPMEOHTM工藝，采用漿態反應器，特別適用于用現代氣流床煤氣化爐生產的低H2／(CO＋CO2)比的原料氣，在價格上能夠與天然氣原料競爭。
我國的甲醇生產始于1957年，50年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來生產甲醇的裝置。60年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業的基礎上開發了聯產法生產甲醇的工藝。70年代四川維尼綸廠引進了一套以乙炔尾氣為原料的95 kt/a低壓法裝置，采用英國ICI技術。1995年12月，由化工部第八設計院和上海化工設計院聯合設計的200 kt/a甲醇生產裝置在上海太平洋化工公司順利投產，標志著我國甲醇生產技術向大型化和國產化邁出了新的一步。2000年，杭州林達公司開發了擁有完全自主知識產權的JW低壓均溫甲醇合成塔技術［3］，打破長期來被ICI、Lurgi等國外少數公司所壟斷擁的局面，并在2004年獲得國家技術發明二等獎。2005年，該技術成功應用于國內首家焦爐氣制甲醇裝置上。
1.1.4甲醇生產原料
合成甲醇的工業生產是以固體（如煤、焦炭）、液體（如原油、重油、輕油）或氣體（如天然氣及其它可燃性氣體）為原料，經造氣、凈化（脫硫）變換，除二氧化碳，配制成一定配比的合成氣。在...
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