年产量50万吨焦炉气合成甲醇Word格式.docx

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化学与化工学院

团队：

ZHPL2

成员：

张、李、黄、

刘、庞

摘要

甲醇是一种应用广泛的基础化工原料和优良的清洁燃料，在世界基础有机化工原料中。

随着我国工业化进程和城镇化进程的推进，清洁能源受到国家扶持，对甲醇的需求将逐步增加，这对甲醇工业来说无疑是利好的。

甲醇生产合成气的制备可以用天然气、煤、石脑油或重油等含碳物质为原料。

焦炉煤气是煤经过高温干馏后副产物的可燃性气体，主要成分为H2和CH4，除此之外还有CO、CO2、N2和少量O2以及少部分的C2以上不饱和烃。

焦炉煤气是煤经过高温干馏后副产的可燃性气体，主要成分为H2和CH4，除此之外还有CO、CO2、N2和少量O2以及少部分的C2以上不饱和烃。

目前已经投入工业化使用的脱硫技术主要分为干法脱硫和湿法脱硫。

甲醇合成塔主要由外筒、内件和电加热器三部分组成。

内件事由催化剂筐和换热器两部分组成。

根据内件的催化剂筐和换热器的结构形式不同，甲醇内件分为若干类型。

为了综合利用资源，可以将焦炉煤气作为合成甲醇、合成氨和制氢及制LNG的原料。

为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此50万吨/年的甲醇项目。

设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算等。

本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则，采用煤炭为原料，低压下利用列管均温合成塔合成甲醇；

三塔精馏工艺精制甲醇。

甲醇的生产厂内可划分为生产区、生产辅助区、储罐区、行政区以及生活区。

根据建筑物的朝向，主导风向的影响（常年主导风向西北风），焦炉煤气制甲醇的生产过程中，有些环节会产生对环境的不利因素。

我们需要不断总结经验，在不改变合成甲醇工艺主线的前提下，对工艺中的一些设备、流程进行了改革，从而使工艺更完善，同时也减少了污染，以此实现提高产量和减少污染的目的。

关键词：

焦炉气；

甲醇；

物料衡算；

热衡算

Abstract

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Methanolisawidelyusedbasicchemicalrawmaterialsandfinecleanfuelintheworld,thebasisoforganicchemicalrawmaterials.WiththeadvanceofindustrializationandurbanizationprocessinChina,cleanenergybythestatesupport,thedemandformethanolwillgraduallyincrease,whichthemethanolindustryisundoubtedlyfavorable.Preparationofsynthesisgasformethanolproductioncanbenaturalgas,coal,naphthaorheavyoilasarawmaterialandothercarbonaceousmaterial.

Cokeovengasisabyproductofcoalathightemperaturesafterthedrydistillationofthecombustiblegas,mainlycomposedofH2andCH4,inadditiontoCO,CO2,N2andO2aswellasasmallpartofasmallamountofC2ormoreunsaturatedhydrocarbons.Cokeovengasafterthehightemperaturecarbonizationofcoal-producedcombustiblegas,mainlycomposedofH2andCH4,inadditiontoCO,CO2,N2andO2aswellasasmallpartofasmallamountofC2ormoreunsaturatedhydrocarbons.Hasbeenputintoindustrialuseofdesulfurizationdesulfurizationtechnologyismainlydividedintodryandwetdesulfurization.Methanolsynthesisreactorismainlycomposedofanoutertube,theinnermemberandtheelectricheaterconsistsofthreeparts.Withinamatteroftwopartscatalystbasketandaheatexchangercomponents.Dependingontheformandstructureofthecatalystbasketwithintheheatexchangerelements,theinnerpartsofmethanolisdividedintoseveraltypes.Forcomprehensiveutilizationofresources,cokeovengascanbeassyntheticmethanol,ammoniaandhydrogenproductionandmanufacturingLNGfeedstock.

Inordertomeettheeconomicdevelopmentneedsofmethanol,tocarryoutthis500,000tonsofmethanolproject/year.Themaincontentofthedesignprocessiscarriedoutfeasibilitystudies,materialbalanceandheatbalanceandsoon.Thisdesignspiritofnationalconditions,advancedtechnologyreadilyavailable,economical,environmentallyfriendlyprinciple,theuseofcoalasrawmaterial,theuseofsyntheticcolumntubeuniformtemperaturemethanolsynthesisatlowpressure;

threetowersofrefinedmethanoldistillationprocess.

Methanolproductionplantcanbedividedintotheproductionarea,productionsupportareas,storagetankarea,administrativeandlivingareas.Accordingtowardthebuilding,thedominantwindeffects（perennialdominantwindnorthwestwind）,theproductionofcokeovengastomethanolprocess,someaspectswillhaveadverseenvironmentalfactors.Weneedtoconstantlysumupexperience,inmethanolsynthesisprocesswithoutchangingthemainpremiseoftheprocessofsomeoftheequipment,thereformprocesses,therebymakingtheprocessbetter,butalsoreducethepollution,inordertoachieveincreaseproductionandreducepollutionpurpose.

Keywords:

cokeovengas;

methanol;

materialbalance;

thermalbudget

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1项目的综述

1.1建设意义

甲醇消费仅次于乙烯、丙烯和苯，是一种大众有机化学品，由它可以加工成的有机化学品有100余种。

甲醇作为有机化工原料主要用来生产甲醛、甲基叔丁基醚（MTBE）、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、丙烯酸甲酯和二甲醚等有机化工产品。

目前，我国很多甲醇下游产品的需求已经超过产品甲醇的生产增长速度。

甲醇还是一种重要的有机溶剂，可以掺入汽油或者直接作为燃料，近年来随着甲醇汽车、二甲醚汽车的推广，甲醇已从单一的化工原料拓展为液体燃料，需求量成倍增长。

从20世纪50年代起，天然气逐步成为世界合成甲醇的主要原料，我国有较丰富的天然气资源，但由于在天然气的开采、运输、输配管网设施建设上成本较高，售价比国外天然气价格高出好几倍。

特别是近几年，国外天然气价格不断上调，给天然气为原料的化工企业带来了巨大压力，在天然气制甲醇工艺中，天然气价格在甲醇成本中很大比重，可以说天然气价格决定甲醇产品生产成本的高低。

我国煤炭资源丰富，随着国内捣固炼焦工艺的不断完善，推动了焦化工业的发展，由于捣固炼焦工艺使用的原料中气、瘦、无烟煤比例增加，产生的焦炉煤气比传统的炼焦工艺产生的多，除钢厂焦化厂生产的焦炉煤气供钢厂烧结、烤包等外，其它以生产商品焦炭为主的焦化厂副产的焦炉煤气出路就为发展以焦炉煤气为原料的甲醇装置提供了绝好的机会。

甲醇工业是基础工业，同时也是能源密集型行业和耗水大户，尤其是以煤为原料的企业，节能减排和环保治理压力大，这是我国甲醇行业目前存在的主要问题。

随着优质化石资源储量的减少和价格的上升，低品位资源的利用和替代资源的开发提上日程。

烯烃，包括乙烯和丙烯，主要的原料是石油，但是随着甲醇制烯烃技术的发展，甲醇应用慢慢扩展到石油补充领域。

甲醇燃料、甲缩醛和二甲醚等是新型的清洁能源，它们的快速发展带动着甲醇工业的发展，随着我国工业化进程和城镇化进程的推进，清洁能源受到国家扶持，对甲醇的需求将逐步增加，这对甲醇工业来说无疑是利好的。

1.2建设规模

焦炉气制取甲醇生产方式，其产量主要受焦炉气供应量限制，分析本项目的焦炉气供应，甲醇最大年产可达到60万吨左右，但最大产量的焦炉气供应不稳定，不能保证按计划生产。

当前虽然能源供应较紧张，但能源市场的竞争更激烈，如不能保证甲醇生产按计划进行，则有可能导致违约等现象发生。

考虑焦炉气供应情况应设计年产50万吨，保证能按计划顺利生产。

同时年产50万吨对资金要求较为宽松，企业可以将更多的精力投入到生产管理和销售渠道建设等当中，更容易增加产品竞争力。

根据当前宏观环境、能源情况,以及甲醇市场发展情况及市场结构。

综合考虑企业资金，公司发展战略，以及国家及行业政策等，本项目设计规模为年产5