年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计毕业设计Word下载.docx
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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；
此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。
关键词：
甲醇、合成、精馏。
abstract
Methanolisakindofextremelyimportantorganicindustrialchemicals,andakindoffueltoo,itisthebasicproductsofthechemistryofcarbonone.Itisveryimportantinnationaleconomy.Inrecentyears,withthedevelopmentoftheproductsthataremadefrommethanol,especiallythepopularizationandapplicationofthefuelofmethanol,thedemandforthemethanolrisesbyalargemargin.Inordertosatisfyeconomicdevelopment'
sdemandsformethanol,havelaunchedthemethanolprojectofthis200,000t/a.Maincontentthatdesigntocarryoncraftprove,suppliesweighingapparatusregardaswithheatweighingapparatuschargingetcTheprincipleofthedesigninlinewithaccordingwiththenationalconditions,technologicallyadvancedandapt,economy,protectingenvironment,.Coalsisadoptedasrawmaterials;
thecraftofGSPgasificationisutilizedtomakewatergas;
thecraftofNHDpurificationisutilizedtopurifythesyngas;
tubularaverage-temperaturereactionisutilizedtosynthesizemethanolkeepinginlowpressure;
therectificationcraftofthreetowersisutilizedtorectifymethanol;
Inadditioncontrolthedischargeofthethreewastesstrictly,fullyutilizeusedheat,reduceenergyconsumption,guaranteethepersonalsecurityandhygiene.
Keyword:
Methanol,synthesis,rectification.
前言…………………………………………………………………………5
1总论…………………………………………………………………………6
1.1概述………………………………………………………………………6
1.2设计的目的和意义………………………………………………………8
1.3设计依据…………………………………………………………………8
1.4设计的指导思想…………………………………………………………8
1.5设计的范围，装置组成及建设规模……………………………………8
1.6原料煤的规格……………………………………………………………9
1.7产品质量标准……………………………………………………………10
2工艺论证……………………………………………………………………10
2.1煤气化路线的选择………………………………………………………11
2.2净化工艺方案的选择……………………………………………………13
2.3合成甲醇工艺选择………………………………………………………15
2.4甲醇精馏…………………………………………………………………21
3工艺流程……………………………………………………………………26
3.1GSP气化工艺流程………………………………………………………26
3.2净化装置工艺流程………………………………………………………27
3.3甲醇合成工艺流程………………………………………………………34
3.4甲醇精馏工艺流程………………………………………………………35
3.5氨吸收制冷流程…………………………………………………………37
4工艺计算……………………………………………………………………38
4.1物料衡算…………………………………………………………………38
4.2能量衡算…………………………………………………………………48
5主要设备的工艺计算及选型………………………………………………54
5.1甲醇合成塔的设计………………………………………………………54
5.2水冷器的工艺设计………………………………………………………57
5.3循环压缩机的选型………………………………………………………60
5.4气化炉的选型…………………………………………………………60
5.5甲醇合成厂的主要设备一览表…………………………………………61
6合成车间设计………………………………………………………………61
6.1厂房的整体布置设计……………………………………………………61
6.2合成车间设备布置的设计………………………………………………62
7非工艺专业要求……………………………………………………………62
7.1公用工程…………………………………………………………………62
7.2安全卫生…………………………………………………………………63
8三废处理…………………………………………………………………65
8.1甲醇生产对环境的污染…………………………………………………65
8.2处理方法………………………………………………………………66
9设计结果评价………………………………………………………………67
10致谢…………………………………………………………………………67
11参考文献…………………………………………………………………68
附工程图纸
1、甲醇合成厂总工艺流程图
2、主设备结构图
3、辅设备结构图
4、生产车间设备布置图
前言
甲醇是醇类中最简单的一元醇。
1661年英国化学家R.波义耳首先在木材干馏后的液体产物中发现甲醇，故甲醇俗称木精、木醇。
在自然界只有某些树叶或果实中含有少量的游离态甲醇，绝大多数以酯或醚的形式存在。
1857年法国的M·
贝特洛在实验室用一氯甲烷在碱性溶液中水解也制得了甲醇。
1923年德国BASF公司首先用合成气在高压下实现了甲醇的工业化生产，直到1965年，这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。
1966年英国ICI公司开发了低压法工艺，接着又开发了中压法工艺。
1971年德国的Lurgi公司相继开发了适用于天然气－渣油为原料的低压法工艺。
由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显的优越性，所以从70年代中期起，国外新建装置大多采用低压法工艺。
世界上典型的甲醇合成工艺主要有ICI工艺、Lurgi工艺和三菱瓦斯化学公司（MCC）工艺［1］
。
目前，国外的液相甲醇合成新工艺［2］具有投资省、热效率高、生产成本低的显著优点，尤其是LPMEOHTM工艺，采用浆态反应器，特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低H2／（CO＋CO2）比的原料气，在价格上能够与天然气原料竞争。
我国的甲醇生产始于1
957年，50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置。
60年代建成了一批中小型装置，并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。
70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95
kt/a低压法装置，采用英国ICI技术。
1995年12月，由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200
kt/a甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产，标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新的一步。
2000年，杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术［3］，打破长期来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断拥的局面，并在2004年获得国家技术发明二等奖。
2005年，该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上
1总论
1.1概述
1.1.1甲醇性质
甲醇俗称木醇、木精，英文名为methanol，分子式CH3OH。
是一种无色、透明、易燃、有毒、易挥发的液体，略带酒精味；
分子量32.04，相对密度0.7914（d420），蒸气相对密度1.11（空气=1），熔点-97.8℃，沸点64.7℃，闪点（开杯）16℃，自燃点473℃，折射率（20℃）1.3287，表面张力（25℃）45.05mN/m，蒸气压（20℃）12.265kPa，粘度（20℃）0.5945mPa•s。
能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和大多数其他有机溶剂混溶。
蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0％～36.5﹪（体积比）。
化学性质较活泼，能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应。
1.1.2甲醇用途
甲醇是重要有机化工原料和优质燃料，广泛应用于精细化工，塑料，医药，林产品加工等领域。
甲醇主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲醇总产量的一半，甲醛则是生产各种合成树脂不可少的原料。
用甲醇作甲基化试剂可生产丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等；
甲醇羰基化可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有机合成中间体，它们是制造各种染料、药品、农药、炸药、香料、喷漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。
甲醇也是一种重要的有机溶剂，其溶解性能优于乙醇，可用于调制油漆。
作为一种良好的萃取剂，甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离。
甲醇还是一种很有前景的清洁能源，甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分，利用率高、环保的众多优点，替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一；
另外燃料级甲醇用于供热和发电，也可达到环保要求。
甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白，富含维生素和蛋白质，具有营养价值高而成本低的优点，用作饲料添加剂，有着广阔的应用前景。
1.1.3甲醇生产工艺的发展
1661年英国化学家R.波义耳首先在木材干
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