年产30万吨甲醇工艺设计
年产30万吨甲醇工艺设计
本科毕业设计
年产30万吨甲醇工艺设计
Process Design of 300 kt/a Methanol Synthesis Section
目录
摘要................................................................................................................................................ I Abstract....................................................................................................................................... I I 引言. (1)
第一章概述 (2)
1.1甲醇的概述 (2)
1.1.1理化性质 (2)
1.1.2制法 (2)
1.1.3用途 (3)
1.2由CO和H2合成甲醇 (3)
1.2.1高压法 (3)
1.2.2低压法 (3)
1.2.3中压法 (5)
1.3甲醇生产技术的发展趋势 (5)
第二章工艺流程设计 (6)
2.1甲醇合成 (6)
2.1.1反应方程式 (6)
2.1.2合成法反应机理 (6)
2.1.3甲醇合成塔的选择 (8)
2.1.4催化剂的选用 (10)
2.1.5合成工序工艺操作条件的论证与确定 (12)
2.1.6低压Lurgi甲醇合成工艺 (13)
第三章生产工艺计算 (15)
3.1甲醇生产的物料平衡计算 (15)
3.1.1合成工段物料衡算 (15)
3.2甲醇生产的能量平衡计算 (20)
3.2.1合成工段能量衡算 (20)
3.2.2冷凝器能量计算 (22)
第四章主要设备计算及选型 (25)
4.1合成系统主要设备的计算及选型 (25)
4.1.1甲醇合成塔的设计 (25)
4.1.2水冷器的工艺设计 (29)
4.1.3甲醇分离器 (32)
4.1.4循环压缩机的选型 (32)
4.2控制仪表的选择 (32)
结论 (33)
致谢 (34)
参考文献 (35)
附录 (36)
年产30万吨甲醇合成工段工艺设计
摘要：甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下游产品的开发，特别是甲醇燃料的推
广应用，甲醇的需求大幅度上升。因此开展了此年产30万吨的甲醇项目。对目前现有的
各种生产工艺进行对比分析，确定选用低压Lurgi工艺获得粗甲醇。根据所掌握的知识对
甲醇合成工段进行了物料衡算、能量衡算、主要设备相关数据计算及相关附属设备的选型
及计算，合成甲醇所选的反应器是列管式的甲醇合成塔，并做出了带控制点的工艺流程图
和合成塔设备图。
关键词：甲醇；合成；工艺设计
Process Design of 300 kt/a Methanol Synthesis Section
Abstract: Methanol is a raw material which is extremely important for organic chemical industry, and it can be used as furnace oil. Methanol is also the basic products of the carbon chemistry and it is very important in national economy. In recent years, the demand for the methanol rises by a large margin with the development of the products which are made from methanol, especially the application and popularization of the methanol petrol.Therefore carried out the annual output of 300000 tons of methanol project. The comparative analysis of the existing production process, determine the selection of low voltage Lurgi process to obtain crude methanol.According to the knowledge of methanol synthesis section of material balance, heat balance and equipment related calculation. Process for the main equipment synthesis tower calculation and selection, the selected synthetic methanol reactor is shell and tube type of methanol synthesis tower, also make the process flow chart with control points and synthetic tower
equipment diagram.
Key words:methanol; synthesis; process design
引言
甲醇最早是由木材和木质素干馏制得俗称“木醇”，其分子式为CH3OH，是重要的有机化工原料之一，是碳化学、有机及精细化工的基础原料，又是优质的能源载体。
长期以来，甲醇除少量直接用于溶剂外，人们一直把甲醇作为农药、染料、医药等工业的原料。尽管国内甲醇的传统消费领域如甲醛、醋酸等行业受房地产调控政策等因素影响，产量增速有所放缓，但新兴应用领域如甲醇燃料、甲醇制烯烃等行业在石油供需缺口下迅速发展。
近十年来，我国的甲醇工业有了突飞猛进的发展，在原料路线、生产规模、节能降耗、过程控制与优化、产品市场与其他化工产品联合生产等方面都有了新的突破与进展。尤其我国是煤炭生产和消费大国，除了用煤直接气化生产甲醇外，由于炼焦工业采用洁净工艺和综合利用，焦炉煤气将成为我国甲醇生产的新原料。
据了解，目前国内已投产的甲醇制烯烃企业共四家，包括神华包头60万吨烯烃装置、神华宁煤50万吨烯烃装置、大唐46万吨烯烃装置以及中原石化60万吨烯烃装置。2012年上半年数据显示，甲醇制烯烃产量约60万吨，应用甲醇167.7万吨，仅2012年上半年神华包头煤制烯烃项目实现销售收入31亿元、利润6亿元，取得较好的效益[1]。而甲醇燃料的推广应用，更会使甲醇的需求市场进一步扩张。2009年5月，《车用燃料甲醇》及《车用甲醇汽油（M85）》两个国家标准正式发布，标志着以甲醇为基础调配大比例M85甲醇汽油的时机已经成熟。因此，甲醇在化学工业中的作用必将越来越重要。
第一章概述
1.1甲醇的概述
1.1.1理化性质
甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，燃烧热725.76kJ/mol，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度 1.11，蒸气压13.33kPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸极限6～36.5 %（体积比），能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，但是不与石油醚混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧[5]。
1.1.2制法
1661年英国波义耳（Boyle）首先在木材干馏的液体产品中发现了甲醇，木材干馏成为工业上制取甲醇最古老的方法。1834年，杜马（Dumas）和彼利哥（Peligot）制得了甲醇纯品。1857年法国伯特格（Berthelot）用一氯甲烷水解制得甲醇。
合成甲醇的工业生产始于1923年。德国巴登苯胺纯碱（BASF）公司首先建成以一氧化碳和氢为原料、年产300t甲醇的高压合成法装置，从20世纪20年代至60年代中期，所有甲醇生产装置均采用高压法，即操作压力为30～35MPa，采用锌铬催化剂。1966年，英国帝国化学工业（ICI）公司研制成功铜基催化剂，并开发了低压合成甲醇工艺，即ICl 工艺。20世纪70年代中期以后，世界上新建和扩建的甲醇装置几乎都采用低压法[1]。
合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料，经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成
气（一氧化碳和氢）。在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。单产甲醇（分高压法低压和中压法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚，精馏而得成品甲醇。高压法为BASF 最先实现工业合成的方法，但因其能耗大，加工复杂，材质要求苛刻，产品中副产物多，今后将由ICI 低压和中压法及Lurgi 低压和中压法取代。 1.1.3用途
甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧[5]。
1.2由CO 和H 2合成甲醇
甲醇合成反应是可逆的强放热反应，受热力学及动力学控制，通常在单程反应器中，CO 和CO 2的单程转化率比较低，需要把未反应的CO 、CO 2和H 2与甲醇分离，然后通过循环压缩机再压缩到反应器中进一步反应。为确保反应器出口气体中有较高的甲醇含量，一般采用较高的反应压力。根据合成过程所采用压力的不同，可分为高压法、中压法和低压法。
图1.1 甲醇合成流程图
1.2.1高压法
CO 和H 2在高温（340～420℃）高压（30.0～50.0MPa ）下，用锌—铬氧化物作催化剂合成甲醇。
高压法是最早的甲醇合成工艺流程，此法的特点是技术成熟，但投资及生产成本较高。 1.2.2低压法
以CO 和H 2为原料在低压（5.0MPa ）和相对较低温度（275℃左右）下，采用铜基催化剂合成甲醇。
造
脱
变
脱
精
合
精
目前，低压法甲醇合成技术主要是英国I.C.I低压法和德国Lurgi低压法。此外，还有美国电动研究所的三相甲醇合成技术，三相甲醇合成技术虽已研究成功，但尚未进行大规模生产。
（1）I.C.I低压法1966年，英国I.C.I公司在成功地开发了铜基低压甲醇合成催化剂之后，建立了世界上第一个低压法甲醇合成工厂，即英国Teesside地区Billingham工厂。该厂以石脑油为原料，日产甲醇300t。到1970年，最多日产量能达到700t。催化剂使用寿命可达4年以上。由于低压法合成的粗甲醇杂质含量比高压法得到的粗甲醇杂质含量低得多，净化比较容易，利用双塔精馏系统便可以得到纯度为99.85％的精制产品甲醇。
煤炭气化煤气合成甲醇与以石脑油、天然气、重油为原料合成甲醇的合成工艺是相同的，区别在于它们制备甲醇原料气的方法和工序不同[2]。
（2）Lurgi低压法20世纪60年代末，德国Lurgi公司在Union Kraftstoff Wesseling 工厂建立了一套年产4000t的低压法甲醇合成示范装置。在取得必要的数据及经验后，于1979年底，Lurgi公司建立了3套总产量超过30万吨每年的工业装置。Lurgi低压法甲醇合成工艺与I.C.I低压工艺的主要区别在于合成塔的设计，该工艺采用管壳型合成塔，催化剂装填在管内，反应热由管间的沸腾水移走并副产中压蒸汽。
Lurgi低压法甲醇合成工业化后，很快得到广泛应用。
Lurgi低压法合成甲醇的主要特点如下。
①采用管壳式合成塔。这种合成塔温度容易控制，同时，由于换热方式好，催化剂床层温度分布均匀，可以防止铜基催化剂过热，可延长催化剂寿命，且副反应大大减少，允许含CO高的新鲜气进入合成系统，因而单程气体转化率高，出口反应气体含甲醇7％左右，循环气量较少，设备、管道尺寸小，动力消耗低。
②无需专设开工加热炉，开车方便，开工时直接将蒸汽送入甲醇合成塔将催化剂加热升温。
③合成塔可以副产中压蒸汽，非常合理地利用了反应热。
④ Lurgi低压法合成甲醇投资和操作费用低，操作简便，不足之处是合成塔结构复杂，材质要求高，装填催化剂不方便[3]。
目前，低压法甲醇技术主要是英国I.C.I法和德国Lurgi法，这两种方法的工艺技术见下表。
表1.1 I.C.I法和Lurgi法制甲醇工艺技术指标
项目I.C.I法Lurgi法
合成压力/MPa 5 5
230~70 225~250
合成反应温度
/℃
催化剂成分Cu-Zn-Al Cu-Zn-Al-V
空时产率
0.33 0.65
/[t/m3·h]
<9 <12
进塔气中CO含
量/％
3~4 5~6
出塔气中
CH3OH含量/％
循环气：新鲜气10:1 5:1
不副产中压蒸汽副产中压蒸汽
合成反应热的利
用
合成塔形式冷激型管束型
设备尺寸设备较大设备紧凑
合成开工设备要设加热炉不设加热炉综上所述，本设计将采用Lurgi低压法合成甲醇。
1.2.3中压法
为弥补低压法产量低体积大的情况，出现了中压法合成甲醇的工艺流程，它是在低压法基础上开发的在10MPa左右压力下合成甲醇的方法。
1.3甲醇生产技术的发展趋势
近年来，国内外甲醇生产技术发展有以下几个趋向：
（1）原料路线多样化。
（2）生产规模大型化。
（3）合成压力从高压转为低压。
（4）多采用铜基催化剂。
（5）节能降耗，充分利用余热，降低能耗。（6）过程控制自动化。
（7）联合生产普遍化[4]。
第二章工艺流程设计
2.1甲醇合成
甲醇合成的典型工艺主要是：低压工艺（I.C.I工艺、Lurgi工艺）、中压工艺、高压工艺。甲醇合成工艺中最重要的工序是甲醇的合成，关键技术是催化剂和反应器，本设计采用的是低压Lurgi合成工艺。
2.1.1反应方程式
合成工段，5MPa下发生一系列反应
主反应: CO+H2→CH3OH+102.37 kJ/kmol (2-1)
副反应: 2CO+4H2→(CH3)2O+H2O+200.3 kJ/kmol (2-2)
CO+3H2→CH4+H2O+115.69 kJ/kmol (2-3)
4CO+8H2→C4H9OH+3H2O+49.62 kJ/kmol (2-4)
CO2+H2→CO+H2O-42.92 kJ/kmol (2-5) 2.1.2合成法反应机理
（1）反应机理
本反应采用铜基催化剂，5MPa、250℃左右反应，清华大学高森泉、朱起明等认为其机理为吸附理论，反应模式为：
H2+2·→2H· (2-6)
CO+H·→HCO· (2-7)
HCO·+H·→H2CO‥(2-8)
H2CO‥+2H·→CH3OH+3·
(2-9)
CH3OH·→
CH3OH+·(2-10) 反应为（2-6）（2-7）控制，即吸附控制。
由CO加H2合成甲醇是一个可逆反应：CO+2H2? CH3OH(气)
(2-11)
该反应在不同温度下的反应焓列为下表
表2.1 一氧化碳加氢不同温度下的反应焓
图2.1 反应热与压力的关系
从图表[15]中可以看出，反应热的变化比较大。在高压低温时反应放热比较大，而且，当反应低于200℃时，反应热随压力变化的幅度大于反应温度高时，低于300℃的等温线斜率比大于等于300℃的等温线斜率大。所以在低于300℃条件下的操作比在高温条件下的要求严格，温度和压力的波动有时候容易失控。 （2）平衡常数
由一氧化碳加氢合成甲醇的平衡常数K f 与标准自由焓△G θ的关系如下表示：K f =exp(-△G θ/RT)其中△G θ为标准自由焓、T 为反应温度。
由上式可以看出平衡常数K f 只是温度的函数，当反应温度一定，可以由△G θ值直接求出K f 值。不同温度的△G θ与K f 关系如下表
表2.2 不同温度的△G θ与K f
温度 K 298 373 473 573 673 773 △H
90.8
93.7
97
99.3
101.2
102.5
温度 K
△G θ K f
温度 K
△G θ K f
由表2.2可以看出，随着温度的升高，△G θ增大，K f 变小，这就说明在低温下反应对甲醇合成有用。
对反应有()
32
2
/P CH OH CO H K P P P =? (2-12) 式中3CH OH P 、CO P 、2H P 分别是CH 3OH 、CO 及H 2的分压 。
()
322/N CH OH CO H K N N N =? (2-13) 式中3CH OH N 、CO N 、2H N 分别是CH 3OH 、CO 及H 2的摩尔分率。
()
322/Y CH OH CO H K f f f =? (2-14) 式中3CH OH f 、CO f 、2H f 分别是CH 3OH 、CO 及H 2的逸度。甲醇合成反应的平衡常数参照下表。
表2.3 甲醇合成反应的平衡常数表
273 -29917 527450 623 51906 4.458×10-5 373 -7367 10.84
673
63958 1.091×10-5 473 16166 1.629×10-2
723
75967 3.625×10-6 523 27925 1.695×10-3
773
88002 1.134×10-6 573
39892 2.316×10-4
温度℃
压力MPa
3CH OH
f CO f 2H f Y K
P K N
K f
K
200 10.0
0.52
1.04
1.05
0.453 4.21×10-2
4.20 1.909×10-2
20.0 0.3
4 1.0
9
1.0
8
0.2
92
6.53×1
0-2
26
30.0 0.2
6 1.1
5
1.1
3
0.1
17
10.8×1
0-2
97
40.0 0.2
2 1.2
9
1.1
8
0.1
30
14.67×
10-2
234
300 10.0 0.7
6 1.0
4
1.0
4
0.6
76
3.58×1
0-4
3.5
8
2.42×1
0-4
20.0 0.6
0 1.0
8
1.0
7
0.4
86
4.97×1
0-4
19.
9
30.0 0.4
7 1.1
3
1.1
1
0.3
38
7.15×1
0-4
64.
4
40.0 0.4
0 1.2
1.1
5
0.2
52
9.60×1
0-4
153
.6
400 10.0 0.8
8 1.0
4
1.0
4
0.7
82
1.378×
10-5
0.1
4
1.079×
10-5
20.0 0.7
7 1.0
8
1.0
7
0.6
25
1.726×
10-5
0.6
9
30.0 0.6
8 1.1
2
1.1
0.5
02
2.075×
10-5
1.8
7
40.0 0.6
2 1.1
9
1.1
4
0.4
00
2.695×
10-5
4.1
8
从表2.3中可以看出不同温度下的平衡常数值，以及不同压力下的p K 和N K 值，由表中N K 数据可以看出在同温度下，压力越大N K 值越大，及甲醇平衡产率越高。在同压力下，温度越高N K 值越小。所以从热力学观点来看，低温高压对甲醇合成有利。若反应温度高，则必须采用高压，才能有足够大的N K 值。降低反应温度，则所需的压力就可相应地降低。但是实际上还要考虑催化剂的活性催化剂的活性温度及耐热程度。 2.1.3甲醇合成塔的选择
甲醇合成系统中最重要的设备是甲醇合成反应器。从操作结构、材料及维修等方面考虑。
目前国内外的大型甲醇合成塔塔型较多，归纳起来大致可分为以下五种： （1）冷激式合成塔
它是最早的低压甲醇合成塔，是通过进塔冷气冷激来带走反应热。该塔结构简单，也适用于大型化。但碳的转化率较低，出塔的甲醇浓度也比较低，循环量大，能耗高，又不能副产蒸汽，现在已经基本被淘汰。 （2）冷管式合成塔
这种合成塔源于氨合成塔，在催化剂内设置足够大换热面积的冷气管，用进塔冷管来移走反应热。冷管的结构有逆流式、并流式和U 型管式。由于逆流式与合成反应的放热不相适应，即床层出口处温差最大，但这时反应放热最小，而在床层上部反应最快、放热最多，但温差却又最小，为克服这种不足，冷管改为并流或U 型冷管。如1984年I.C.I 公司提出的逆流式冷管型及1993年提出的并流冷管TCC 型合成塔和国内林达公司的U 形冷管型。这种塔型碳转化率较高但仅能在出塔气中副产0.4MPa 的低压蒸汽。目前大型装置很少使用。
（3）水管式合成塔
将床层内的传热管由管内走冷气改为走沸腾水。这样可较大地提高传热系数，更好地移走反应热，缩小传热面积，多装催化剂，同时可副产2.5Mpa —4.0MPa 的中压蒸汽，是大型化较理想的塔型。 （4）固定管板列管合成塔
这种合成塔就是一台列管换热器，催化剂在管内，管间是沸腾水，将反应热用于副产3.0MPa ～4.0MPa 的中压蒸汽。代表塔型有Lurgi 公司的合成塔和三菱公司套管超级合成塔，三菱公司的套管超级合成塔是在列管内再增加一小管，小管内走进塔的冷气。进一
步强化传热，即反应热通过列管传给壳程沸腾水，而同时又通过列管中心的冷气管传给进塔的冷气。这样就大大提高转化率，降低循环量和能耗。固定管板列管合成塔虽然可用于大型化，但受管长、设备直径、管板制造所限。在日产超过2000t时，往往需要并联两个。管板处的催化剂属于绝热段，管板下面还有一段逆传热段，也就是进塔气225℃，管外的沸腾水却是248℃，不是将反应热移走而是水给反应气加热。这种合成塔由于列管需用特种不锈钢，因而是造价非常高的一种。
（5）多床内换热式合成塔
这种合成塔由大型氨合成塔发展而来。目前各工程公司的氨合成塔均采用二床(四床)内换热式合成塔。针对甲醇合成的特点采用四床（或五床)内换热式合成塔。各床层是绝热反应，在各床出口将热量移走。这种塔型结构简单，造价低，不需特种合金钢，转化率高，适合于大型或超大型装置，但反应热不能全部直接副产中压蒸汽。
合成塔选用一般原则：反应能在接近最佳温度曲线条件下进行，床层阻力小，消耗的动力低，合成反应的反应热利用率高，操作控制方便，技术易得，装置投资低等。
综上所述和借鉴大型甲醇合成企业的经验，（大型装置不宜选用激冷式和冷管式），本设计选用固定管板列管合成塔（Lurgi公司）。这种塔内甲醇合成反应接近最佳温度操作线，反应热利用率高，虽设备较复杂、投资较高，但由于这种塔在国内外使用较多，具有丰富的管理及维修经验，技术也容易得到，外加考虑到设计的是年产30万吨的甲醇合成塔（日产量为938吨左右），塔的塔径和管板的厚度不会很大，费用也不会很高，所以本设计采用了Lurgi公司的固定管板列管合成塔[5]。
2.1.4催化剂的选用
（1）甲醇合成催化剂
经过长时间的研究开发和工业实践，广泛使用的甲醇合成催化剂主要有两大类型：一种是以氧化铜为主体的铜基催化剂，一种是以氧化锌为主体的锌基催化剂。而随着脱硫技术的发展，使用铜基催化剂已成为甲醇合成的主要方向，锌基催化剂已于80年代中期基本淘汰。
表2.4 国内外常用铜基催化剂特性对比
催化剂型
组分％操作条件
号
同煤集团年产60万吨甲醇项目污水处理技术方案
同煤集团年产60万吨甲醇项目 污水处理工程 设 计 方 案 山西省聚力环保集团有限公司 2011年08月16日
甲醇废水处理工程技术方案 第一章、概述 甲醇是一种重要的化工产品。在甲醇生产过程中，由精馏塔底排出的约为甲醇产量20%（甚至更高比例）的蒸馏残夜，通常称为甲醇废水。甲醇废水具有强烈的刺激性气味；CODcr高达数万mg/L，其主要成分为甲醇，乙醇，高级醇及醛类；还含有一些长链化合物，当废水冷却时以有色蜡状物析出。 甲醇废水净化处理工程项目，是一项重要的环保工程。为保护环境，防止甲醇废水污染，保护水资源，要求对甲醇废水进行全面治理，要求污水处理后达到规定的排放标准排放。现新建甲醇废水处理系统1套。 第二章、设计依据、规范、范围及原则 2.1设计依据及规范 ●建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资 料； ●《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）。 ●室外排水设计规范（GB50014-2006）。 ●《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》 CJJ31—89 ●《城市污水处理工程项目建设标准》 ●《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025—93 ●《民用建筑电气设计规范》GB/T16—92 ●《工业企业设计卫生标准》TJ36—79 ●《工业采暖、通风及空气调节设计规范》TJ19—75 ●《给水排水工程结构设计规范》GBJ69—84 ●《工业与民用10千伏及以下变电站设计规范》
GBJ53—83 ●《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54—83 ●其它相关设计与施工规范 ●国内外处理同类型污水的技术参考资料。 2.2设计范围 （1）甲醇废水处理工程建设的必要性和可行性。 （2）甲醇废水处理工程建设规模与主要设计指标。 （3）甲醇废水处理站建设地址。 （4）选择污水处理站的污水处理工艺技术，确定主要建、构筑物的尺寸及主要设备（含电控设备）设计选型。 （5）污水处理站的总平面布置及工艺流程（包括高程）。 （6）污水处理工程建设的投资和技术经济分析。 （7）建设工期和工程进度安排。 （8）主要技术指标和效益分析。 ◆污水处理与利用 调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。 ◆污泥处理与处置 污水处理过程中产生的污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处置。 2.3设计原则 （1）严格遵守我国对环境保护、工业污水处理制定的法律、法规、标准和规范。 （2）服从总体规划要求，合理选择厂址，合理布置排水管网系统。 （3）根据企业的实际情况，因地制宜，按照占地少、投资省、运行费用低、处理效果好、工艺技术先进的原则选择污水处理技术。 （4）注重环境保护，尽可能减少污水处理站对周围环境的影响。 （5）要求污水处理站布局和占地面积合理，与周边环境协调一致。 （6）要求实施方案中各废水处理单元管理简便，安全实用，生产环境和劳动条件良好，处理场地清洁卫生，无二次污染。 （7）要求污水处理系统投资经济合理，运行费用低。
化学工程与工艺专业毕业设计-年产30万吨甲醇生产工艺初步设计
化学工程与工艺专业毕业设计-年产30万吨甲醇生产工艺初步设计
海南大学 毕业设计 题目：年产30万吨甲醇生产工艺初步设计学号：20060124059 姓名：胡文涛 年级：2006级 学院：材料与化工学院 系别：化工系 专业：化学工程与工艺 指导教师：张德拉徐树英 完成日期：2010年5月20日
摘要 甲醇是简单的饱和脂肪醇，分子式为CH3OH。它是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。因此，经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计采用焦炉煤气为原料年产30万吨甲醇，以满足国内需求。 设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用以原料气经“栲胶脱硫、干法脱硫、甲烷转化、催化合成、三塔精馏”工艺路线生产甲醇。设计的重点工艺流程设计论证，甲醇合成工段及三塔精馏工段的工艺计算及设备设计选型。主要设备合成塔选用Lurgi塔，常压精馏塔选用浮阀塔。此外，在设计中充分考虑环境保护和劳动安全的同时，以减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。 关键词：煤气脱硫转化合成精馏工艺设计
一．总论 1．概述 1.1甲醇的性质 甲醇是饱和醇系列中的代表，在常温常压下，纯甲醇是无色、不流动、易挥发、可燃的有毒液体，有类似于乙醇的性质。甲醇可与水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类等很多有机溶剂互溶，但不能与脂肪烃类化合物互溶。甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性能，其化学性很活泼，如氧化反应、氨化反应、酯化反应、羟基化反应、卤化反应、脱水反应、裂解反应等。其主要物理性质如下表： 表1-1 甲醇的主要物理性质[1]项目数值项目数值液体密度／ kg·m－3 793.1 临界常数 蒸汽密度／kg·m－31.43 临界温度 ﹙T c﹚／℃ 240 沸点／℃64.65 临界压力 ﹙p c﹚／MPa 7.97 熔点／℃－ 97.8 生成热／kJ·mol －1 闪点／℃气体﹙25℃﹚－ 201.22 开杯法16.0 液体﹙25℃﹚－ 238.73 闭杯法12.0 燃烧热／kJ·mol
煤制甲醇项目(最终版)
雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书 项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋 时间：2015年10月
第一部分项目背景 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。 我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。 从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生
产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。
中油石化有限公司年产万吨二甲醚生产装置项目环境影响报告书
中油石化有限公司年产10万吨二甲醚生产装置项目环境影响报告书（简本） 浙江中油石化有限公司 10万t/a二甲醚生产线项目 环境影响报告书 （简? 本） 浙江大学环境影响评价研究室 Institute of Environmental Impact Assessment Zhejiang University 国环评证：甲字第2002号 二OO六年十月 目??? 录 附? 图 1? 项目概况 公司概况和项目由来 浙江中油石化有限公司系上海中油能源控股有限公司、江苏中油长江石化有限公司、上海华油有限公司等单位共同投资，公司主要经营石化产品的生产、储运和销售。公司拟在平湖独山港建设浙江中油石化有限公司10万t/a二甲醚生产线项目，以甲醇为原料气相制备二甲醚，生产规模10万t/a。平湖市经济贸易局以平经贸投资备[2006]244号《平湖市企业投资项目备案通知书（技术改造）》予以备案。 项目名称和性质 （1）项目名称：浙江中油石化有限公司10万t/a二甲醚生产线建设项目。 （2）项目性质：新建。 立项情况 平湖市经济贸易局以平经贸投资备[2006]244号《平湖市企业投资项目备案通知书（技术改造）》 建设规模 项目总用地面积19096.5m2，装置占地面积9567m2，建筑面积1788 m2，主要建设主装置区、甲醇储罐区、锅炉房、分析控制室、循环水站和空压站等。预计在2008年初可建成投产。 项目建设地点 浙江中油石化有限公司“综合型石化产品储运加工基地”位于平湖市独山港区临港工业发展区块内，基地的东侧为上海金山石化库区（属浙江境内），南侧为杭州湾海域，西侧为闲置工业用地，北侧为金桥村。 本项目位于“综合型石化产品储运加工基地”的东北侧，项目北侧为金桥村，其中金桥村居民距离本项目厂界最近距离为100m；东侧是上海金山石化库区；南侧是中油石化化学品库区（属于石化储运加工同期建设项目）；西侧是中油石化液态烃库区（属于石化储运加工同期建设项目）。据现场踏勘，目前，项目所在地现状为陆地、水塘（废弃蟹塘）和滩涂，无任何建构筑物，自然地势为北高南低。 2? 工程内容及污染因素分析 公用工程内容 供水。本项目总用水量约301449m3/a，其中职工生活用水1449m3/a，冷却水总用量100万m3/a，采用冷却塔降温后循环使用，其中冷却补充水300000 m3/a（37.5 m3/h），由平湖自来水公司供给。 供电。本项目年用电量300万kWh，由平湖市供电局供给。 供热。本项目近期临时设有1400万大卡燃煤导热油锅炉1台，以工艺废气和煤为燃料，用于各设备装置加热。远期待荣成纸业正式投产运行后由该企业统一集中供热。 排水。雨污分流，雨水排入厂区南侧杭州湾独山港，生产废水经厂内污水预处理后和生活污水一起纳入平湖市东片污水处理厂。 消防。包括火灾消防系统和水消防系统 生产工艺流程
二期10万吨甲醇项目可研
一概述 本项目利用金塔山60万吨/年焦化与预新购置一产能为60万吨/年焦化企业，合计产能达120万吨焦炭外供的焦炉煤气，以焦炉煤气为原料生产五麟公司二期10万吨/年甲醇项目与现有一起10万吨/年甲醇合并为20万吨/年的产能。 本工程不仅有较好的经济效益，从本质上讲也是一项环保工程，是既符合国家能源发展政策，也符合国家环境保护要求，对焦化行业的持续发展具有重要意义的项目。 二项目研究范围 本项目在公司现有10万吨/年甲醇生产的基础再建二期工程，项目生产装置主要范围如下：（1）主装置区：焦炉气压缩、精脱硫、转化、合成气压缩、甲醇合成、甲醇精馏；（2）公用装置区：空分装置、循环水装置、锅炉、两个5000m3成品罐等；（3）水处理装置：生化处理以及深度处理装置。 三初步研究结论 废水治理本工程废水实行“清污分流”原则，清净下水和雨水直接排入雨水管网；生产废水、初期雨水送焦化厂的污水处理场进行生化处理后，复用于焦化厂；生活污水经化粪池后送到地埋式AO处理装置进行处理，达标后外排。（1）对于废热锅炉产生的排污水，
其中基本不含污染物，可送到焦化厂作为熄焦补充水。（2）焦炉气压缩机气液分离器废水、甲醇精馏汽提塔废水、甲醇合成废水等含污染物较多的废水均送到焦化厂的污水处理场进行处理。焦化厂的污水处理场采用A2/O的处理工艺，规模为200m3/h，其流程为除油、浮选、厌氧、缺氧、好氧、沉淀、混合反应、混凝沉淀，处理后的生化出水送去熄煤，不外排。（3）生活污水经化粪池预处理后，送到地埋式AO法一体式生化处理装置进行处理，其处理规模为3m3/h，处理达标后外排。（4）脱盐水站的酸碱废水经中和后与循环排污水一起送到焦化厂作为熄焦补充水。（5）事故水池有效容积为5500m3，事故水池内的水经检测后，如水质达标，则排入雨水系统；如水质超标，则用泵逐渐送到焦化厂的污水处理装置进行处理。 地面水/地下水环境影响本工程设计采用“清污分流”的原则，对清净下水尽可能采取回用措施，减少废水的外排；同时将生产废水送到焦化厂现有的污水处理装置进行生化处理，并且处理达标后复用于焦化厂，可减少对环境的污染；对于生活污水送到地埋式AO 法一体式生化处理装置进行处理，处理达标后外排；对于其它的清净下水则全部送到焦化厂用于熄焦，可节约大量的新鲜水。因此本工程建成投产后，废水排放也不会对水体产生大的影响。
年产10万吨甲醇合成工艺设计缩写稿
题目：年产10万吨甲醇合成工艺设计 摘要：本设计重点讨论了合成车间的主要设备的计算及选型，首先初步介绍了合成机理，然后重点围绕合成进行物料衡算和热量衡算，主要包括合成塔的外形设计，水冷凝器的选型及计算，脱硫塔的选型及计算，转化炉的选型及计算精馏塔的选型及计算等，最后进行了总结与讨论。 关键词：合成，转化，精馏，甲醇 The Syntheses Technological Of Y early Produces 40,000 Tons Methylalcohol ABSTRACT:This design mainly discussed with the key equipment computation and Choose of systhesis workshop ,first initially introduced synthesizme chanism, then key revolved sythesize to carry on material balance and thermal graduated acalculated, mainly included synthetic tower and contour design, water condenser shaping and computation, desulfurizer shaping and computation ,transformed stove shaping and computation, rectifying tower shaping and computation and so on, finally has carried on summary and discussion. KEYWORDS：Synthesis,Transformation,Fine distill,Methyl alcohol 1概述 本设计为年产10万吨甲醇合成工艺的计算，纯甲醇为无色透明略带乙醇气味的易挥发液体，沸点65℃，熔点-97.8℃，和水相对密度0.7915(20/4℃)，甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物。甲醇是一种重要的化工原料，在世界范围化工产品中，甲醇产量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位，广泛应用于医药、农药、染料、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶等生产，还用于溶剂和工业及民用燃料等。主要广泛应用于精细化工，塑料，医药，林产品加工等领域的基本有机化工原料，可开发出100多种高附加值化工产品。甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸汽能损害人的呼吸道粘膜和视力。随着世界化学工业的发展，特别是中国及亚太地区经济持续高速发展，甲醇的消费市场也在迅速扩大，近年来我国大力提倡发展甲醇产品作为石油的替代燃料，以及甲醇燃料电池的研制成功，为甲醇开拓了新的广阔市场，提供了大力发展甲醇产品的良好机遇。生产甲醇的原料可以是天然气，煤炭，焦炭渣油，石脑油，乙炔尾气等。从20世纪50年代起，天然气逐渐成为合成甲醇的主要原料 [1]。 2甲醇合成工艺流程 2.1流程概述
(最新版)年产30万吨煤制甲醇生产工艺5毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传 毕业设计任务书 题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站：甘肃石化技师学院 专业：化工工艺 班级： 10高级化工工艺 学生姓名：胡文花 指导教师：王广菊
2013年02月03 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计 函授站：甘肃函授站专业：应用化工技术（工业分析与检验） 班级：甘化专111 （甘分专111）学生姓名：胡文花 指导教师（含职称）：王广菊老师 1．设计（论文）的主要任务及目标 甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此20万ta 的甲醇项目。 2．设计（论文）的基本要求和内容 首先是采用GSP气化工艺将原料煤气化为合成气；然后通过变换和NHD脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气；第三步就是甲醇的合成，将原料气加压到5.14Mpa，加温到225℃后输入列管式等温反应器，在XNC-98型催化剂的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。 3.主要参考文献 ［1］徐振刚，宫月华，蒋晓林.CSP加压气流床气化技术及其在中国的应用前景[J].洁净煤技术，1998，（3）:15～18. ［2］李大尚.GSP技术是煤制合成气(或H2)工艺的最佳选择[J].煤化工,2005，（3）:1～6. ［3］林民鸿，张全文，胡新田.NHD法脱硫脱碳净化技术.化学工业与工程技术，1995年，第3期. ［4］李琼玖，唐嗣荣，等.近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下)[J].化肥设计，2004，42(1):3～8. ［5］陈文凯，吴玉塘，梁国华，于作龙.合成甲醇催化剂的研究进展.石油化工,1997年，第26卷. ［6］唐志斌，王小虎，付超，于新玲.新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应用，第5期，第23卷.
年产万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计
太原理工大学化学化工学院 《化工设计》课程设计说明书 年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计 学生学号： 学生姓名： 专业班级：化工工艺0904 指导教师： 起止日期： 2012.11.26～2012.12.21
化工设计课程设计任务书 一、化工课程设计题目 年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计 二、化工课程设计要求及原始数据（资料）： 操作方式：连续操作 产品品种：二甲醚 拟建规模：20万吨/年 年操作日：365天 汽化塔：原料粗甲醇纯度90%（质量分数，下同），塔顶甲醇气体纯度≥99%，釜液甲醇含量≤0.5%； 合成塔：选择 -Al2O3做催化剂，转化率≥80%，选择性≥99.9%，脱水温度选择300摄氏度。 精馏塔：塔顶二甲醚纯度≥“99.9%”釜液二甲醚含量≤0.5%； 回收塔：塔顶回收甲醇纯度≥98%，废水中甲醇含量≤0.5%。 三、化工课程设计主要内容： 1、绪论 2、生产流程或方法的确定 3、物料衡算和热量衡算 4、主要工艺设备的计算及选型（包括设备一览表） 5、原材料、动力消耗定额及消耗量 6、参考文献 7、致谢 8、附图（带控制点的工艺流程图和关键设备的结构图） 四、时间安排： 共设计四周，前2周收集资料，进行工艺流程的设计、物料和热量衡算，后两周进行设计说明书的撰写、工艺流程图和设备图的绘制。 五、学生应交出的设计文件： 课程设计说明书一本 带控制点的工艺流程图一套（要求手工绘制2#图纸） 主要设备结构图一套（要求CAD绘制，2#图纸）
六、主要参考文献（资料）： 1、《化工设计》王静康主编 1995年版化学工业出版社出版 2、《化工原理》（上、下） 2001年版天津大学化工原理教研室编天津科学技术出版社出版 3．………… 专业班级化工工艺0904 学生武晓佩 要求设计工作起止日期 2012年11月25日至2012年12月21日 指导教师签字日期 教研室主任签字日期 系主任批准签字日期
甲醇精馏的方法
1.4.2 甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔) (1) 单塔流程描述 采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。 单塔流程(见图1.1)为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。 (2) 双塔流程描述 双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。 传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。塔顶经部分冷凝后的
大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图1.2）。 (3) 三塔流程描述 三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。三塔流程（见图1.3）的主要特点是，加压塔塔顶冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源，形成双效精馏二效精馏，因此热量交换在加压塔顶部和常压塔底部之间进行。这种形式节省大约30%~40%的能源，同时降低了循环冷却水的速度。 从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，在塔顶除去轻组分及不凝气，塔底含水甲醇由泵送加压塔。加压塔操作压力为57bar(G)，塔顶甲醇蒸气全凝后，部分作为回流经回流泵返回塔顶，其余作为精甲醇产品送产品储槽，塔底含水甲醇则进常压塔。同样，常压塔塔顶出的精甲醇一部分作为回流，一部分与加压塔产品混合进入甲醇产品储槽。 (4) 四塔流程描述 四塔流程（见图1.4）包含预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔和甲醇回收塔。粗甲醇经换热后进入预精馏塔，脱除轻组分后(主要为不凝气、二甲醚等)，塔底甲醇及高沸点组分加压后进入加压精馏塔，加压精馏塔顶的气相进入冷凝蒸发器，利用加压精馏塔和常压精馏塔塔顶、塔底的温差，为常压塔塔底提供热源，同时对加压塔塔顶气相冷凝。冷凝后的精甲醇进入回流罐，一部分作为加压塔回流，一部分作为精甲醇产品出装置，加压塔塔底的甲醇、高沸组分、
年产xxx甲醇项目计划书
年产xxx甲醇项目 计划书 规划设计/投资分析/产业运营
报告摘要说明 甲醇是重要的基础化工原料之一，近年来随着新增产能的陆续投产以 及装置开工水平的提升，甲醇产量稳步增加，区域性紧张局势逐步缓解， 现我国已是全球最大的甲醇生产国。甲醇的广泛应用，昭示了其明朗的市 场前景。近年来，我国甲醇表观消费量明显增加。 近几年国内精细化工领域的规模扩张，为我国甲醇行业创造了全新的 市场空间。同时，随着前期煤炭领域供给侧改革，淘汰落后产能，我国煤 炭原料供应结构得到明显优化，原料端的支撑也促使近年来我国甲醇产量 逐年上升，2019年我国甲醇产能约为8812万吨，同比2018年增长约6.1%，产量约为6216万吨，同比2018年增长11.5%。 该甲醇项目计划总投资12267.53万元，其中：固定资产投资9567.50万元，占项目总投资的77.99%；流动资金2700.03万元，占 项目总投资的22.01%。 本期项目达产年营业收入26781.00万元，总成本费用20418.85 万元，税金及附加244.87万元，利润总额6362.15万元，利税总额7484.56万元，税后净利润4771.61万元，达产年纳税总额2712.95万元；达产年投资利润率51.86%，投资利税率61.01%，投资回报率 38.90%，全部投资回收期4.07年，提供就业职位495个。
截至2017年年底，甲醇行业利润率达48.95%。在利润高位运行的刺激下，甲醇装置恢复或者提负的动能增强。在甲醇装置开工率稳定上升的态势下，2018年甲醇产能增速也将同步加快。 随着环保收紧，焦化产业进入壁垒显著提升，预计焦化产业中期供求偏紧。但是，一方面，焦气化的原料可以从化工焦切换为无烟煤，另一方面，陕西区域情况比较特殊，甲醇供求缺口大，增速快，未来新增产能有望得到有效消化。<
【优秀毕设】年产40万吨甲醇合成工艺设计
设计任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇合成工艺 设 学院：内门古化工职业学院 专业：应用化工技术 班级：应化09-4班 学生：张琦 指导教师：杨志杰李秀清
1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料 20111-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案 2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作 2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸 2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩 2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 (2) 第1.1节基本概念 (2) 第1.2节甲醇精馏工艺 (3) 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 (3) 1.2.2 主要设备和泵参数 (3) 1.2.3膨胀节材料的选用 (6) 第2章甲醇生产的工艺计算 (7) 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算 (7) 第2.2 节生产甲醇所需原料气量 (9) 2.2.1生产甲醇所需原料气量 (9) 第2.3节联醇生产的热量平衡计算 (15) 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算 (15) 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算 (18) 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算 (21) 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算 (21) 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算 (25)
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计 摘要 本设计重点讨论了合成方案的选择，首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术，进一步提高控制水平，来发展我国甲醇工业及简易的流程图。在工艺条件中，主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。最后进行了简单的物料衡算。 关键词:甲醇，合成塔
一、综述 (一)国内外甲醇工业现状 甲醇是重要的化工原料，应用广泛，主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的30%～40%;其次作为甲基化剂，生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。其次，甲醇低压羰基化生产醋酸，近年来发展很快。随着碳化工的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。国内甲醇装置规模普遍较小，且多采用煤头路线，以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高，约为国外大型甲醇装置投资的2倍，导致财务费用和折旧费用高，这些都会影响成本。据了解，我国有近200家甲醇生产企业，但其中10万吨/年以上的装置却只占20%，最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年，其余80%都是10万吨/年以下的装置。根据这样的装置格局，业内普遍估计，目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨)，一旦出现市场供过于求的局面，国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨，甚至更低。这对产能规模小，单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。 而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。2008年4月底，沙特甲醇公司170万吨/年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产，使得
国内二甲醚发展现状及市场前景
国内二甲醚发展现状及市场前景 摘要：文章重点介绍了近年来国内二甲醚产业发展状况，分析了二甲醚在我国发展存在的优势和问题，对其市场发展前景进行了展望。 关键词：二甲醚发展现状市场前景 二甲醚是一种新兴的煤化工产品，具有燃烧热值高、污染小等优点。在国际原油价格高企的背景下，二甲醚部分替代石油产品具有一定的经济优势，国内市场对于二甲醚的认同程度也渐渐提高。目前，国内二甲醚的主要用途是按一定比例（10%左右）添加到液化石油气中，作为民用燃气；其次，还可以替代柴油，作为汽车燃料。另外，二甲醚在医药、农药、金属焊接等领域也有一定的应用。近年来，由于国际原油价格持续上涨，液化气生产成本增加。二甲醚以其独特的优势逐步开始在市场上推广。 1国内二甲醚生产现状 1．1 2007年国内二甲醚生产情况 据统计，2007年我国共有二甲醚生产企业30家，产能合计261.15万吨/年，产量约130万吨。其中，外购甲醇生产二甲醚的企业共23家，产能合计170.65万吨/年；自配甲醇装置的企业7家，产能合计90.5万吨/年。我国主要二甲醚生产企业情况见表1 1．2 2008年产能扩张情况 2008年我国有8个二甲醚项目投产，产能合计147.5万吨/吨。其中自配甲醇装置的项目有2个，产能合计16万吨/年。需要外购甲醇的项目共6个，产能合计131.5万吨/年。我国二甲醚总产能达到408.65万吨/年，其中自配甲醇的产能为106.5万吨/年，外购甲醇的产能为302.15万吨/年。2008年投产的部分二甲醚项目统计见表2。
1．3 2009~2010年产能扩张情况 2009年~2010年投产的二甲醚项目共14个，产能合计395万吨/年（见表2）。其中，自配甲醇的项目共7个，产能合计125万吨/年，需要外购甲醇厚的项目也有7个，产能合计270万吨/年。预计到2010年底，国内二甲醚产能将至少达到803.65万吨/年，其中需要外购甲醇的生产能力为572.15万吨/年，若开工率按90%计算，则这部分二甲醚产量为514.9万吨，至少需要市场采购甲醇772.4万吨。 2 我国发展二甲醚产业的优势 2．1 资源优势 我国煤炭资源丰富，发展以煤为原料的化工产品原料充足，有利于保障行业的可持续发展，也符合我国“缺油富煤”的资源结构。国内拥有煤炭资源的企业发展二甲醚产业在保障原料来源的同时，也可以降低生产成本，提高产品竞争力，因此优势更加明显。从经济性考虑，建立在煤矿附近的甲醇生产企业可能有效降低甲醇生产成本，进而可以将二甲醚的生产成本相应控制在一定范围。 2.2市场优势 在两大应用领域——替代液化石油气领域和替代柴油领域，二甲醚都有广阔的市场前景。2007年我国液化石油气表现消费量为2300万吨，柴油表现消费量为1.25亿吨。随着国内经济的持续发展，市场对于液化气石油气和柴油的需求量都将保持稳定增长。预计到2010年，国内液化气石油气和柴油的市场需求量将分别达到2600万吨和1.4亿吨。但是，由于我国石油资源匮乏，原油和液化石油气的对外依存度不断上升。因此，发展替代产品有利于缓解我国石油供需矛盾，降低石油对外依存度。如果按照液化石油气替代10%，柴油替代3%计算，2010年二甲醚的市场需求量将会达到680万吨甚至更多。由此可见，只要二甲醚推广工作进展顺利、配套设施能够尽快完善，二甲醚的市场前景将会非常乐观。 2．3 政策优势 2007年8月，建设部发布了《城镇燃气用二甲醚》标准。该标准的实施表明，二甲醚作为液化气石油气的替代燃料已具有合法身份，可以正式进入城镇作为替代燃料。同时，该标准的实施也为二甲醚的大范围推广铺平了道路。除了在政策上给予支持，我国政府在二甲醚技术开发上也加大了投入。2006年12月，久泰化工获得了国家发改委总额730万元的财政扶持资金。此外，政府还直接推动中央企业参与二甲醚生产。由中煤、中石化等5家企业联合组建的中天合创420万吨/年甲醇、300万吨/年二甲醚项目已经在内蒙古鄂尔多斯签约，
年产10万吨甲醇精馏工段设计毕业设计
毕业设计设计题目：年产10万吨甲醇精馏工段工艺设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
年产10万吨甲醇工艺设计
1 总论 1.1 概述 甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。 1）甲醇（英文名；Methanol，Methyl alcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3OH。 甲醇的性质；甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度 1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。 甲醇的用途；甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。 甲醇的毒性及常用急救方法；甲醇被人饮用后，就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有：头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为：眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应，误服一小杯超过10克就能造成双目失明，饮入量大造成死亡。甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。其原理是，甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力。因此，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）的方式来中和。甲醇也容易引发大火。一旦发生火灾，救护人员必须穿戴防护服和防
年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文
年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文目录 第1章总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.1.1意义及作用 (1) 1.1.2 国外现状 (1) 1.1.3 产品性质与特点 (4) 1.1.4 产品的生产方法概述 (5) 1.2 设计依据 (5) 1.3 设计规模 (6) 1.4 原料及产品规格 (6) 1.4.1 主要原料规格及技术指标 (6) 1.4.2 产品规格 (6) 第2章设计方案 (8) 2.1 工艺原理 (8) 2.2甲醇精馏工艺论证 (8) 2.2.1精馏工艺和精馏塔的选择 (8) 2.2.2单塔精馏工艺 (8) 2.2.3双塔精馏工艺 (9) 2.2.4三塔精馏工艺 (10) 2.2.5双塔与三塔精馏技术比较 (11)
2.2.6精馏塔的选择 (12) 2.3工艺流程简述 (13) 第3章工艺设计计算 (16) 3.1工艺参数 (16) 3.2 物料衡算的意义和作用 (17) 3.2.1 物料衡算 (17) 3.2.2 总物料衡算表 (20) 3.3热量衡算 (21) 3.3.1预塔热量衡算 (23) 3.3.2主塔热量衡算 (25) 3.3.3常压精馏塔能量衡算 (27) 3.4热量衡算表 (31) 第4章主要设备的工艺计算及选型 (32) 4.1理论板数的计算 (32) 4.1.1常压塔理论塔板计算 (32) 4.2常压精馏塔主要尺寸的计算 (34) 4.2.1常压精馏塔设计的主要依据和条件 (34) 4.2.2初估塔径 (36) 4.2.3塔件设计 (38) 4.2.4塔板流体力学验算 (41) 4.2.5 负荷性能 (43) 4.2.6常压塔主要尺寸确定 (46)
年产10万吨二甲醚项目设计说明书_化工设计竞赛 精品
2008“三井化学”杯大学生化工设计竞赛 广广西西大大学学 f f o o r r w w a a r r d d 团团队队
2008三井化学杯 大学生化工设计竞赛项目设计说明书 项目名称：以蔗渣（蔗髓）为原料年产10万吨二甲醚项目 参赛学校： 设计时间：2008.08-2008.09
目录 第一章总论 (1) 1.1 项目名称 (1) 1.2 企业和建设性质 (1) 1.3 编制依据 (1) 1.4 编制原则 (1) 1.5 项目背景 (1) 1.6 项目投资的必要性和经济意义 (2) 1.7 工程项目研究概述 (3) 1.8 本项目的特色与创新点 (4) 第二章市场预测分析 (5) 2.1 二甲醚特性 (5) 2.2 二甲醚产品用途 (5) 2.3 市场情况及预测 (7) 2.3.1 国内市场 (7) 2.3.2 国际市场 (8) 2.3.3 市场预测 (10) 2.3.4 二甲醚产品价格预测 (11) 第三章产品方案及生产规模 (12) 3.1 产品方案 (12) 3.1.1 产品方案构成 (12) 3.1.2 产品规格及质量指标 (12) 3.2 生产规模 (12) 第四章工艺技术方案 (13) 4.1 工艺技术方案的选择及技术来源 (13) 4.2 二甲醚合成工艺路线的现状及选择 (13) 4.2.1 二甲醚生产工艺对比 (13) 4.2.2 国内工艺发展路线 (17) 4.2.3 二甲醚合成工艺方案的确定 (18) 4.3 生物质超临界水气化氧化技术 (18) 4.3.1 生物质超临界水气化技术的选择及意义 (18) 4.3.2 超临界水中生物质气化原理及工艺选择 (19) 4.3.3 超临界水氧化技术的运用 (22) 4.4 合成二甲醚工艺条件的选取 (23)
年产20万吨煤制甲醇项目环境影响报告书
天富热电股份有限公司 年产20万吨煤制甲醇项目环境影响报告书 （送审稿）
目录 第一章总论 (1) 1.1项目背景和任务由来 (1) 1.2评价目的和指导思想 (3) 1.3编制依据 (5) 1.4评价等级 (7) 1.5评价重点 (7) 1.6评价范围 (7) 1.7评价标准采用 (8) 1.8环境敏感因素及保护目标 (10) 第二章项目所在区域环境概况 (11) 2.1 地理位置 (11) 2.2 自然环境状况 (11) 2.3 生态环境 (16) 2.4 社会环境状况 (17) 2.5 城市规划 (19) 第三章工程分析 (21) 3.1建设项目概况 (21) 3.2建设项目生产工艺过程简述 (27) 3.3配套公用工程 (39) 3.4主要原辅材料供应及消耗 (41) 3.5拟建工程物料、硫、水、汽平衡分析 (42) 3.6施工期污染影响分析及防治对策 (47) 3.7运营期大气污染影响分析及防治对策 (48) 3.8废水污染影响分析及防治对策 (51) 3.9固体废物影响分析及防治对策 (53) 3.10噪声影响分析及防治对策 (54) 3.11非正常生产状况分析 (54) 第四章工艺先进性及清洁生产分析 (58) 4.1生产工艺先进性 (58) 4.2清洁生产评述 (63) 第五章环境空气影响评价 (65)
5.1污染源调查与评价 (65) 5.2环境空气质量现状监测与评价 (67) 5.3污染气象特征分析 (73) 5.4环境空气影响预测与评价 (88) 第六章地表水环境影响评价 (107) 6.1地表水污染源调查与评价 (107) 6.2地表水环境质量现状监测与评价 (110) 6.3废水排放方案及排水去向 (115) 6.4地表水环境影响评价 (115) 第七章地下水环境影响分析 (117) 7.1地下水环境现状监测与评价 (117) 7.2地下水水文地质特征分析 (121) 7.3本工程用水水源可行性分析 (122) 7.4地下水环境影响分析 (125) 第八章噪声影响分析 (129) 8.1声环境现状监测及分析 (129) 8.2施工期的噪声环境影响分析 (130) 8.3运行期声环境影响预测 (132) 8.4本工程拟采取的噪声防治措施 (133) 第九章固体废物影响分析 (135) 9.1拟建甲醇工程固废概况 (135) 9.2固体废物分析 (135) 9.3固体废物的合理处置与综合利用途径 (136) 9.4工程投产后固体废物影响分析 (137) 第十章生态环境影响分析 (138) 10.1 生态环境与生态资源状况 (138) 10.2污染物排放对生态环境的影响 (139) 第十一章环境风险评价 (146) 11.1环境风险评价等级 (146) 11.2环境风险评价范围 (146) 11.3环境风险识别 (146) 11.4源项分析 (150) 11.5环境风险预测 (151)