煤制甲醇工艺设计
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇工艺流程煤制甲醇是一种利用煤炭作为原料生产甲醇的工艺，通过一系列的化学反应和工艺步骤，将煤炭中的有机化合物转化为甲醇。
下面将介绍一个典型的煤制甲醇工艺流程。
1.煤炭选择和预处理：首先，需要选择适合作为原料的煤炭种类，通常选择煤中含有较高含氧量和低硫、低灰分的煤炭。
在选取好原料后，对煤炭进行预处理，包括破碎、磁选等工序，以去除煤炭中的杂质。
2.煤气化：预处理后的煤炭被送入煤气化炉中，煤气化炉是一个高温、高压的环境，将煤炭中的碳和水转化为一氧化碳和氢气的混合气体，这种混合气体通常被称为合成气。
3.合成气净化：合成气中含有大量杂质，如硫化氢、氨、氯化氢等，需要进行净化处理。
净化过程通常包括水煤气变换、变换反应器中进行水煤气变换反应，将一氧化碳和水转化为二氧化碳和氢气，减少一氧化碳的含量；然后经催化剂床层，将合成气中的硫化物转化为硫磺。
4.合成气加压：由于合成气是在煤气化过程中产生的，所以其压力一般较低，需要通过加压装置将合成气的压力提高到催化合成所需的工艺要求。
5.甲醇合成反应：将高压的合成气与催化剂（通常是铜锌类催化剂）在反应器中进行催化，催化剂可以促进反应，将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个反应通常是一个多级反应器的连续流程，以提高甲醇的选择性和产率。
6.甲醇分离：经过甲醇合成反应后，产生的混合气中含有大量的甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳和其他杂质。
需要通过分离装置，如精馏塔、萃取塔等，将甲醇从混合气中分离出来，得到纯度较高的甲醇。
7.甲醇精制：分离得到的甲醇还会含有一些杂质，如水、酸、碱、杂质碳等。
需要通过精制装置，包括吸附剂、蒸馏塔等，对甲醇进行进一步的精制和去杂质处理，以提高甲醇的纯度。
8.尾气处理：在甲醇生产过程中，会产生一些废气和废水，其中含有一些有害物质，如二氧化硫、氨等。
这些废气和废水需要经过处理装置，如脱硫装置、催化氧化装置等，使其达到环境排放标准。
以上是一个典型的煤制甲醇工艺流程，这个工艺流程基于化学反应和物理分离等原理，将煤炭转化为甲醇，通过精细设计和操作控制，可以实现高效、稳定的甲醇生产。
煤化工工艺设计~煤制甲醇典型工艺设计路线图
煤化工工艺路线图煤制甲醇典型工艺路线图1、合成甲醇的化学反应方程式：（1）、主反应：C O+2H2=C H3O H+102.5K J/m o l（2）、副反应2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/molCO+3H2=C H4+H2O+115.6 KJ/mo l4C O+8H2=C4H9O H+3H2O+49.62K J/m o lC O2+H2=C O+H2O-42.9K J/m o l2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高，H2含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。
3、CO变换反应C O+H2O(g)=C O2+H2（放热反应）4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比天然气制甲醇工艺流程图1、合成甲醇的化学反应方程式：C H4+H2O=C H3O H+H22、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于天然气甲烷含量较高，因此要对天然气进行蒸汽转化，生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。
由于蒸汽转化反应是强吸热反应，因此还要对天然气进行纯氧部分氧化以获取热量，使得蒸汽转化反应正常连续进行，最终达到甲醇合成气的要求。
3、蒸汽转化反应C H4+H2O(g)=C O+H2（强吸热反应）4、纯氧部分氧化反应2C H4+O2=2C O+4H2+35.6k J/m o lC H4+O2=C O2+2H2+109.45k J/m o lC H4+O2=C O2+H2O+802.3k J/m o l5、天然气组分与甲醇合成气组分对比石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃）以天然气（或煤气）为原料的MTO技术流程以天然气（或煤炭）为原料的MTP技术流程煤炭直接液化工艺流程简图NEDOL直接液化工艺流程。
年产10万吨甲醇工艺设计
甲醇是一种无色、易挥发的液体，是一种重要的化工原料。
甲醇可用作溶剂、防冻剂、燃料等，并且也是合成多种化学品的重要原料。
本文将介绍一种年产10万吨甲醇的工艺设计。
1.原料选择甲醇的主要原料是天然气或煤炭。
在本设计中，采用天然气作为原料，主要原因是天然气作为清洁能源，不仅含有丰富的甲烷，而且还有其他杂质，如醇、醛和硫化物等。
2.甲醇生产工艺流程甲醇的生产过程主要分为气化、合成气净化、变换反应、甲醇的分离和精制等环节。
气化：天然气通过一系列的处理后，首先进入气化炉进行气化反应，将甲烷转化成一氧化碳和氢气。
合成气净化：气化产生的合成气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气等杂质，需要通过一系列净化步骤，去除杂质，如一氧化碳的选择性氧化、水蒸气转化等，使得合成气的组成符合变换反应的要求。
变换反应：减少二氧化碳的含量并提高一氧化碳的转化率，需要进行一系列变换反应。
主要反应有水汽变换反应和低温甲醇合成反应。
甲醇的分离和精制：合成后的甲醇进入精制塔，通过分离和纯化操作，去除杂质和溶剂，获得高纯度的甲醇。
3.工艺优化为了提高甲醇的生产效率和降低成本，可以对工艺进行优化。
提高合成气的利用率：在气化炉中，采用高效的催化剂和反应条件，提高一氧化碳和氢气的产率。
减少能量消耗：通过余热回收系统，对高温废气和废水进行换热，降低能量消耗。
优化反应条件：根据反应的动力学特性，确定最佳反应温度和压力，提高甲醇的选择性和收率。
改进分离和纯化技术：对精制塔进行优化设计，提高甲醇的回收率和纯度。
4.安全措施甲醇是一种易燃易爆液体，在生产过程中需要采取一系列安全措施，包括防火、防爆、通风和泄漏处理等。
此外，还需要定期检查和维护设备，确保工艺安全可靠运行。
综上所述，本文介绍了年产10万吨甲醇的工艺设计，包括原料选择、工艺流程、工艺优化和安全措施。
通过对工艺的优化和改进，可以提高甲醇的生产效率和质量，并降低生产成本，达到经济效益和环境效益的双重目标。
【毕业设计】煤制甲醇合成工艺毕业设计.doc
【毕业设计】煤制甲醇合成工艺毕业设计.doc煤制甲醇是我国科技发展的重要领域之一，也是一个具有广泛应用前景的绿色化学工业。
本文旨在设计一种可行、经济、环保的煤制甲醇合成工艺。
一、煤制甲醇的主要产出原理煤制甲醇是通过合成气（CO+H2）反应生成甲醇得到的一种高附加值的产品。
煤制甲醇合成过程主要反应有三步：首先，将煤转化为气化气体，然后将气化气体中的CO和H2摆与催化剂（通常为铜锌催化剂）反应，生成甲醇，最后通过蒸馏、纯化等工艺流程得到高纯度的甲醇产品。
二、煤制甲醇合成工艺设计煤制甲醇合成工艺需要考虑的主要因素包括煤质、气化工艺、合成催化剂以及甲醇分离纯化过程。
本设计以山西煤炭资源丰富的地理优势为基础，结合当前已有的煤制甲醇产业示范工程，制定如下煤制甲醇合成工艺方案。
（一）煤气化工艺本设计选择采用固定床气化工艺，该工艺适合气化产率高、稳定性好的煤种，同时也能适应较高温度和高压力条件下的气化反应。
根据实际情况，建议选用一种在煤中含碳率较高、灰份较低的煤种。
（二）甲醇合成催化剂本设计选用铜锌催化剂，该催化剂具有高催化活性、选择性好、稳定性强等优点，在加氢条件下能够高效地将CO2和CO反应成甲醇。
（三）甲醇分离纯化甲醇合成反应产物含有杂质较多，需要进行分离和纯化。
本设计采用一种结构简单、操作灵活的精馏工艺流程，同时也可以考虑采用更加环保的膜分离技术。
1. 生产能力本设计生产能力为50万吨/年。
2. 生产成本选择山西省内的煤矿资源，估算煤气化成本为350元/吨。
估算甲醇合成成本为4700元/吨。
采用精馏或膜分离工艺，估算甲醇分离纯化成本为900元/吨。
3. 经济效益估算年销售收入为12.5亿元，年净利润为1.5亿元。
本设计采用固定床气化工艺，废气排放浓度相对较低，同时可在气化过程中回收CO2，降低二氧化碳排放量。
采用铜锌催化剂可以降低加氢反应中CO2的排放，同时也可以在甲醇分离纯化过程中采取更加环保的膜分离技术，综合来看该工艺的环保性较好。
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇是一种重要的化工产品，其生产工艺流程对于提高甲醇产率、降低生产成本具有重要意义。
煤制甲醇工艺流程通常包括煤气化、合成气净化、甲醇合成等环节，下面将对煤制甲醇工艺流程进行详细介绍。
首先是煤气化环节，煤气化是将煤转化为一种可用于合成气生产的气体混合物的过程。
煤在高温、高压和缺氧条件下，通过化学反应生成一种含有一氧化碳和氢气的气体混合物，即合成气。
煤气化过程一般分为干燥、气化和净化三个阶段，其中干燥和气化是煤气化的关键环节。
接下来是合成气净化环节，合成气中含有大量的杂质气体，如二氧化碳、硫化氢等，需要进行净化处理。
合成气净化的目的是去除杂质气体，提高合成气的纯度，以满足甲醇合成的要求。
合成气净化通常包括除尘、脱硫、脱氮等步骤，通过这些处理，可以使合成气中的杂质气体得到有效去除。
最后是甲醇合成环节，甲醇合成是利用合成气进行催化反应生成甲醇的过程。
甲醇合成反应一般采用铜锌催化剂，通过一系列催
化反应将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
甲醇合成反应是一个复杂的化学过程，需要控制好反应条件和催化剂的选择，以提高甲醇的产率和纯度。
总的来说，煤制甲醇工艺流程包括煤气化、合成气净化和甲醇合成三个主要环节，每个环节都有其独特的工艺条件和操作要求。
通过合理设计和优化工艺流程，可以提高甲醇的产率，降低生产成本，促进煤制甲醇工艺的发展和应用。
希望本文对煤制甲醇工艺流程有所帮助，谢谢阅读。
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程1.煤气化煤气化是将煤炭在高温、高压下与氧气或蒸汽等气体反应，生成煤气的过程。
常用的煤气化方法有煤气化炉燃烧气化法和煤浆气化法。
煤气化炉燃烧气化法将煤炭和空气或氧气一起在燃烧炉中燃烧，生成一氧化碳和氢气等气体。
煤浆气化法是将煤炭粉末与水混合形成煤浆，再通过加热和增压的方式进行气化反应。
2.气体净化由于煤气化产生的煤气中含有硫化物、氯化物、灰分等杂质，需要进行气体净化处理。
净化过程中主要包括高温净化、低温净化和脱硫等步骤。
高温净化是通过高温反应将硫化物、氯化物等杂质转化为硫酸和盐等易于除去的形式。
低温净化则是采用吸附剂对煤气中的杂质进行吸附分离。
脱硫是通过添加碱性物质或其它脱硫剂，将硫化氢等硫化物从煤气中除去。
3.合成气制甲醇合成气制甲醇是将煤气中的一氧化碳和氢气进行合成反应，生成甲醇的过程。
合成气经过压缩、变压吸附、变温吸附等处理后，输入到甲醇合成反应器中进行反应。
甲醇合成反应通常采用催化剂，在高温、高压下，将一氧化碳和氢气生成甲醇。
合成气制甲醇反应器的设计和控制非常重要，影响甲醇合成效率和质量。
4.甲醇纯化甲醇合成反应产生的甲醇中含有水、二甲醚、醇醚和杂质等，需要进行甲醇纯化。
甲醇纯化过程中涉及蒸馏、凝汽、吸附、除水、除杂等步骤。
首先通过蒸馏将甲醇分离，然后通过凝汽冷凝，将甲醇中的水和杂质除去。
接下来，通过吸附剂吸附除去醇醚和二甲醚等杂质。
最后使用分子筛或其他除水剂将甲醇中的水分除去。
5.甲醇储运甲醇纯化后，可以直接用于甲醇燃料或进一步加工。
甲醇需要进行储运和包装。
常见的甲醇储运方式有储罐、气体罐车和气体管道等。
储罐用来储存甲醇，气体罐车用来运输甲醇，气体管道用来输送甲醇。
总结：煤气化制甲醇是通过煤气化、气体净化、合成气制甲醇、甲醇纯化和储运等步骤，将煤炭转化为甲醇的生产过程。
该工艺流程需要综合利用各种化学反应和物理分离技术，同时控制工艺参数，以保证甲醇的产量和质量。
煤气化制甲醇技术是煤炭资源高效利用的重要途径，有助于降低对化石燃料依赖，减少环境污染，促进可持续发展。
煤制甲醇工艺设计原理
煤制甲醇工艺设计原理煤制甲醇是利用煤作为原料进行化学转化制取甲醇的工艺过程。
煤炭是一种含碳量较高的化石燃料，其主要成分是碳、氢、氧、氮和一些金属元素等。
煤制甲醇可以有效利用煤炭资源，降低对化石燃料依赖，减少二氧化碳的排放，对节能减排具有重要意义。
煤制甲醇的工艺设计原理主要包括煤气化、合成气的净化、合成气的转化和甲醇的提纯等环节。
下面将详细介绍这些环节的工艺设计原理：1.煤气化：煤气化是将煤炭在高温和高压条件下与空气、水蒸气或氧气等反应生成合成气的过程。
煤气化反应主要包括干燥、热解和气化三个步骤。
煤气化产生的合成气中含有大量的一氧化碳和氢气等可用于合成甲醇的原料。
2.合成气的净化：煤气中含有杂质如硫化物、氨、氯化物等，这些杂质对于后续的合成反应有不利影响，因此需要对合成气进行净化处理。
主要的净化工艺包括脱硫、脱氨和脱氯等步骤，以保证合成气的纯度和质量，防止催化剂的中毒。
3.合成气的转化：合成气的转化是指将合成气中的一氧化碳和二氧化碳等气体通过催化反应转化为甲醇的过程。
这一步骤通常采用催化剂进行，以提高反应速率和选择性。
常用的催化剂有锆锌镍钙和铝铈钠等，其中锌优于钴和铜等。
4.甲醇的提纯：合成甲醇通常含有大量的杂质，如水、醇醚、酸等。
这些杂质会降低甲醇的纯度和质量，影响后续的应用。
因此需要对合成甲醇进行提纯处理。
通常采用蒸馏、吸附和膜分离等方法进行甲醇的提纯和纯化。
煤制甲醇工艺设计原理主要涉及了煤的气化、合成气的净化、合成气的转化和甲醇的提纯等环节。
通过合理设计这些环节，能够实现高效、低能耗、环保的煤制甲醇工艺过程。
煤制甲醇技术的运用不仅能够提高煤的利用率，还有助于减少化石燃料的消耗和减排二氧化碳的排放，具有重要的经济和环保意义。
年产15万吨煤制甲醇生产的工艺设计0
目录1 设计背景 (1)1.1 合成甲醇的发展历程 (1)1.2 甲醇的生产方法 (1)1.3 几种典型的甲醇精制工艺流程 (2)2 甲醇合成催化剂及合成工艺选择 (4)2.1 催化剂选择 (4)2.2 反应温度 (4)2.3 反应压力 (5)2.4 气体组成 (5)2.5 空速 (6)3 工艺选择 (7)3.1 煤的选用 (7)3.2 气化工艺 (7)3.3 原料气的变换 (8)3.4 脱硫脱碳工艺 (9)3.5 合成工艺流程 (11)3.6 精馏方案选择 (12)4 物料衡算 (13)4.1 合成过程的反应方程 (13)4.2 合成塔物料衡算 (13)4.3 合成反应中各气体消耗和生产量 (14)4.4 新鲜气和驰放气量的确定 (16)4.5 循环气气量的确定 (17)4.6 入塔气和出塔气组成 (18)4.7 甲醇分离器出口气体组成 (19)5 热量衡算 (21)5.1 合成塔热量衡算相关计算式 (21)5.1.1 合成塔入塔热量计算 (21)5.1.2 合成塔的反应热 (22)5.1.3 合成塔出塔热量计算 (22)5.2 合成塔热量损失 (23)5.3 蒸汽吸收的热量 (23)5.4 合成气换热器的热量衡算 (24)5.4.1 合成气入换热器的热量 (24)5.4.2 合成气出换热器的热量 (24)5.5 换热器的热量衡算 (25)5.5.1 入换热器的出合成塔气热量 (25)5.5.2 出换热器的出合成塔气热量 (25)5.6 水冷器的热量衡算 (25)5.6.1 入水冷器的热量 (25)5.6.2 出水冷器的热量 (25)5.6.3 冷却水的用量 (26)5.7 甲醇分离器的热量衡算 (26)6 合成工段的设备选型 (28)6.1 催化剂的使用量 (28)6.2 合成塔的设计 (28)6.2.1 换热面积的确定 (28)6.2.2 换热管数的确定 (28)6.2.3 合成塔直径 (28)6.2.4 合成塔的壁厚设计 (29)6.2.5 壳体设计液压强度校核 (29)6.2.6 合成塔封头设计 (30)6.2.7 折流板和管板的选择及设计 (30)6.2.8 支座 (30)6.3 合成气进塔换热器的选型 (31)6.4 水冷器的选型 (32)6.5 汽包的选型 (33)6.6 加热器的选型 (33)7 Aspen Plus模拟 (34)7.1 Aspen Plus工艺流程概述 (34)7.2 Aspen Plus模拟数据输入 (34)7.3 Aspen Plus模拟结果 (35)8 安全技术与环境保护 (38)8.1 有毒物质的预防 (38)8.1.1 甲醇中毒的应急处理 (38)8.1.2 二甲醚中毒的应急处理 (38)8.1.3 一氧化碳中毒的应急处理 (38)8.1.4 硫化氢中毒的应急处理 (38)8.2 甲醇的贮藏 (39)9 设计结果 (40)9.1 物料衡算数据 (40)9.2 能量衡算数据 (40)9.3 设备选型 (41)10 总结 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
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煤制甲醇工艺流程化设计
主反应为：C + O 2 → + 2 + H 2 → 3O
副反应为：
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。
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，2，H
２
等。
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可以直接进行变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将转化为2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H 2S 和过量的2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。
反应式： 222CO+H O=CO +H
2423CO H CH H O +⇔+2492483CO H C H OH H O +⇔+222CO H CO H O
+⇔+
3 合成工段
合成工段工艺流程图如图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10～15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5.2，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。
合成主反应： 23CO+2H =CH OH 主要副反应： 2232CO +3H =CH OH+H O 4 精馏工段
精馏工段工艺流程图见图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。
合 成 塔
驰放气
中压蒸汽
锅炉给水
新鲜气
过热蒸汽去锅炉
甲醇合成工段工艺流
程图
粗甲醇去精馏
氢循环
分 离器
合成操作条件1. 反应压力：5.0MPa 2. 反应温度：250~270℃ 3. 流量： 出口 699.8 kmol/h 入口 783.6 kmol/h
2.24 MPa 5.0 MPa
215 ℃ 5.0 MPa
285℃
图1 甲醇合成工艺流程图
产品甲醇
闪蒸气低沸物
饱和蒸汽
塔底残液
粗甲醇
低沸物回流
预精馏塔
主精馏塔
图2 精馏工段工艺流程图
主要流程概貌
包装
煤场 型煤
气柜
造气
脱硫
压 缩 机
合成
精馏 脱碳 变脱 变换
精脱 灌区
图3 低压法甲醇合成的工艺流程
1－加热炉；2－转化炉；3－废热锅炉；4－加热器5－脱硫器；6，12，17，21，24－水冷器；
7－气液分离器；8－合成气压缩机；9－循环气压缩机；10－甲醇合成塔；11，15－热交换器；
13－甲醇分离器；14－粗甲醇中间槽；16－脱轻组分塔；18－分离塔；19，22－再沸塔；20－甲醇精馏塔；
23－2吸收塔。