30万甲醇厂甲醇精馏工段初步设计
(1)利用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作常压塔塔底再沸器热源,从而减少蒸汽消耗和冷却水消耗,形成双效精馏,总的能耗比二塔流程降低10% ~20%。
(2)预塔加萃取水,有效的脱除粗甲醇中溶解的气体CO2、CO、H2、和丙酮、烷烃等轻馏份杂质,使甲醇充分溶解在甲醇水溶液中,从而减少甲醇在预塔塔顶的损失。
(4)在常压精馏塔提馏段杂醇油浓缩区设采出口,及时地将难分离的低沸点共沸物-杂醇油采出,从而有效地降低了常压塔的分离难度,减小了操作回流比,达到了节能、提高收率的目的；另外杂醇油采出后,能有效降低常压塔塔底废水中甲醇的含量。
(5)增设的甲醇回收塔,操作弹性大,操作灵活,可回收甲醇,减少废水中的甲醇含量。不仅甲醇回收率增加,而且可以在粗甲醇杂质含量较高时从回收塔取出的甲醇用作燃料,避免杂质在系统累积而影响产品甲醇质量。
近年来，甲醇作为替代能源发展迅速，主要用于甲醇汽油、燃料电池及甲醇制烯烃等。世界各国的甲醇生产主要以天然气和煤为原料。全球天然气价格不断上涨,导致甲醇生产成本居高不下,产品价格居于高位。因此,目前全球甲醇生产正在向具有丰富天然气,且生产成本较低的地区转移。2006年世界甲醇总产能为4695万吨/年。2007-2010年全球甲醇产能年增长率为4.5%-5.0%。甲醇行业近年发展迅速,全球生产能力维持逐年递增走势,中国甲醇工业在良好的宏观经济及下游需求增长下也维持稳定快速的增长局面。2005年之前年增长不足二成，2006、2007年增速较快,两年年均增速50%,产能也达到了两千万吨以上。近几年虽然产能增速有所放缓,然2010年产增长率拉高至38%。2011年1-12月，全国精甲醇的产量达2226.66万吨，同比增长36.27 %。2012年10月，中国精甲醇产量为216.8万吨，较去年同期增加了10.41%；1-10月累计产量为2202.5万吨，较去年同期增加了18.37%。
选择工艺流程时,要综合考虑催化剂、粗甲醇合成条件、精馏过程中能源消耗、精甲醇的质量等,合理选择适当的精馏方法。在制定粗甲醇精馏的工艺流程时,应考虑下述原则：
(1)根据粗甲醇的质量决定精馏过程的复杂程度。粗甲醇杂质的含量主要决定于催化剂本身的选择性,反应温度、压力对其影响不显著,采用铜系催化剂合成的粗甲醇杂质含量少,不必要再用化学净化方法进行处理。
现场应用情况：上海焦化有限公司第二煤气厂，国产20万t/a甲醇装置生产醋酸专用甲醇的四塔精馏工艺,是在总结二塔精馏工艺特点的基础上,对其进行改进、完善的先进工艺[5]。泸天化绿源醇业公司也采用四塔的工艺流程[11]。
6、该设计的创新之处
本设计所选定的四塔甲醇精馏系统具有高纯度、低能耗、低成本的优点。本设计的目的是在获得高纯度甲醇产品的前提下，通过优化换热器网络，根据不同精馏塔之间温差合理利用能量，从而降低能耗，减少生产成本同时降低排出物中杂质的组分。为减少废水排放,增设甲醇回收塔,进一步回收甲醇,减少废水中的甲醇含量。
3、甲醇精馏的主要任务是除去粗甲醇中溶解的气体及低沸点组分,除去水及高沸点杂质,获得高纯度的优质甲醇产品。同时获得副产品:异丁基油(杂醇油)。四塔工艺的采用大大提高了精甲醇的质量，并且还提高了其收率。产出甲醇至少能达到99%以上。
4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：
4.1精馏原理及工艺流程的选择
(3)由于预塔塔底的温度远低于加压塔的进料口处的温度,加压塔进料属于冷进料,而加压塔釜液温度又高于常压塔进料口处的温度,常压塔进料属于过热进料状态。无论是冷进料还是热进料对精馏塔分离都是不利的,需损失一定高度的的填料用于换热。设计的一台加压塔进料/釜液换热器,尽量降低进料和进料口处的温差,从而提高了加压塔和常压塔的分离效率[15]。
7、设计产品的主要用途ห้องสมุดไป่ตู้应用领域：
甲醇是重要的有机原料，是C1化学工业的基础产品，然而其自身价位较低，附加值不高。甲醇的深加工与工业应用是许多国家竞相开发的一个重要领域，甲醇工业的发展在很大程度上取决于甲醇工业应用领域的开拓与深加工产品的开发[13]。目前，随着甲醇应用领域的开发，甲醇制烯烃、制甲基叔丁基醚（MTBE）、制甲醛、甲醇蛋白、甲醇生产促进剂、甲醇燃料的技术进步及工业化突破以及醋酸、甲酸甲酯、碳酸二甲酪、二甲醚等下游产品不断开发，特别甲醇燃料电池的研究与开发及应用，将为甲醇工业提供巨大潜力，也将为我国中小合成氨企业走出困境，实现产品的多样化带来光明前景。
全球甲醇市场仍旧由少数特大型跨国公司垄断,其中最大的甲醇生产商是美国的梅思恩公司(Methanex),生产能力占全球甲醇总产能的21%,供应量占全球市场的40% ~50%。其次是萨比克(SABIC,沙特基础工业公司),生产能力约占全球的9%。世界甲醇工业的趋向：生产规模大型化，普遍规模60万吨／年，全球有12套百万吨级甲醇装置，其中三套达到170万吨／年（伊朗、沙特、马来西亚）,两套230万——240万吨／年（卡塔尔、尼日利亚）；生产布局由原来集中在消费地区（北美、西欧）转向原料产地（拉美、中东、东亚）；原料结构以天然气为主，占全球甲醇产能的90%。在世界大宗有机化工原料中，甲醇的产销量已居第4位。仅次于乙烯、丙烯和苯的产销量。世界甲醇的总产量能力远远不够当今工业用品消费。进入本世纪以来，新建装置集中在中东、拉美和东亚等地天然气资源丰富的地区，谋求以成本优势占领市场。装置的规模也呈现出大型化(5000-12000吨/天)的趋势。世界甲醇生产格局的变化导致消费格局发生重大变化。美国、欧洲、日本等发达国家和地区甲醇消费已由自给逐步转变为依靠进口。
甲醇精馏系统工艺基本分为：带有高锰酸钾反应的精馏流程、单塔精馏系统、双塔精馏系统、三塔精馏系统、四塔精馏系统[10]。目前，国内甲醇精馏工艺主要分为双塔精馏工艺、带有高锰酸钾反应的精馏工艺和三塔精馏工艺。带有高锰酸钾反应的精馏工艺需要对粗甲醇中的还原性物质进行处理后再精馏，工艺复杂，该工艺主要用于对甲醇质量要求相当严格的场合[8]。由于双塔精馏和三塔精馏工艺完全能够保证工业上对精甲醇质量的要求，因此一般不必采用带高锰酸钾反应的精馏工艺[12]。
本科毕业设计开题报告
题目：30万t/a甲醇厂甲醇精馏工段初步设计
专题：
院（系）：资源与环境工程学院
班级：化学工程与工艺
姓名：张同学
学号：15号
指导教师：徐老师
教师职称：教授
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告
题目
30万t/a甲醇厂甲醇精馏工段初步设计
来源
工程实践
1、研究目的和意义
甲醇作为重要的基本有机化工原料之一，在世界经济中起着十分重要的作用。[1]随着世界能源的日趋紧缺，甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品，以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。[2]而且，随着甲醇衍生物及其下游产品的迅速发展和甲醇燃料的应用，甲醇需求量还会越来越大，我国的精甲醇大量用于甲醛生产，甲醛生产多采用精甲醇在银催化剂下气化脱氢工艺，对原料纯度要求就很高。因此提高甲醇产品质量和降低生产消耗就越来越引起人们的关注。
我国甲醇工业始于1957年。我国是一个富煤贫气少油的国家，甲醇生产以煤炭为主要原料。河南、山东、内蒙古、山西为我国甲醇产能最大的4个省份，占全国总生产能力的48%左右。国内比较大型的甲醇生产厂有上海焦化有限公司以煤为原料的生产装置；中石化四川维尼纶厂以乙炔尾气和天然气为原料的生产设备；以天然气为原料的甲醇生产企业还有陕西榆林天然气化工公司、大庆油田甲醇厂、陕西长庆油田、四川江油甲醇厂等，生产规模多在10万公吨/年左右，其它生产设备大多数采用联醇技术，生产规模多在1~5万公吨/年。甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。甲醇的消费已经超过其传统用途，潜在的耗用量远远超过其化工用途，渗透到国民经济的各个部门，今后甲醇的发展速度将更为迅速。随着我国工业化城镇化的不断推进，我国对甲醇需求量将越来越大，中国也成为世界甲醇生产商的目标市场。近年来，虽然甲醇行业产能过剩形势严峻，但国内甲醇装置投资热度依然不减。生意社数据显示，2010年行业新增产能640万吨，2011年新增产能814万吨，2012年我国将有550万吨以上的新建甲醇装置投产。
2.介绍甲醇精馏原理、工艺（双塔精馏工艺技术法、三塔精馏工艺技术法、四塔精馏工艺技术）和选定设计工艺流程技术。
3.甲醇精馏系统选定之后，对工艺进行计算[6]，对全流程进行物料衡算、热量衡算。其中物料衡算根据进料量是塔顶出料量与塔底出料量之和的原理分别对四个塔进行计算。能量衡算需要化工模拟软件辅助。对常压塔冷却器进行工艺设计和设备设计。
3、研究/设计的目标：
甲醇精馏是甲醇合成的下游工序，其目的就是对合成装置来的粗甲醇进行精制，将甲醇中的杂质进行脱除，以生产符合标准的优等级精甲醇产品。具体研究目标如下：
1、熟悉甲醇生产工艺，对生产设备的功能结构进行深入了解，运用所学专业知识和工厂实习经验，分析各种工艺参数。
2、学习工艺计算和培养设计绘制工程图纸能力。最终通过毕业设计来达到培养自己理论联系实际，分析问题、解决问题以及独立完成工作的能力。
(2)在简化工艺流程的同时,还要考虑产品质量的特殊需要及蒸馏过程中甲醇的收率。
(3)减少蒸馏的热负荷。
(4)蒸馏工艺操作集中控制
(5)重视副产品的回收和排污的处理。
4.2四塔流程采用的工艺
采用三个塔精馏+回收塔的工艺流程,预塔的主要目的是除去粗甲醇中溶解的气体(如CO2、CO、H2等)及低沸点组分(如二甲醚、甲酸甲酯),加压塔及常压塔的目的是除去水及高沸点杂质(如异丁基油),同时获得高纯度的优质甲醇产品[4]。另外,为减少废水排放,增设甲醇回收塔,进一步回收甲醇,减少废水中的甲醇含量。
（6）四塔工艺比较适合大型甲醇装置，因为随着生产规模的扩大，其工艺节能、高效的优势才可体现出来[5]。
4.2.2四塔精馏缺点
与其他工艺如双塔精馏、三塔精馏操作复杂，设备投资有所增加。
4.3设计步骤
1.查阅与甲醇相关的中文文献资料，阅读后归纳出结论，并完成文献综述，其中文献综述包括甲醇的性质、用途和生产概况。查阅一篇与甲醇精馏相关的英文文献并翻译。
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：************名：***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－3793.1 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﹚／MPa7.97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－1自燃点／℃气体764.09 在空气中473 液体726.16 在氧气中461 蒸发潜热﹙64.7℃﹚／kJ·mol－135.295表面张力／mN·m－1 24.5 熔融热﹙－97.1℃﹚／kJ·mol－13.169黏度／mPa·s 热导率／〔J／﹙m·s·K﹚〕2.1×10－3液体黏度﹙20℃﹚0.5945 空气中最大允许浓度／﹙g·m－3﹚0.05蒸汽黏度﹙15℃﹚0.140 空气中爆炸极限／%临界体积﹙V c﹚／mL·mol－1118 下限 6.0临界压缩系数﹙Z c﹚0.224 上限36.51.2产品用途甲醇是重要的一碳化工基础产品和有机化工原料，而且是重要的溶剂，广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业，由甲醇出发可制取多种化工产品。
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)4.3 预精馏塔模拟 (48)4.4加压塔模拟 (50)4.5塔设备一览表 (52)第5章附属设备的选择 (53)5.1确定物性数据 (53)5.2工艺结构尺寸 (54)5.3换热器衡算 (56)5.3.1热量衡算 (56)5.3.2 换热器流体的流动阻力 (59)5.4泵的选型原则 (60)5.5各类泵的性能参数 (62)5.6泵的计算 (64)参考文献 (67)后记及其他 (68)附图1 (69)附图2 (70)第1章总论1.1 概述1.1.1意义及作用目前，甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。
毕业设计 30万吨每年甲醇精馏工段 常压精馏塔工艺设计及分析
54.0
19.0
甲酸乙酯HCOOC2H3
54.1
50.9
16.0
双甲氧基甲烷甲醛
42.3
41.8
8.2
丁酮CH3COC2H5
79.6
63.5
70.0
丙酸甲酯C2H5COOCH3
79.8
62.4
4.7
甲酸炳酯HCOOC3H7
80.9
61.9
50.2
二甲醚（CH3）2O
38.9
38.8
10.0
乙醛缩二甲醇
Key words: methanol distillation, atmospheric distillation, ASPEN simulation, flowsheet
第一章
甲醇(CH3OH，英文名称Methanol)是最简单的饱和脂肪醇。大约有90％的甲醇用于化学工业，作为生产甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、二甲醛等的原料,还有10％用于能源工业。在基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯。甲醇深加工产品目前己达120多种，中国以甲醇为原料的一次加工产品近30种。甲醇作为最主要的基本有机化工原料之一和替代能源的一部分，在当前全球化工产品市场上起着举足轻重的作用。“九五”期间国内甲醇需求将以15％～20％速度递增，2000年需求达到210万吨。如何进一步节能降耗和提高产品质量越来越引起人们的关注。
甲醇可以任意比例同多种有机化合物互溶，并与其中的一些有机化合物生成共沸混合物.据文献记载，迄今己发现与甲醇一起生成共沸混合物的物质有100种以上。由于有共沸混合物的生成，且沸点与甲醇的沸点相接近，将影响到蒸馏过程对有机杂质的消除。
甲醇具有上述多种重要的物理化学性质，使它在许多工业部门得到广泛的用途，特别是由于能源结构的改变，和碳一化学工业的发展，甲醇的许多重要的工业用途正在研究开发中。例如甲醇可以裂解制氢，用于燃料电池，日益引人注目。甲醇通过ZSM-5分子筛催化剂转化为汽油已经工业化为固体燃料转化为液体燃料开辟了捷径。甲醇加一氧化碳加氢可以合成乙醇。又如甲醇可以裂解制烯烃。这对石油化工原料的多样化，面对石油资源日渐枯竭对能源结构的改变，具有重要意义。甲醇化工的新领域不断地被开发出来其广度和深度正在发生深刻的化。
30万吨甲醇化工厂初步设计说明书
学生学习初步设计
3.1.2 甲醇合成
CO 与 H2 合成甲醇是种可逆反应：
为减少合成甲醇过程中的副反应，提高甲醇产率，须选择适当的温度、压力 和催化剂，一般温度 300—400℃，压力 20MPa 左右。合成甲醇的反应温度低， 所需压力低，能耗也低，但温度低，反应速度变慢，所以催化剂是关键因素。合 成甲醇原料气 H2/CO 的化学计量比是 2：1。CO 含量过高对温度控制有害，且 能引起羰基铁在催化剂上的积聚，使催化剂失掉活性，故采用 H2 过量，H2／ CO 摩尔比为 2.2—3.0 较好。
1、塔设备 所有的塔设备为半露天，用裙座支承安装于基础环上。与塔设 备相关的设备如冷凝器、回流泵等按轴线就近布置，减少管线占地。
四个塔成组布置，位于同一轴线上。由于加压塔的回流罐较大，所以在一层 单独布置，用基座抬高。其余回流罐布置在三层。所有塔的再沸器布置在二层， 冷凝器布置在四层。由于精馏塔过高，精馏塔设备回流全部采用回流泵强制回流。 2、换热器 产品物料的冷凝器置于一层吸收塔的附近，便于出管。 3、泵 精馏车间的泵出口轴线对齐，减少管道铺设的难度，泵之间的距离在 1200mm，方便检修。
严峻考验，但我国煤炭资源相对丰富，大力发展煤化工，合理开发利用煤炭资源
已成共识。发展煤制甲醇，以煤代替石油，是国家能源安全的需要也是化学工业
高速发展的需求。
3.1 甲醇合成法的化学过程
3.1.1 煤的气化
煤在高温常压下，与气化剂反应转化为 CO、H2 等可燃性气体的过程，称为 煤的气化。气化剂主要是水蒸气、空气或它们的混合气。从煤的气化得到甲醇合 成的工业原料——CO 和 H2 的混合物（合成气），通常将水蒸气直接通人炽热的 煤层，其转化为合成气的化学反应如 下：
30万甲醇厂甲醇精馏工段初步设计开题答辩PPT
精甲醇的市场前景很好
高效的精馏装置可降低甲醇成本提高产品竞争力
国内外发展情况
国外甲醇现状
国内甲醇现状
设计的目标
熟悉甲醇生产工艺，对生产设备的功能结构进行深入了解，运用所学专业知识和工 厂实习经验，分析各种纸能力。最终通过毕业设计来达到培养自己理论 联系实际，分析问题、解决问题以及独立完成工作的能力。
甲醇的用途与应用领域 目前，随着甲醇制烯烃、甲基叔丁基醚 （MTBE）、甲醛、甲醇蛋白、甲醇生产促进剂、 醋酸、甲酸甲酯、碳酸二甲酪、二甲醚等下游 方案的可行性分析 产品不断开发，特别甲醇燃料电池的研究与开 发及应用，将为甲醇工业提供巨大潜力，也将 为我国中小合成氨企业走出困境，实现产品的 多样化带来光明前景。
设计产品的主要用途和应用领域
甲醇新的消费方向
甲醇以及通过甲醇合成的二甲醚是未来理想的替代能源产品，目前在这块领域发展 速度较快，其中2011年二甲醚需求量增长达58.5%，未来前景十分广阔。
生产二甲醇燃料
二甲醚（DME）除了在日用化工、制药、农药、燃料、涂料等 方面具有广泛的用途外，它还具有燃料性能，解决了能源和污 染的矛盾这一难题
30万t/a甲醇厂甲醇精馏工段初步设计
指导教师：徐老师
班级：化工09-2 学生：张同学 学号：15号
LOGO
设计的结构和主要内容
目录
2、国内外发展情况 国内外发展情况 3、设计的目标
设计方案 4、设计方案
5、方案的可行性分析 方案的可行性分析
研究目的和意义
甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品精甲醇的市场前景很好
查阅与甲醇相关的中文文献资料，阅读后归纳出结 论，并完成文献综述，其中文献综述包括甲醇的性 质、用途和生产概况
甲醇精馏工艺设计设计及计算
2. 甲醇精馏工艺设计设计及计算2.1 操作条件1. 粗甲醇组成（wt%）2. 技术指标精甲醇收率≥99.6%；精甲醇浓度≥99.95%；蒸汽消耗≤1.2吨/吨精甲醇；循环水消耗≤60吨/吨精甲醇；废水中甲醇含量＜50ppm;电耗≤4度/吨精甲醇；全塔压降≤8/10/10/10kPa。
3. 粗甲醇进料量按年30万吨精甲醇计算，而粗甲醇中含甲醇量为90.5%。
年工作日按7200小时计，则精甲醇每小时产量为300000/7200=41.667 t/h =41667 kg/h每小时所需粗甲醇的量41667/0.905=46040.88 kg/h2.2预精馏塔工艺计算2.2.1 物料衡算1. DSTWU简捷计算通过DSTWU简捷计算确定完成分离要求的理论板数和回流比。
图2.1 预塔DSTWU简捷计算流程图（1）设置模拟参数①定义流股条件：②定义单元模型(Blocks)定义回流比与最小回流比值(Reflux ratio) 输入-1.2定义再沸器和冷凝器的压力(Pressure) Condenser 1.35 barReboiler 1.43 bar 定义轻重关键组分的回收率(Key component recoveries)轻关键组分(Light key)：Comp CH3OCH3Recov 0.990重关键组分(Heavy key)：Comp CH3OHRecov 0.008 定义冷凝器类型(Condenser specifications)：选择Total Condenser ( Distillate vapor fraction：0 )③确定物料计算方法Base method：NRTL-RK（2）模拟结果表2.2 预塔模拟结果表2.3 预塔模拟结果2.3加压精馏塔工艺计算2.3.1 物料衡算1. DSTWU简捷计算图2.2 加压塔DSTWU简捷计算流程图（1）设置模拟参数①定义流股条件②定义单元模型(Blocks)定义回流比与最小回流比值(Reflux ratio) 输入-1.5定义再沸器和冷凝器的压力(Pressure) Condenser 800kPa barReboiler 810kPa 定义轻重关键组分的回收率(Key component recoveries)轻关键组分(Light key)：Comp CH3OHRecov 0.5重关键组分(Heavy key)：Comp H2ORecov 0.001 定义冷凝器类型(Condenser specifications)：选择Total condenser ( Distillate vapor fraction：0 )③确定物料计算方法Base method：NRTL-RK（2）模拟结果表2.4 加压塔模拟结果表2.5 加压塔塔模拟结果因此，理论板数取25块，第18块进料，回流比为1.87。
年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计学号：***********名：***班级：10化工-2班专业：化学工程与工艺指导教师：***目录一、设计任务 (1)二、概述[1] (3)三、生产方案与工艺流程设计 (4)3.1生产方案确定 (4)3-2工艺流程设计与论证 (5)3-2-1 工艺流程简图 (5)3-2-2 C302甲醇催化剂的主要特性 (5)3-2-3甲醇精馏工艺流程 (5)五、物料衡算 (6)5-1工艺技术参数 (6)5-1-1 合成工段的工艺参数 (7)5-1-2产品质量标准 (7)5-1-3 原料天然气规格 (7)5-2精馏工段 (7)5-3合成工段 (9)5-3-1 合成塔中发生的化学反应: (9)5-3-2每小时甲烷产量 (9)5-3-3生成的水分 (9)5-3-4 粗甲醇中气体溶解量 (10)5.3.5 粗甲醇中甲醇扩散损失 (10)5.3.6 合成反应中各气体的消耗和生成情况 (10)5.3.7 新鲜气和弛放气气量的确定 (11)5.3.8循环气气量的确定 (12)5.3.9 循环比，CO及CO2单程转化率的确定 (13)5.3.10 入塔气和出塔气组成 (13)5.3.11 甲醇分离器出口气体组成的确定 (14)5.4原料计算 (15)六、能量衡算 (15)6.1合成工段热衡算 (15)6.1-1 合成塔的热平衡计算 (15)6.1.2入塔热量计算 (16)6.1.3塔内反应热的计算 (16)6.1.4 塔出口气体总热量计算 (17)6.1.5全塔热量损失的确定 (17)6.1.6沸腾水吸收热量的确定 (17)6.2入塔气换热器的热量计算 (17)6.2.1入换热器的被加热气体热量的确定 (17)6.2.2出换热器的被加热气体热量的确定 (18)6.2.3入换热器的热气体热量的确定 (18)6.2.4出换热器的热气体热量的确定 (18)6.2.5 出换热器的加热气体的温度的确定 (18)6.3水冷器热量的计算 (18)6.3.1 水冷器热平衡方程 (18)6.3.2水冷器入口气体显热的确定 (18)6.3.3水冷器出口气体显热的确定 (19)6.3.4 出水冷器的粗甲醇液体热量的确定 (19)6.3.5 水冷器冷却水吸热的确定 (19)6.3.6冷却水用量的确定 (20)七、设备工艺计算与选型 (20)7.1甲醇合成塔的设计 (20)7.1.1 传热面积的确定 (20)7.1.2催化剂用量的确定 (20)7.1.3传热管数的确定 (20)7.1.4 合成塔壳体直径的确定 (20)7.1.5 合成塔壳体厚度的确定 (21)7.1.6 合成塔封头的确定 (21)7.1.7 接管的确定 (21)7.1.8 折流板的确定 (22)7.1.9 管板的确定 (22)7.1.10 支座的确定 (22)7.1.11 合成塔设计结果汇总表 (22)7.2水冷器的设计 (22)7.2.1 传热面积的确定 (22)7.2.2 管子数n的确定 (22)7.2.3管子的排列方式，管间距的确定 (23)7.2.4 壳体直径的确定 (23)7.2.5 壳体厚度的计算 (23)7.2.6换热器封头的确定 (23)7.2.7 容器法兰的选择 (23)7.2.8折流板的设计 (23)7.2.9 开孔补强 (24)7.2.10支座 (24)7.2.11 水冷器设计结果汇总 (24)7.3循环压缩机的选型 (24)7.4精馏塔的选型和控制 (25)7.4.1 常压塔 (25)7.4.2加压塔 (25)7.5甲醇合成厂的主要设备一览表 (25)八、合成车间布置设计 (26)8.1厂房的整体布置设计 (26)8.2合成车间设备布置的设计 (26)九、安全生产设施[11，12] (26)9.1安全阀的设置 (27)9.2高压管路的设计 (27)十、公用工程设施 (27)十一、“三废”处理方案与思路 (28)10.1甲醇生产对环境的污染 (28)10.1.1废气 (28)10.1.2废水 (28)10.2处理方法 (28)10.2.1废气处理 (28)10.2.2废水处理 (28)十二、经济效益估算 (29)12.1投资估算 (30)12.2劳动人员的确定 (30)12.3生产成本估算 (30)12.3.1计算数据 (30)12.3.2生产成本计算 (31)12.4总销售收入 (32)12.4.1价格的确定 (33)12.4.2年销售总收入 (33)12.5年利润总额 (33)12.6投资回收期 (33)12.7综合技术经济指标 (33)十三、设计结果评析 (34)十四、心得体会与致谢 (34)十五、参考文献 (35)一、设计任务（一）课程设计题目年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计（二）设计条件1 原料来源：天然气，海南天然气厂供2 产品：甲醇（一级）3生产能力：30万t/a4 热源条件：加热剂：天然气燃烧及生产过程的废热冷却剂：循环水，进口温度≤30℃出口温度≤40℃5 生产时间：全年连续生产330天，每天工作24小时，三班制。
(完整版)年产30万吨甲醇工艺设计毕业设计
本科毕业设计年产30万吨甲醇工艺设计Process Design of 300 kta Methanol SynthesisSection目录摘要 .......................................................................................................................................... Abstract ..................................................................................................................................引言......................................................................................................................................第一章概述...................................................................................................................1.1甲醇的概述..................................................................................................................1.1.1理化性质...................................................................................................................1.1.2制法...........................................................................................................................1.1.3用途...........................................................................................................................1.2由CO和H2合成甲醇 ...............................................................................................1.2.1高压法.......................................................................................................................1.2.2低压法.......................................................................................................................1.2.3中压法.......................................................................................................................1.3甲醇生产技术的发展趋势 .........................................................................................第二章工艺流程设计.....................................................................................................2.1甲醇合成......................................................................................................................2.1.1反应方程式...............................................................................................................2.1.2合成法反应机理 ......................................................................................................2.1.3甲醇合成塔的选择 ..................................................................................................2.1.4催化剂的选用 ..........................................................................................................2.1.5合成工序工艺操作条件的论证与确定 ..................................... 错误！未定义书2.1.6低压Lurgi甲醇合成工艺.......................................................... 错误！未定义书第三章生产工艺计算........................................................................ 错误！未定义书3.1甲醇生产的物料平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.1.1合成工段物料衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2甲醇生产的能量平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.2.1合成工段能量衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2.2冷凝器能量计算 ......................................................................... 错误！未定义书第四章主要设备计算及选型.......................................................... 错误！未定义书4.1合成系统主要设备的计算及选型 ................................................ 错误！未定义书4.1.1甲醇合成塔的设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.2水冷器的工艺设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.3甲醇分离器...............................................................................................................4.1.4循环压缩机的选型 ..................................................................................................4.2控制仪表的选择 ............................................................................ 错误！未定义书结论......................................................................................................... 错误！未定义书致谢......................................................................................................... 错误！未定义书参考文献.................................................................................................................................附录......................................................................................................................................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。
年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计
海南大学毕业设计题目：年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计学号：XXXX姓名：XXX年级：XXX学院：材料和化工学院系别：材料科学和工程系专业：材料科学和工程指导教师：XXXX完成日期：XXXX目录目录 (2)一、设计任务书 (3)二、概述 (5)三生产方案 (6)四、工艺论证 (7)五、物料衡算 (9)六、能量衡算 (16)七、设备选型和工艺计算 (21)八、合成车间的设计 (27)九、安全生产设计 (28)十、非工艺专业要求 (28)十一、三废处理 (29)十二、经济效益评价 (31)十三、设计结果评析 (30)十四、心得体会和致谢 (35)十五、参考文献 (36)附录……………………………………………………………………………………图纸一、设计任务书（一）课程设计题目年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计（二）设计条件1 原料来源：天然气，海南天然气厂供2 产品：甲醇（一级）3生产能力：30万t/a4 热源条件：加热剂：天然气燃烧及生产过程的废热冷却剂：循环水，进口温度≤30℃出口温度≤40℃5 生产时间：全年连续生产330天，每天工作24小时，三班制。
6 生产厂址：洋浦工业开发区7 当场天候温度：最高40℃，最低8℃，平均18—25℃（三）设计任务1．甲醇（工业一级）生产方法确定、工艺流程设计和论证2．技术指标、工艺参数和操作条件确定和说明3．工艺计算——物料衡算、热量衡算（使用SI制）4．生产设备设计计算和选型。
重点：合成塔和换热器设计计算和选型5．设计结果汇总表（1）技术指标、工艺参数和操作条件汇总表（2）物料衡算汇总表（3）热量衡算汇总表（4）生产设备配置汇总表6．设计绘图（计算机CAD绘制）（1）带控制点工艺原理流程图一张（A3）。
（2）合成塔工艺条件图或结构尺寸图一份（A3）。
（3）换热器结构示意简图一张（A3）。
（4）生产车间平面、立面布置图一份（A3）。
要求：设计绘图：图形、图标、图幅符合《机械制图标准》要求。
30万吨年煤制甲醇变换工段初步设计
摘要本设计是年产30万吨煤制甲醇项目一氧化碳变换工段的初步设计。
煤制甲醇是目前我国战略转移的一个重要项目。
针对我国多煤少油多煤少气的现状，国家提倡煤转油、煤转气和一系列化工项目。
在煤转油和煤基甲醇等项目中，很重要的一个工段是CO变换。
它的主要任务是调整C/H比，以满足后续的合成需求。
本设计以煤制甲醇流程为工作基点，以非饱和塔型全低温耐硫不完全变换为讨论基础，采用山东齐鲁科力化工研究院有限公司研发的牌号为QCS-03的钴钼系催化剂对来自煤直接气化的粗煤气进行CO变换。
设计的原则是技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保，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，选用煤气化来的粗煤气进行CO变换，设计的内容包括生产工艺设计论证、工艺计算、设备设计选型及流程图、平面布置图、设备图的绘制；此外，在设计中充分考虑环境保护和劳动安全等非工艺部分。
最后通过经济评估，本设计能够达到要求的经济效益。
关键词：煤制甲醇CO 变换碳氢比AbstractThis design is the annual output of 30 million tons of coal meth anol carbon mon oxide shift conversion section of the preliminary design. Coal to meth anol is an important strategic shift in China project. More coal in our country less oil an d more coal less g as status, n ation al adv ocates of coal-oil, coal, g as transf er an d a series of chemical projects. In the coal-oil and coal-based methan ol project is a v ery importan t section in CO conversion. Its main task is to adjust the C / H ratio, th e synth esis of th e follow-u p to meet deman d. Th e design process for the work of coal meth anol basis points, all non-saturated low-temperatu re sulfur-toleran t tower is not compl etely tran sformed into a basis for discu ssion, th e use of force Ch emical Research Institute Co., Ltd. Shan dong Qilu Ke R & D g rades for th e QCS-03 cobalt-molybdenum catalysts Gasification of coal directly from coal gas for CO conversi on.Design principles are techn ologically adv anced, mature technol ogy, economical, safe environment, fully demon strated at h ome an d abroad in a v ariety of advan ced produ ction methods, process and device configuration based on th e use of coal g asification to tran sform the crude g as to CO, the design includes production process design argument, process calculation, equipmen t sel ection and design of flow charts, floor plan s, equipmen t, mapping; In addition, full consi deration in th e design of environmental protecti on and labor safety an d oth er non-process part. Finally, econ omic ev aluation, designed to meet the requirements of th e econ omic ben efits.Keywords: coal to methan ol carbon mon oxide tran sform rati o of carbon an d hydrogen目录摘要 (I)Abstract (II)第1章总论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 煤制甲醇的可行性 (1)1.1.2设计的目的和意义 (1)1.1.3变换气的要求 (2)1.2 工艺比较 (2)1.2.1全低变工艺 (3)1.2.2 无饱和塔型变换工艺 (6)1.2.3 Sh ell粉煤气化制甲醇一氧化碳变换工艺 (8)1.2.4 变换兼COS水解工艺 (10)1.2.5 变换兼硫化物加氢工艺 (11)1.2.6小结 (11)1.3 设计范围、装置组成及建设规模 (12)1.3.1设计的范围 (12)1.3.2 生产装置组成 (12)1.3.3 建设规模 (12)第2章工艺详述 (13)2.1 一氧化碳变换系统流程 (13)2.2 一氧化碳变换系统影响因素 (14)2.2.1 压力 (14)2.2.2 温度 (15)2.2.3 水气比 (16)2.2.4 空速 (16)2.2.5CO2的影响 (16)2.2.6副反应的影响 (17)2.2.7 入口温度 (17)2.2.8 催化剂活性 (17)2.2.9 煤气中CO的含量 (18)2.3 操作制度 (18)2.3.1 入口温度的控制 (18)2.3.2 床层温度的控制 (18)2.3.3 出口CO指标的控制 (19)2.3.4变换炉压差 (19)2.4一氧化碳变换系统中存在的问题 (19)第3章工艺计算 (21)3.1 原始数据 (21)3.2 变换炉工艺参数计算 (21)3.2.1 1#变换炉工艺参数计算 (21)3.2.2 2#变换炉工艺参数计算 (24)3.2.3 3#变换炉工艺参数计算 (26)3.3 物料衡算及热量衡算 (27)3.3.1 变换炉物料衡算及热量衡算 (27)3.3.2气体增湿器物料衡算及热量衡算 (30)3.3.3 废热锅炉物料衡算及热量衡算 (31)第4章主要设备的工艺计算和设备选型 (34)4.1 变换炉的工艺计算 (34)4.1.1 已知条件 (34)4.1.2 1#变换炉 (35)4.1.3 2#变换炉 (37)4.1.4 3#变换炉 (39)4.2废热锅炉的工艺计算 (42)4.2.1 筒体内径的计算 (42)4.2.2 传热系数的计算 (42)4.3 气体增湿器的确定 (47)4.4 开工加热器的确定 (47)4.5 原料气预热器的确定 (47)4.6 预变换炉的确定 (47)4.7 蒸汽预热器的确定 (47)4.8 甲烷化入口加热器 (47)4.9 CO变换工段设备一览表 (48)第5章车间布置说明 (49)5.1车间布置原则 (49)5.2 哈尔滨地区的自然条件 (49)5.2.1 气象条件 (50)5.2.2地震烈度 (50)5.3车间布置的方案 (51)5.3.1 厂房的平立面布置 (51)5.3.2车间辅助室和生活室的布置 (51)5.3.3 设备的布置方案 (51)第6章非工艺部分要求 (53)6.1公用工程 (53)6.1.1 土建 (53)6.1.2给排水及热力 (53)6.1.3 电力、电信系统 (54)6.1.4 自控仪表 (54)6.2 环境保护及安全卫生 (54)6.2.1三废处理 (54)6.2.2 安全生产 (55)6.3 节能 (56)第7章经济概算 (57)7.1 企业组织和劳动定员 (57)7.2 投资估算 (57)7.2.1 建设费用 (57)7.2.2 设备及其安装费 (58)7.2.3技术开发转让费 (58)7.2.4 不可预见费 (59)7.2.5固定资产投资 (59)7.2.6建设期利息 (59)7.2.7 固定资产总投资 (59)7.2.8 铺底流动资金 (59)7.2.9 项目总投资 (60)7.3 成本核算 (60)7.3.1单耗 (60)7.3.2 能耗 (61)7.3.3 加工费 (61)7.3.4设备折旧维护费 (62)7.3.5车间成本 (62)7.3.6工厂管理费 (62)7.3.7 工厂成本 (63)7.3.8年销售费用 (63)7.3.9销售成本 (63)7.3.10 年销售税金 (63)7.3.11 年销售利润 (63)7.3.12年所得税 (63)7.3.13 年纯利润 (64)7.4经济效益评估 (65)7.4.1投资回收期 (65)7.4.2投资利润率 (65)7.4.3 投资利税率 (66)结束语 (67)致谢 (68)参考文献 (69)ContentsChapter 1 Gener al Discussion (1)1.1 Ov erview (1)1.1.1 The feasibility of coal-methan ol (1)1.1.2 The purpose an d significance of th e design (1)1.1.3 Tran sform the requirements of g as (2)1.2 Process Com parison (2)1.2.1 All low-temperature shift process (3)1.2.2 Tran sformation process with out saturati on tower (6)1.2.3 Sh ell Coal Gasification Process meth anol conversi on of carbon mon oxide (8)1.2.4 Tran sform an d COS Hy drolysis (10)1.2.5 Tran sform an d thiophen e hydrog enation process (11)1.2.6 Conclusion (11)1.3 Design scope composition and scale of con struction equipment (12)1.3.1 The scope of the design (12)1.3.2Plant composition (12)1.3.3 Scale (12)Chapter 2 Pr ocess details (13)2.1 Carbon m onoxide conversi on system processes (13)2.2 Factors of carbon m onoxide conversi on system (14)2.2.1 Pressure (14)2.2.2 Tem perature (15)2.2.3 Water gas ratio (16)2.2.4 Airspeed (16)2.2.5 The impact of carbon dioxide (16)2.2.6 Si de Effects (17)2.2.7 Inlet temperatu re (17)2.2.8 Catalytic activity (17)2.2.9 Carbon mon oxide content in gas (18)2.3 Operating system (18)2.3.1 Inlet temperatu re control (18)2.3.2 The con trol of bed temperature (18)2.3.3 The con trol of exports of carbon m onoxide index (19)2.3.4 Tran sform furnace pressure (19)2.4 Transformation of carbon mon oxide problems in th e system (19)Chapter 3 Pr ocess Calculation (21)3.1 Raw data (21)3.2 Calculation of process parameters shift converters (21)3.2.1 1# Cal culation of process parameters shift conv erters (21)3.2.2 2# Cal culation of process parameters shift conv erters (24)3.2.3 3# Cal culation of process parameters shift conv erters (26)3.3 Material bal ance an d heat balan ce (27)3.3.1 Tran sform furnace material balan ce an d h eat balan ce (27)3.3.2 Gas humidifier material balan ce an d h eat balan ce (30)3.3.3 Material balan ce and waste heat boiler h eat balan ce (31)Chapter 4 Calculation of major equipm ent and equipm ent selection process (34)4.1 Shift converter (34)4.1.1 Known condition s (35)4.1.2 1# Shift converter (37)4.1.3 2# Shift converter (39)4.1.4 3# Shift converter (42)4.2 W aste h eat boiler (42)4.2.1 Calculation of cylinder diameter (42)4.2.2 Calculation of h eat tran sfer coefficient (47)4.3 Determination of th e g as humidifier (47)4.4 Determined to start the h eater (47)4.5 Determination of feed g as preh eater (47)4.6 Pre-determined shift converters (47)4.7 Determination of steam preh eater (47)4.8 Methan ation inlet h eater (48)4.9 Carbon m onoxide shift Conversion Section Equipment List (49)Chapter 5 Plant layout that (49)5.1 Plant lay out principles (49)5.2 Natu ral condition s in Harbin (50)5.2.1 Weath er conditions (50)5.2.2 Seismic inten sity (51)5.3 Plant lay out program (51)5.3.1 Pl ant l ayout and facade (51)5.3.2 Worksh op assisted th e arrangement of rooms and living rooms (51)Chapter 6 Part of the r equir em ents of non-technology (53)6.1 Public works (53)6.1.1 Civil engineering (53)6.1.2 Drainage and h eat (53)6.1.3 Electricity, telecommunications sy stems (54)6.1.4 Controlled instrument (54)6.2 Environmental protection and h ealth an d safety (54)6.2.1 Waste treatment (54)6.2.2 Safety (55)6.3 Energy (56)Chapter 7 Economic estimates (57)7.1 Business organization s an d labor manning (57)7.2 Estimated Inv estment (57)7.2.1 Construction costs (58)7.2.2 Equipmen t an d installation fee (58)7.2.3 Techn ology development and transfer f ees (58)7.2.4 Contingencies (59)7.2.5 Fixed asset investment (59)7.2.6 Construction period interest (59)7.2.7 The total investment in fixed assets (59)7.2.8 Working capital (59)7.2.9 The total investment (60)7.3 Costing (60)7.3.1 Consumption (60)7.3.2 Energy consumpti on (61)7.3.3 Processing fees (61)7.3.4 Equipmen t depreci ation an d maintenan ce costs (62)7.3.5 Worksh op cost (62)7.3.6 Factory man agement fees (62)7.3.7 Factory Cost (63)7.3.8 Cost of sales (63)7.3.9 Y ears sales ex pen ses (63)7.3.10 Annual sales tax (63)7.3.11 Annual profit on sales (63)7.3.12 Of th e Income Tax (63)7.3.13 Annual net profit (64)7.4 Econ omic Ev aluation (65)7.4.1 Pay back Period (65)7.4.2 ROI (65)7.4.3 Investment tax rate (66)Conclusion (67)Acknowledgem ent (68)Refer ence (69)第1章总论1.1 概述1.1.1煤制甲醇的可行性甲醇的原料来源早期是木材。