年產(chǎn)3萬(wàn)噸甲醇合成工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-10 06:43:45 本頁(yè)面
【正文】 in the national economy plays an important role. Longterm since, methanol were as pesticides, medicine, dyestuff industry industrial raw materials, but along with the technological progress and development, methanol will be used by more and more fields.This paper concentrates on the investment cost, the production cost, product yield as the basis, and a series of calculation and methanol synthesis theory and other methods are pared. Choice for this design method of mediumvoltage produce methanol process, use CO and H2 in heating, under pressure in under the action of methanol synthesis catalyst production process.目錄1 總 論 4 概述 4 甲醇的合成方法 5 甲醇的合成路線(xiàn) 6 本設(shè)計(jì)的主要方法及原理 72生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備計(jì)算 9 甲醇生產(chǎn)的物料平衡計(jì)算 9 合成塔物料平衡計(jì)算 9 粗甲醇精餾的物料平衡計(jì)算 16 甲醇生產(chǎn)的能量平衡計(jì)算 19 合成塔能量計(jì)算 19 常壓精餾塔能量衡算 20 主要設(shè)備計(jì)算及選型 23 常壓精餾塔計(jì)算 23 初估塔徑 25 理論板數(shù)的計(jì)算 27 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算 30 常壓塔主要尺寸確定 32 輔助設(shè)備 34 35參考文獻(xiàn) 36 1 總 論 概述 1. 生產(chǎn)的發(fā)展 1） 世界甲醇工業(yè)的發(fā)展總體上說(shuō)，世界甲醇工業(yè)從90年代開(kāi)始經(jīng)歷了19911998的供需平衡，19981999的供大于求，從2000年初至今的供求基本平衡三個(gè)基本階段。亞洲需求量增長(zhǎng)比較迅速，與此相反，北美地區(qū)需求則在減少。高壓法：()是最初生產(chǎn)甲醇的方法，采用鋅鉻催化劑，反應(yīng)溫度360400℃。此外，由于壓力低，動(dòng)力消耗降低很多，工藝設(shè)備制造容易。所有這些問(wèn)題向人們揭示，在合成甲醇技術(shù)方面仍有很大的潛力，更新更高的技術(shù)等待我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)。這部分空氣作為燃料，大部分氣體進(jìn)入透平壓縮機(jī)加壓返回合成塔，合成塔副產(chǎn)的蒸汽及外部補(bǔ)充的高壓蒸汽一起進(jìn)入過(guò)熱器加熱到50 ℃，帶動(dòng)透平壓縮機(jī)，透平后的低壓蒸汽作為甲醇精餾工段所需熱源。 CO2 + 3H2 CH3OH(g) + H2O這也是一個(gè)可逆放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)合成法反應(yīng)機(jī)理 本反應(yīng)采用銅基催化劑，5 MPa，250 ℃左右反應(yīng)，清華大學(xué)高森泉，朱起明等認(rèn)為其機(jī)理為吸附理論，反應(yīng)模式為：H2+2˙→2H˙ ①CO+H˙→HCO˙②HCO˙+H˙ →H2CO˙˙H2CO˙˙+2H˙→CH3OH+3˙CH3OH˙→ CH3OH+˙ 反應(yīng)為①，②控制。精甲醇中甲醇含量(wt)：%粗甲醇組成(wt)：[Lurgi低壓合成工藝]甲醇：%輕組分[以二甲醚(CH3)2O計(jì)]：%重組分[以異丁醇C4H9OH計(jì)]：%水：%所以：時(shí)產(chǎn)精甲醇：Kg/h 時(shí)產(chǎn)粗甲醇： Kg/h根據(jù)粗甲醇組分，算得各組分的生成量為：甲醇(32)： Kg/h 二甲醚(46)： Kg/h kmol/h Nm3/h異丁醇(74)： Kg/h kmol/h Nm3/h水(18)： Kg/h kmol/h Nm3/h合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)為：主反應(yīng)：CO+2H2CH3OH+ KJ/mol …… ①副反應(yīng)：2CO+4H2(CH3)2O+H2O+ KJ/mol …… ② CO+3H2CH4+H2O+ KJ/mol …… ③ 4CO+8H2C4H9OH+3H2O+ KJ/mol …… ④ CO2+H2CO+ KJ/mol …… ⑤生產(chǎn)中， Nm3, kmol，故CH4每小時(shí)生成量為：= Nm3， kmol/h， Kg/h。 表22 甲醇生產(chǎn)消耗和生成物量及組成消耗方式單位消耗物料量生成物料量合計(jì)COH2CO2N2CH4CH3OHC4H9OH(CH3)2OH2O消耗生成①式kmolNm3②式kmolNm3③式kmolNm3④式kmolNm3⑤式kmolNm3氣體溶解Nm30擴(kuò)散損失Nm30合計(jì)Nm3消耗組成%(v)生成質(zhì)量kg生成組成%(wt)100設(shè)新鮮氣量為G新鮮氣,馳放氣為新鮮氣的9%[1]。所以： =% G醇后=G新鮮(G醇＋G副＋G擴(kuò))+GCH4= += Nm3/h所以：G出塔＝G循環(huán)氣= G出塔G醇后G生成+GCH4G溶解=+ =甲醇生產(chǎn)循環(huán)氣量及組成見(jiàn)表25表25 甲醇生產(chǎn)循環(huán)氣量及組成組分COCO2H2N2CH4ArCH3OHH2O合計(jì)流量：Nm3/h組成%(V)100G入塔= G循環(huán)氣+G新鮮氣=+= Nm3/h由表24及表25得到表26。 表29 甲醇馳放氣流量及組成組成COCO2H2CH4ArCH3OHH2O合計(jì)流量：Nm3/h微組成：(V)%100粗甲醇貯罐氣流量及組成風(fēng)表210。則消耗純NaOH： kg/h換成8%為：= kg/h ：據(jù)資料記載。粗甲醇含水： 堿液帶水： kg/h 補(bǔ)加軟水： kg/h 合計(jì)： ： kg/h ： kg/h由以上計(jì)算列表214。A. 加壓塔。
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