【正文】 )蒸汽一起送出本工段。由第三水分離器（V2006）、第七水分離器（V2014）分離出的冷凝液進(jìn)入冷凝液汽提塔的上部，由第二水分離器（V2005）、第五水分離器（V2012）、第六水分離器（V2013）分離出的冷凝液進(jìn)入冷凝液汽提塔的中部，汽提塔采用垂直篩板塔，冷凝液閃蒸槽閃蒸出的閃蒸氣（156℃，）進(jìn)入冷凝液汽提塔的底部，低壓蒸汽進(jìn)入塔的底部進(jìn)行汽提冷凝液，～(A)。另一部分水煤氣進(jìn)入有機(jī)硫水解槽（R2003）脫硫，出來(lái)的240℃的水煤氣分成兩部分，一部分去調(diào)節(jié)變換爐出口變換氣中CO含量，使CO含量為19%（干基）左右。氣化爐冷激室里的渣粒固化成玻璃狀，通過(guò)鎖斗系統(tǒng)排出。氣化原料與氣化劑氧氣經(jīng)燒嘴同時(shí)噴入氣化爐（R1001）內(nèi)的反應(yīng)室，然后在高溫(1400一1600℃)、高壓（)下發(fā)生快速氣化反應(yīng)，產(chǎn)生以CO和H2為主要成分的熱粗煤氣。（5） 生產(chǎn)工藝參數(shù)預(yù)塔：入塔溫度65℃，塔頂放空溫度40℃，預(yù)精餾后甲醇pH值宜控制在8；加壓塔：，溫度125℃，溫度122℃，常壓塔：，溫度67℃。該塔生產(chǎn)能力大，壓降小，分離效果好，結(jié)果簡(jiǎn)單，維修量極小，相對(duì)投資較小，是目前使用較多的塔型之一。但浮閥易損壞，維修費(fèi)用高，安裝要求高。該類型塔塔板效率高，操作彈性大，塔阻力小，但單位面積的生產(chǎn)能力低，設(shè)備體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大。通過(guò)上述比較可知，雖然三塔精餾技術(shù)的一次性投入要比雙塔精餾高但是從能源消耗、精甲醇質(zhì)量上都要優(yōu)于雙塔精餾，所以設(shè)計(jì)采用三塔精餾工藝。蒸汽消耗 在消耗方面,由于常壓塔加壓塔的蒸汽冷凝熱作為加熱源，所以三塔精餾的蒸汽消耗相比雙塔精餾要低。粗甲醇預(yù)熱器的熱量由精甲醇提供，也不需要外供熱量。脫除低沸點(diǎn)組分后，采用加壓精餾的方法，提高甲醇?xì)怏w分壓與沸點(diǎn)，減少甲醇的氣相揮發(fā)，從而提高了甲醇的收率。對(duì)企業(yè)的達(dá)標(biāo)排放構(gòu)成了較大的威脅。從塔頂或側(cè)線采出。雙塔精餾工藝流程見(jiàn)下圖。如此反復(fù)，低沸點(diǎn)組分不斷提高。 精餾原理精餾是將沸點(diǎn)不同的組分所組成的混合液，在精餾塔中，同時(shí)多次部分氣化和多次部分冷凝，使其分離成純態(tài)組分的過(guò)程。所得產(chǎn)品除甲醇為，還有水、醚、醛、酮、酯、烷烴、有機(jī)酸等幾十種有機(jī)雜質(zhì)。常用操作溫度200～290℃,～。通過(guò)操作條件的對(duì)比分析，可知使用銅基催化劑可大幅度節(jié)省投資費(fèi)用和操作費(fèi)用，降低成本。 催化劑的選用（1） 甲醇合成催化劑經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究開(kāi)發(fā)和工業(yè)實(shí)踐，廣泛使用的合成甲醇催化劑主要有兩大系列：一種是以氧化銅為主體的銅基催化劑，一種是以氧化鋅為主體的鋅基催化劑。典型塔型有Casale的四床臥式內(nèi)換熱合成塔和中國(guó)成達(dá)公司的四床內(nèi)換熱式合成塔。日前各工程公司的氨合成塔均采用二床(四床)內(nèi)換熱式合成塔。管板處的催化劑屬于絕熱段。固定管板列管合成塔雖然可用于大型化，但受管長(zhǎng)、設(shè)備直徑、管板制造所限。日前大型裝置很少使用。但碳的轉(zhuǎn)化率低，出塔的甲醇濃度低，循環(huán)量大，能耗高，又不能副產(chǎn)蒸汽，現(xiàn)已經(jīng)基本被淘汰。 合成甲醇工藝的選擇甲醇合成的典型工藝主要是：低壓工藝（ICI低壓工藝、Lurgi低壓工藝）、中壓工藝、高壓工藝。物理性質(zhì)(25℃)： 密度 蒸汽壓 表面張力 粘度 比熱 2100J/(kg/K) 導(dǎo)熱系數(shù) (m/K) 冰點(diǎn) 22℃～29℃ 閃點(diǎn) 151℃ 燃點(diǎn) 157℃應(yīng)用性能：表1 各種氣體在NHD溶劑中的相對(duì)溶解度組分 H2 CO CH3 CO2 COS H2S CH3SH4 CS2 H2O相對(duì)溶解度 100 233 892 2270 2400 73300(2) NHD溶劑吸收機(jī)理甲醇生產(chǎn)要求凈化氣含硫量低，NHD溶劑脫硫(包括無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫)溶解度大，對(duì)二氧化碳選擇性好，而且，NHD脫硫后串聯(lián)NHD脫碳，仍是脫硫過(guò)程的延續(xù)。當(dāng)全氣量通過(guò)變換工序時(shí)，此時(shí)要求最終變換率不太高，必須保證足量的CO作為合成甲醇的原料；設(shè)計(jì)中采用的是部分氣量變換，其余氣量不經(jīng)過(guò)變換而直接去合成，這部分氣體可以調(diào)節(jié)變換后甲醇合成原料氣中CO的含量，所以通過(guò)的氣體變換率達(dá)90%以上。壓力 。設(shè)計(jì)中的變換工藝是一種全新的設(shè)計(jì)，該工藝采用的是部分氣變換。（7）對(duì)環(huán)境影響小，氣化過(guò)程無(wú)廢氣排放。水冷壁設(shè)計(jì)壽命按25年考慮。對(duì)煤的灰熔點(diǎn)的適用范圍比其他氣化工藝更寬，即使是高水份、高灰分、高硫含量和高灰熔點(diǎn)的煤種也能使用。 GSP工藝技術(shù)簡(jiǎn)介GSP工藝技術(shù)是20世紀(jì)70年代末由GDR(原民主德國(guó))開(kāi)發(fā)并投入商業(yè)化運(yùn)行的大中型煤氣化技術(shù)。生成CO2量大，碳的轉(zhuǎn)化率低，有效氣體成份(CO+H2)低；對(duì)煤有一定要求，如要求灰分13%，灰熔點(diǎn)1300℃，含水量8%等，雖然具有氣流床煤氣化的共同優(yōu)點(diǎn)，仍是美中不足。目前，常用的、技術(shù)較成熟的氣流床主要有干粉和水煤漿兩種。從流程分，可分為冷激式流程和廢熱鍋爐流程。（4）碳轉(zhuǎn)化率高，均大于90%，能耗低。氣流床氣化優(yōu)點(diǎn)很多，它是針對(duì)流化床的不足開(kāi)發(fā)的。（2）對(duì)煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。所以氣體組成和溫度均勻，解決了固定床氣化需用煤的限制。典型的氣化爐為魯奇（Lurgi）爐。整個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹節(jié)省基建投資，充分重視技術(shù)進(jìn)步，降低工程造價(jià)，節(jié)能環(huán)保等思想，設(shè)計(jì)生產(chǎn)高質(zhì)量甲醇產(chǎn)品。（2）合成工段的工藝參數(shù)參閱某化學(xué)工程公司的甲醇合成廠的工藝參數(shù)資料。本設(shè)計(jì)遵循“工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、配置科學(xué)、安全環(huán)保”的原則；結(jié)合甲醇的性質(zhì)特征設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)20萬(wàn)噸煤制甲醇的生產(chǎn)車間。 設(shè)計(jì)的目的和意義由于我國(guó)石油資源短缺，能源安全已經(jīng)成為不可回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，尋求替代能源已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。2000年，杭州林達(dá)公司開(kāi)發(fā)了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的JW低壓均溫甲醇合成塔技術(shù)，打破長(zhǎng)期來(lái)被ICI、Lurgi等國(guó)外少數(shù)公司所壟斷擁的局面，并在2004年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。我國(guó)的甲醇生產(chǎn)始于1957年，50年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來(lái)生產(chǎn)甲醇的裝置。故甲醇俗稱木精、木醇。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學(xué)中可用于一些物質(zhì)的分離。 甲醇用途甲醇是重要有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工，塑料，醫(yī)藥，林產(chǎn)品加工等領(lǐng)域。s。2．設(shè)計(jì)（論文）的基本要求和內(nèi)容首先是采用GSP氣化工藝將原料煤氣化為合成氣；然后通過(guò)變換和NHD脫硫脫碳工藝將合成氣轉(zhuǎn)化為滿足甲醇合成條件的原料氣；第三步就是甲醇的合成，加溫到225℃后輸入列管式等溫反應(yīng)器，在XNC98型催化劑的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精餾塔精餾，得到精甲醇。 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目： 年產(chǎn)30萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝畢業(yè)設(shè)計(jì) 函授站： 甘肅石化技師學(xué)院 專業(yè)： 化工工藝 班級(jí)： 10高級(jí)化工工藝 學(xué)生姓名： 胡文花 指導(dǎo)教師： 王廣菊 2013年02月03畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目： 年產(chǎn)30萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝畢業(yè)設(shè)計(jì) 函授站： 甘肅函授站 專業(yè)： 應(yīng)用化工技術(shù)（工業(yè)分析與檢驗(yàn)） 班級(jí)： 甘化專111 （甘分專111） 學(xué)生姓名： 胡文花 指導(dǎo)教師（含職稱）：王廣菊 老師 1．設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo)甲醇是一種極重要的有機(jī)化工原料，也是一種燃料，是碳化學(xué)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。然后利用三塔精餾工藝將粗甲醇精制得到精甲醇。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機(jī)溶劑混溶。甲醇主要用于生產(chǎn)甲醛，消耗量要占到甲醇總產(chǎn)量的一半，甲醛則是生產(chǎn)各種合成樹(shù)脂不可少的原料。甲醇還是一種很有前景的清潔能源，甲醇燃料以其安全、廉價(jià)、燃燒充分，利用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點(diǎn)，替代汽油已經(jīng)成為車用燃料的發(fā)展方向之一；另外燃料級(jí)甲醇用于供熱和發(fā)電，也可達(dá)到環(huán)保要求。在自然界只有某些樹(shù)葉或果實(shí)中含有少量的游離態(tài)甲醇，絕大多數(shù)以酯或醚的形式存在。60年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)甲醇的工藝。2005年，該技術(shù)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首家焦?fàn)t氣制甲醇裝置上。甲醇作為石油的補(bǔ)充已成為現(xiàn)實(shí)，發(fā)展甲醇工業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。通過(guò)設(shè)計(jì)可以鞏固、深化和擴(kuò)大所學(xué)基本知識(shí)，培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力；還可以培養(yǎng)創(chuàng)新精神，樹(shù)立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)。 MPa， MPa，入塔溫度225℃，出塔溫度255℃。 原料煤規(guī)格原料煤的元素分析為：C %；H % ；O %；N % ；S（可燃）%；S（不可燃）%；Cl/（mg/kg）229；F/（mg/kg）104；Na/（mg/kg）2180；K/（mg/kg）292。移動(dòng)床氣化，是目前世界上用于生產(chǎn)合成氣的主要方法之一。生成的煤氣基本不含焦油，但飛灰量很大。（3）缺少大型使用經(jīng)驗(yàn)；要在大型甲醇裝置中推廣，受一定限制。氣流床氣化具有以下特點(diǎn)：（1）采用。（5）氣化強(qiáng)度大。前者在煤氣離開(kāi)氣化爐后用激冷水直接冷卻，它適合于制造氨氣或氫氣。干粉氣流床：該技術(shù)的特點(diǎn)是碳的轉(zhuǎn)化率高，氣化反應(yīng)中，所產(chǎn)煤氣中CO含量高，H2含量較低，這種煤氣的熱值較高。通過(guò)比較可知道大型甲醇的煤氣化的應(yīng)該優(yōu)先考慮干粉煤氣化。與其他同類氣化技術(shù)相比，該技術(shù)因采用了氣化爐頂干粉加料與反應(yīng)室周圍水冷壁結(jié)構(gòu)，因而在氣化爐結(jié)構(gòu)以及工藝流程上有其先進(jìn)之處。（2）氣化溫度高，一般在1450～1600℃，%，(CO+H2)體積分?jǐn)?shù)高達(dá)90%以上。正常使用時(shí)維護(hù)量很少，運(yùn)行周期長(zhǎng)。（8）投資省，粗煤氣成本較低。該工藝的簡(jiǎn)單流程為：氣化工段來(lái)的水煤氣首先進(jìn)入預(yù)變換爐，出爐后分為兩部分：一部分進(jìn)入另一變換爐，變換后經(jīng)過(guò)多次換熱和氣液分離后去了脫硫系統(tǒng)；另一部分先進(jìn)入有機(jī)硫水解槽脫硫，出來(lái)后氣體又分為兩部分，部分去調(diào)節(jié)變換爐出口CO含量，部分去發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。壓力對(duì)反應(yīng)的化學(xué)平衡沒(méi)有影響，但對(duì)反應(yīng)速率影響顯著，～，故加壓操作可提高設(shè)備生產(chǎn)能力。催化劑粒度 為了提高催化劑的粒內(nèi)有效因子，可以減少催化劑粒度，但相應(yīng)地氣體通過(guò)催化劑床的阻力就將增加，變換催化劑的適宜直徑為6～10mm，工業(yè)上一般壓制成圓柱狀，粒度￠55或￠99mm。NHD脫硫脫碳的甲醇裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，經(jīng)NHD法凈化后，再設(shè)置精脫硫裝置，106，滿足甲醇生產(chǎn)的要求。甲醇合成工藝中最重要的工序是甲醇的合成，其關(guān)鍵技術(shù)是合成甲醇催化劑的和反應(yīng)器，設(shè)計(jì)采用用的是低壓合成工藝。冷管式合成塔：這種合成塔源于氨合成塔，在催化劑內(nèi)設(shè)置足夠換熱面積的冷氣管，用進(jìn)塔冷管來(lái)移走反應(yīng)熱。水管式合成塔：將床層內(nèi)的傳熱管由管內(nèi)走冷氣改為走沸騰水。在日產(chǎn)超過(guò)2000t時(shí)，往往需要并聯(lián)兩個(gè)。管板下面還有一段逆?zhèn)鳠岫危簿褪沁M(jìn)塔氣225℃，管外的沸騰水卻是248℃，不是將反應(yīng)熱移走而是水給反應(yīng)氣加熱。針對(duì)甲醇合成的特點(diǎn)采用四床（或五床)內(nèi)換熱式合成塔。合成塔的選用原則一般為：反應(yīng)能在接近最佳溫度曲線條件下進(jìn)行，床層阻力小，需要消耗的動(dòng)力低，合成反應(yīng)的反應(yīng)熱利用率高，操作控制方便，技術(shù)易得，裝置投資要底等。對(duì)毒物敏感性小，操作的適宜溫度為350～400℃，壓力為25～32MPa(壽命為2～3年)；銅基催化劑具有良好的低溫活性，較高的選擇性，通常用于低、中壓流程。（2） XNC98甲醇合成催化劑簡(jiǎn)介：XNC98型催化劑是四川天一科技股份有限公司研制和開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品。催化劑活性和壽命：在該催化劑質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)定的活性檢測(cè)條件下，其活性為：230℃時(shí)：催化劑的時(shí)空收率≥ kg/()250℃時(shí)：催化劑的時(shí)空收率≥ kg/()在正常情況下，使用壽命為2年以上。由于甲醇作為有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料，用它加工的產(chǎn)品種類很多，因此對(duì)甲醇的純度均有一定的要求。其分離的原理如下：對(duì)于由沸點(diǎn)不同的組分組成的混合液，加熱到一定溫度，使其部分氣化，并將氣相與液相分離。到最后制得接近純態(tài)的低沸點(diǎn)組分。來(lái)自合成工段含醇90%的粗甲醇，經(jīng)減壓進(jìn)入粗甲醇貯槽。經(jīng)精餾甲醇冷卻器冷卻至常溫后，%以上的符合國(guó)家指標(biāo)的精甲醇產(chǎn)品。甲醇三塔精餾工藝技術(shù)是為了減少甲醇在精餾過(guò)程中的損耗，提高甲醇的收率和產(chǎn)品質(zhì)量而設(shè)計(jì)的。作為一般要求的精甲醇經(jīng)加壓精餾塔后就可以達(dá)到合格的質(zhì)量。節(jié)能效果顯著，特別適合較大規(guī)模的精甲醇生產(chǎn)。產(chǎn)品質(zhì)量 三塔精餾與雙塔精餾在產(chǎn)品質(zhì)量上最大的不同是三塔精餾制取的精甲醇中乙醇含量低，一般小于50106,而雙塔精餾制取的精甲醇中乙醇含量為400106～500106，%，含有的有機(jī)雜質(zhì)相對(duì)較少。（4） 精餾塔的選擇精餾塔是粗甲醇精餾工序的關(guān)鍵設(shè)備，它直接制約著生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量、消耗、生產(chǎn)能力及對(duì)環(huán)境的影響。該塔已經(jīng)逐漸被其他塔代替。目前該塔仍被廣泛使用，但有使用逐漸減少的趨勢(shì)。新型垂直篩板 新型垂直篩板的傳質(zhì)單元，是由塔板開(kāi)有升氣孔及罩于其上的帽罩組成。3 工藝流程 GSP氣化工藝流程GSP氣化工藝過(guò)程也主要是由給料系統(tǒng)、氣化爐、粗煤氣洗滌系統(tǒng)組成。氣化原料中的礦物形成熔渣。污水的處理過(guò)程是先送入減壓閃蒸槽，閃蒸后的液體進(jìn)入沉淀池，沉淀后去濃縮，再去過(guò)濾。另一部分去發(fā)電氣加熱器（E2007），溫度降至213℃，進(jìn)入發(fā)電氣廢熱鍋爐（E2008）， MPa(A)低壓蒸汽，出口水煤氣溫度降至170℃，進(jìn)入第四水分離器（V2011），分離出