【正文】 在編寫的過程中我對本設計說明書作了多次修改，但限于時間和水平，紕漏在所難免，懇請老師們指正。75%負荷下合成系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)結蠟,粗甲醇質(zhì)量符合設計要求。外　　觀：　　有色金屬光澤的圓柱體堆積密度：　　～外型尺寸：　　5(～5)mm徑向抗壓強度：≥200N/cm催化劑活性和壽命：在該催化劑質(zhì)量檢驗規(guī)定的活性檢測條件下，其活性為：230℃時：催化劑的時空收率≥ kg/()250℃時：催化劑的時空收率≥ kg/()在正常情況下，使用壽命為2年以上。通過對壓縮機輸送介質(zhì)﹑排氣壓力和排氣量的考慮，設計最終選用的是沈陽鼓風機廠設計的BCL456+2BCL407離心壓縮機。（9）折流板的設計。（9）管板的確定 管板直徑4300，厚度100mm，管板通過焊接在筒體和封頭之間。由公式Q = kA△Tm 得 A = Q/（K△Tm）=（10）=6362㎡（2）催化劑用量的確定 入塔氣空速12000h1，所以。甲醇合成塔（R7001）出來的合成氣（255℃，），經(jīng)入塔氣預熱器（E7001），甲醇水冷器（E7002A，B），進入甲醇分離器（V7002），粗甲醇在此被分離。這種塔型結構簡單，造價低，不需特種合金鋼，轉(zhuǎn)化率高，適合于大型或超大型裝置，但反應熱不能全部直接副產(chǎn)中壓蒸汽。隨著合成壓力增高，塔徑加大，管板的厚度也增加。這樣可較大地提高傳熱系數(shù)，更好地移走反應熱，縮小傳熱面積，多裝催化劑，—，是大型化較理想的塔型。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。甲醇合成塔主要由外筒、內(nèi)件和電加熱器三部分組成。 ⑤甲醇精制中壓法：( Mpa)隨著甲醇工業(yè)的大型化，如采用低壓法勢必導致工藝管道和設備較大，因此在低壓法的基礎上適當提高合成壓力，即發(fā)展成為中壓法。高壓法由于原料和動力消耗大，反應溫度高，生成粗甲醇中有機雜質(zhì)含量高，而且投資大，其發(fā)展長期以來處于停頓狀態(tài)。實際生產(chǎn)中我們的氫碳比按照以下關系確定。當轉(zhuǎn)化率過高而使合成塔出口溫度過高時，提高惰氣含量可以解決溫度過高的問題?？账龠^大，催化劑溫度就難以維持，合成塔不能維持自熱則可能在不啟用加熱爐的情況下使床層溫度跨掉。 當甲醇合成反應采用較低的空速時，氣體接觸催化劑的時間長，反應接近平衡，反應物的單程轉(zhuǎn)化率高。早期的高壓法合成甲醇工藝采用的是鋅基催化劑，由于活性差，需要在高溫高壓下操作，其操作壓力為25～35Mpa，操作溫度350～420℃。因此，選擇合適的操作溫度對甲醇合成至關重要。 2Cu+H2S→Cu2S+ H2，與此類似的是氫鹵酸對催化劑的毒性。（3）其他類型的催化劑其反應如下： CuO+ H2 →Cu+ H2O+Q CuO+ CO→Cu+ H2O+Q氧化銅的還原反應是強烈的放熱反應，而且銅基催化劑對熱比較敏感，因此要嚴格控制氫及一氧化碳濃度和溫度，還原升溫要緩慢，出水均勻，以防溫度猛升和出水過快，影響催化劑的活性壽命。但是鋅鉻催化劑活性溫度高，操作溫度在320400℃之間，為了獲得較高的轉(zhuǎn)化率，必須在高壓下操作，操作壓力可達2535Mpa，目前逐步被淘汰。雖然實驗室研究出了多種甲醇合成催化劑，但工業(yè)上使用的催化劑只有鋅鉻和銅基催化劑。在合成甲醇的生產(chǎn)中，很多工藝指標和操作條件都由所用催化劑的性質(zhì)決定。 提高壓力、升高溫度均可使甲醇合成反應速率加快，但從熱力學角度分析，由于CO、CO2 和H2合成甲醇的反應是強放熱的體積縮小反應，提高壓力、降低溫度有利于化學平衡向生成甲醇的方向移動，同時也有利于抑制副反應的進行。對于我國，從資源背景看，煤炭儲量遠大于石油、天然氣儲量，隨著石油資源緊缺、油價上漲，因此在大力發(fā)展煤炭潔凈利用技術的背景下，在很長一段時間內(nèi)煤是我國甲醇生產(chǎn)最重要的原料［4］。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學中可用于一些物質(zhì)的分離。是一種無色、透明、易燃、有毒、易揮發(fā)的液體，略帶酒精味；，(d420)，(空氣=1)，℃，℃，閃點（開杯）16℃，自燃點473℃，折射率(20℃)，表面張力（25℃），蒸氣壓（20℃），粘度（20℃）?s。畢 業(yè) 設 計 題 目：年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 學 號： 姓 名： 年 級： 09煤化工 學 院： 系 別： 煤化工系 專 業(yè)： 煤化工 指導教師： 完成日期： 2012年5月14日 30 / 31摘要甲醇是一種極重要的有機化工原料，也是一種燃料，是碳一化學的基礎產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機溶劑混溶。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、燃燒充分，利用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點，替代汽油已經(jīng)成為車用燃料的發(fā)展方向之一；另外燃料級甲醇用于供熱和發(fā)電，也可達到環(huán)保要求。2甲醇的合成對甲醇合成而言，無論是鋅鉻催化劑還是銅基催化劑，其多相（非勻相）催化過程按下列過程進行：a）擴散——氣體自氣相擴散到催化劑的界面；b）吸附——各種氣體在催化劑的活性表面進行化學吸附，其中CO在Cu2+上吸附，H2在Zn2+上吸附并異裂；c）表面反應——化學吸附的反應物在活性表面上進行反應，生成產(chǎn)物；d）解析——反應產(chǎn)物脫附；e）擴散——反應產(chǎn)物氣體自催化劑界面擴散到氣相中去；甲醇合成反應的速率。甲醇是甲醇合成反應是多項銅基催化劑上進行的復雜的、可逆的化學反應。一氧化碳加氫合成甲醇工業(yè)化以來，合成催化劑合成工藝不斷研究改進。隨著脫硫技術的發(fā)展，使用銅基催化劑己成為甲醇合成工業(yè)的主要方向，鋅基催化劑已于80年代中期淘汰。2. 銅基催化劑（CuO/ ZnO/ C r2O3或CuO/ ZnO/ Al2O3）銅基催化劑是20世紀60年代開發(fā)的產(chǎn)品，它具有良好的低溫活性，較高的選擇性，通常用于低、中壓流程。 還原后的催化劑與空氣接觸時，產(chǎn)生下列反應： H2O + 1/2O2→Cu O +Q如果與大量的空氣接觸，放出的反應的熱將使催化劑超溫結燒。催化劑使用的壽命與合成甲醇的操作條件有關，銅基催化劑比鋅鉻催化劑的耐熱性差得多，因此防止超溫是延長壽命的重要措施。 所以必須兼顧上述兩個方面，溫度過低達不到催化劑的活性溫度，則反應不能進行。至較高的壓力和溫度下，一氧化碳和氫生成甲烷、異丁醇等副產(chǎn)物，這些副反應的反應熱高于甲醇合成反應，使床層溫度提高，副反應加速，如果不及時控制，回造成溫度猛升而損壞催化劑。由于單位時間通過的氣量小，總的產(chǎn)量仍然是低的。 原料氣組成對催化劑活性的影響是比較復雜的問題，現(xiàn)就以下幾種原料氣成分對催化劑活性的影響作一下討論。此外，在給定系統(tǒng)壓力操作下，為了維持一定的產(chǎn)量，必須確定適當?shù)亩铓夂?，從而選擇（馳放氣）合適的排放量。 （H2CO2）/（CO+CO2）=~ （3）CO2的影響 CO2對催化劑活性、時空產(chǎn)率的影響比較復雜而且存在極值。低壓法：( Mpa)是20世紀60年代后期發(fā)展起來的甲醇合成技術，低壓法基于高活性的銅基催化劑，其活性明顯高于鋅鉻催化劑，反應溫度低(240270℃)。中壓法仍采用高活性的銅基催化劑，反應溫度與低壓法相同，但由于提高了壓力，相應的動力消耗略有增加。內(nèi)件事由催化劑筐和換熱器兩部分組成。（2）冷管式合成塔這種合成塔源于氨合成塔，在催化劑內(nèi)設置足夠換熱面積的冷氣管，用進塔冷管來移走反應熱。（4）固定管板列管合成塔 這種合成塔就是一臺列管換熱器，催化劑在管內(nèi)，管間（殼程)是沸騰水，～。管板處的催化劑屬于絕熱段。典型塔型有Casale的四床臥式內(nèi)換熱合成塔和中國成達公司的四床內(nèi)換熱式合成塔。分離出的粗甲醇進入甲醇膨脹槽（V7003）。（3）傳熱管數(shù)的確定 傳熱管選用Ф32 ，長度9000mm的鋼管，材質(zhì)為00Cr18Ni5Mo3Si2鋼。（10）