【正文】 ⑷降液管底隙高度 取液體經(jīng)過(guò)降液管底部的流速為， 精餾段：取 則 提餾段：取 所以，降液管的底部高度設(shè)計(jì)是合理的，深度。第五章 聯(lián)醇生產(chǎn)中的設(shè)計(jì)與計(jì)算 物料衡算⑴ 物料衡算示意圖⑵ 收集相關(guān)數(shù)據(jù)①所得的甲醇產(chǎn)品的純度：%②甲醇產(chǎn)品的收率：90% % CO的總消耗量占新鮮氣中CO量的2%③新鮮氣中各組分的比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） CO:20% CO2:25% H2:45% N2:10%④CO的轉(zhuǎn)化率：80%⑤循環(huán)氣中的各組分的比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） CO:% CO2:% H2:% N2:% CH4:%⑥反應(yīng)器的出口處N2 、CHCO、CH3OH以外，其他組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)CO2H2（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O%%%%%%⑶ 聯(lián)醇反應(yīng)中的方程式：主反應(yīng)：CO+2H2→CH3OH副反應(yīng): 2CO+3H2→（CH3）2O+H2O CO+3H2→CH4+H2O 4CO+8H2→C4H9OH+3H2O CO2+ H2→CO +H2O CO+17H2→C8H18+8H2O⑷ 選擇計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn) 以每小時(shí)生產(chǎn)的甲醇質(zhì)量（kg）作為計(jì)算的基準(zhǔn)； 年生產(chǎn)的甲醇質(zhì)量：4000噸； 年工作天數(shù)：330天；⑸ 計(jì)算內(nèi)容①每小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)的粗甲醇的質(zhì)量： 每小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)的純甲醇的質(zhì)量： ②所需要的新鮮的CO的量： 所需要的新鮮的CO2的量： 所需要的新鮮的H2的量： 所需要的新鮮的N2的量： ③進(jìn)入到反應(yīng)器里的純CO的量： 參與循環(huán)的CO的量: 參與循環(huán)的CO2的量： 參與循環(huán)的H2的量： 參與循環(huán)的N2的量： 參與循環(huán)的CH4的量： ④反應(yīng)器各進(jìn)料量及組成：（） 組分 CO CO2 H2 N2 CH4總量質(zhì)量流量（kg/h） 質(zhì)量分?jǐn)?shù)%%%%% 100%⑤反應(yīng)器的出口料量的組成： 出反應(yīng)器的CO的量： 出反應(yīng)器的甲醇的量： 出反應(yīng)器的N2量為其帶入量： 出反應(yīng)器的CH4量為其帶入量： 除了NCO、CHCH3OH以外的其他物質(zhì)出反應(yīng)器的總量： 出反應(yīng)器的CO2的量： 出反應(yīng)器的H2的量： 出反應(yīng)器的（CH3）2O的量： 出反應(yīng)器的H2O的量： 出反應(yīng)器的C4H9OH的量： 出反應(yīng)器的C8H18 的量：⑹ 總結(jié)并列出物料衡算的表格 物料衡算表輸入輸出組分質(zhì)量流量質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分質(zhì)量流量質(zhì)量分?jǐn)?shù)CO%CO%CO2%CO2%H2%H2%N2%N2%CH4%CH4%CH3OH%（CH3）2O%C4H9OH%C8H18%H2O%總量100%總量100% 熱量衡算⑴ 收集相關(guān)數(shù)據(jù)①計(jì)算的范圍：甲醇反應(yīng)器②各主、副反應(yīng)在溫度為298K時(shí)的反應(yīng)熱效應(yīng)： 主反應(yīng)：CO+2H2→CH3OH+ 副反應(yīng)：2CO+3H2→（CH3）2O+H2O+ CO+3H2→CH4+H2O+ 4CO+8H2→C4H9OH+3H2O+ CO2+ H2→CO + 8CO+17H2→C8H18+8H2O+ 所以，△Hm（CH3OH）= △Hm（（CH3）2O）= △Hm（C4H9OH）= △Hm（C8H18）= △Hm（CH4）=③計(jì)算的任務(wù)：反應(yīng)的混合氣體的出口溫度，T出④計(jì)算的基準(zhǔn)：1h；298K；氣態(tài)⑤全塔的熱損失為：5%⑥數(shù)據(jù)的選?。ú楸恚?各物質(zhì)的比熱容物質(zhì)比熱容kg/（kmol 軟水經(jīng)過(guò)水泵后增壓，在噴射吸收器的噴嘴里形成細(xì)小的霧滴，再與醇后氣相混合，在湍流的狀態(tài)下甲醇被水吸收掉，然后進(jìn)入到稀醇液的分離器內(nèi)，氣相的一部分送入到銅洗的工序，另一部分送入到循環(huán)機(jī)從而回到甲醇的合成系統(tǒng)。它的吸收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于管道噴水法，但是其成本很高。中間的貯槽到粗醇的貯槽，106Pa降到常壓，每噸的粗甲醇還會(huì)大約釋放出12?的貯罐氣，其主要組成為COCO、HCHNAr、CH3OH、H2O。 甲醇生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染 對(duì)水源的污染（1） 聯(lián)醇生產(chǎn)中循環(huán)機(jī)的油水分離器會(huì)排放油水，各個(gè)送泵填料會(huì)有漏液，這些都會(huì)污染水資源。在催化劑還原的時(shí)候，大多數(shù)的氧化銅被還原成了銅單質(zhì)，銅的熱導(dǎo)性還是很好的，但是經(jīng)過(guò)還原后的金屬銅與氧化鋁、氧化鋅所形成了固熔體，其熱導(dǎo)性能非常差。 聯(lián)醇生產(chǎn)中催化劑的選擇 在聯(lián)醇生產(chǎn)中一般選擇銅基催化劑。一般情況下，醇氨比保持在4050%，甲醇合成塔之后的CO含量大概為20%，這時(shí)水洗氣中的CO是810%左右。 決定空間速度的條件：（1）合成塔的熱平衡主要依靠氣體的流動(dòng)和反應(yīng)熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。h）的時(shí)候，催化劑的時(shí)空產(chǎn)量與空速基本上是成正比的，當(dāng)空速不斷增大時(shí)，時(shí)空產(chǎn)量是緩慢的隨之增長(zhǎng)的?？账偈峭Ａ魰r(shí)間的倒數(shù) 式中 t—停留時(shí)間，s； v—空間速度，m3/（m3在聯(lián)醇生產(chǎn)中，醇后氣中存在甲醇對(duì)后續(xù)的銅洗等一些精制工序都是不利的，所以通常會(huì)在甲醇分離器后面設(shè)置有高壓的軟水洗滌塔，通過(guò)洗滌來(lái)回收得到大概60%的稀甲醇溶液之后，再進(jìn)行后續(xù)的銅洗等精制工藝過(guò)程。入塔氣體中要求CO2含量不得小于百分之一，至少為百分之二，最好在3%5%之間。（2） 聯(lián)醇生產(chǎn)與合成氨工藝的配合。這時(shí)候就要考慮甲醇尾氣中含有的一氧化碳可能對(duì)銅洗產(chǎn)生的影響和單位時(shí)間里經(jīng)濟(jì)效益，來(lái)決定是否需要更換催化劑。通常情況下，進(jìn)入到上層的氣體溫度應(yīng)該不能夠低于250℃。由于插在催化劑床層里的冷管仍繼續(xù)帶走熱量，所以到了催化床層的一定高度后，溫度便不再上升了，一般把沿著合成塔軸線(xiàn)方向的溫度的一個(gè)最高點(diǎn)稱(chēng)為熱點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的最佳的溫度都是以此點(diǎn)的溫度為代表的。合成塔中的溫度比較穩(wěn)定的情況下，那么在這個(gè)溫度下氣體的流動(dòng)而帶走的熱量和甲醇合成的反應(yīng)熱達(dá)到了平衡。甲醇的生產(chǎn)波動(dòng)性難以避免的可能會(huì)對(duì)合成氨和整個(gè)的系統(tǒng)的生產(chǎn)造成一定的影響。由于入塔氣體與出塔氣體對(duì)溫度有著不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，這就決定了要在塔內(nèi)設(shè)置換熱器，這樣既保證了進(jìn)入到催化劑床層的氣體溫度的提高，又保證了出塔氣體的溫度的降低[19]。這兩個(gè)工藝條件其中任意一個(gè)發(fā)生了變化，都會(huì)影響到甲醇及合成氨的生產(chǎn)操作，因此在聯(lián)醇生產(chǎn)之中，要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充調(diào)節(jié)一些措施，以此保證聯(lián)醇生產(chǎn)的一致進(jìn)行。聯(lián)醇的原料氣在進(jìn)入到甲醇合成塔，經(jīng)過(guò)反應(yīng)后，只有其中的一部分經(jīng)過(guò)加壓循環(huán)再回到甲醇的合成塔出口處，而繼續(xù)進(jìn)行合成的反應(yīng)，另外的一部分氣體在分離出甲醇之后作為合成氨的原料氣，進(jìn)行去原料氣的精制工序。經(jīng)過(guò)炭黑回收后的出口氣的三分之二的量會(huì)沿原合成氨工藝路線(xiàn)向前。 方法三：低變脫碳后聯(lián)產(chǎn)甲醇。此工藝中使用的煤原料的粒度范圍是850mm，特征是活性好、黏結(jié)性差，例如煙煤和褐煤。（4）采用的是CNJ202型的低壓甲醇催化劑。在聯(lián)醇生產(chǎn)中，甲醇的合成會(huì)影響到合成氨甚至整個(gè)聯(lián)醇系統(tǒng)的生產(chǎn)，例如常見(jiàn)的催化劑老化，甲醇反應(yīng)器的開(kāi)關(guān)以及操作條件的變化等，都會(huì)影響到銅洗氣中CO、CO2的含量的變化，從而導(dǎo)致銅性負(fù)荷發(fā)生波動(dòng)，甚至于會(huì)影響到氨合成塔的正常運(yùn)作。 甲醇生產(chǎn)中必須將原料氣的主要組分分配成一定的比例才能進(jìn)入反應(yīng)器，并將對(duì)催化劑有害的物質(zhì)清除掉。氣體脫硫后其中一部分直接進(jìn)入合成系統(tǒng)，另外的一部分通過(guò)CO高溫轉(zhuǎn)換再除去部分的CO2后再進(jìn)入合成塔。 低壓法甲醇合成工藝流程 近些年，工業(yè)上大多數(shù)都采用的是銅系低溫高活性的催化劑，可以在5MPa的低壓條件下將（CO+H2）合成氣體或者包含有CO2的（CO+H2）合成氣體進(jìn)行合成反應(yīng)，從而可以得到比較高的轉(zhuǎn)化率。在甲醇的生產(chǎn)過(guò)程中，副線(xiàn)可以用來(lái)調(diào)節(jié)催化劑底層的溫度，從而使H2和CO可以在催化劑的活性溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行甲醇的合成。為了保持循環(huán)氣體中的惰性氣體的含量在15%20%之間，通常在甲醇分離器之后會(huì)設(shè)置有效空管。氣體脫硫的方法一般有兩種，一種是干法脫硫，另一種就是濕法脫硫。從而導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程的原料與產(chǎn)品都受到了很大的損失。在石油價(jià)格上漲，進(jìn)口量持續(xù)猛增的大背景下，發(fā)展石油替代品的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力大大增強(qiáng)[2]。進(jìn)入到90年代，隨著甲醇需求的飛快增長(zhǎng)，利用引進(jìn)技術(shù)及自有的技術(shù)成功建造了數(shù)十套的甲醇與聯(lián)醇生產(chǎn)裝置，使我國(guó)的甲醇生產(chǎn)工業(yè)得到前所未有的快速發(fā)展，躍上了新的臺(tái)階。20世紀(jì)的50年代前，生產(chǎn)甲醇的原料多為煤與焦炭，而且采用的是固定床氣化的方法來(lái)生產(chǎn)水煤氣從而作為甲醇的原料氣。 在20世紀(jì)的20年代，工業(yè)上已經(jīng)開(kāi)始用高壓法來(lái)合成甲醇，這是工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)甲醇的開(kāi)始。 甲醇合成醋酸 醋酸又名乙酸，純的醋酸是無(wú)色的水狀的液體，具有非常濃烈的帶有刺激性氣味，而且腐蝕性非常強(qiáng)。甲醇的辛烷值非常高，抗爆性能優(yōu)良，比較適合作為高壓縮比的內(nèi)燃機(jī)的燃料，可以替代部分的汽油及柴油。還是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的非常理想的替代品，最重要的是污染物排放量大大降低。甲醇燃料電池和甲醇混合燃料都將成為甲醇一個(gè)新的重要的應(yīng)用領(lǐng)域。s關(guān)鍵詞：甲醇；聯(lián)醇；精餾；合成Abstract Methanol is one of the most simple chemicals. It is widely used, is an important basic chemical raw material and clean liquid raw materials, mainly used in organic synthesis, dye, medicine, pesticide, paint, automotive and defense industry can used to synthesize a series of organic chemical products. This design is discussed in detail the physical and chemical properties of methanol and its uses, history and Prospect of the development of domestic methanol production, methanol production process, high pressure, medium pressure method, low voltage method and the method of the advantages, disadvantages and feasibility. Analysis and parison of natural gas, methanol, coal, coke, methanol, oil to methanol and alcohol production of methanol process parison, a detailed description of the joint, the alcohol production process makes full use of the existing ammonia production equipment, is only needed to increase methanol synthesis and distillation two sets of equipment for the production of methanol on the basis. The technological conditions of the production of the alcohol are the basic need to meet the basic need of the ammonia production except for the basic methanol production conditions.. This design contains methanol synthesis and distillation section in the process design, process calculation, including the calculation of material balance and heat balance calculation, the material in the whole process of conservation of mass and heat conservation. The calculation of some heat transfer equipment is also included.. This design mainly introduces the process of methanol synthesis probably, coal gasification, gas desulfurization and transform,