【正文】 對(duì)于復(fù)合管板的場(chǎng)合、密封性能要求較高的場(chǎng)合、承受振動(dòng)和疲勞載荷的場(chǎng)合、有間隙腐蝕的場(chǎng)合，一般采用強(qiáng)度焊加貼脹或者強(qiáng)度脹加密封焊 ]29[ 。 27 管子排列方式，管間距的確定 管子的排列應(yīng)在合成塔的截面上分布均勻 ，本設(shè)計(jì) 選 擇 合成塔內(nèi) 的 管子采用正三角形排列 ， 此種排列適用于殼程介質(zhì)污垢少 ， 且不需要進(jìn)行機(jī)械清洗的場(chǎng)合。 以上是對(duì)甲醇合成工藝做了一定的衡算，接下來將會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行一定的設(shè)計(jì)計(jì)算。 表 甲醇合成塔入塔氣流量及組成 組分 CO CO2 H2 N2 CH4 Ar CH3OH H2O 合計(jì) 流量 Nm3/h 組成 (V)% 100 （ 10）甲醇合成塔出塔氣量的計(jì)算 由 G 出塔 = G 入塔氣 G 消耗 ＋ G 生成 根據(jù)表 及 ， 得表 。 16 根據(jù)以上計(jì)算 ， 則粗甲醇生產(chǎn)消耗量及生產(chǎn)量及組成列表 。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。管板處的催化劑屬于 絕熱段 。 （ 4）固定管板列管合成塔 這種合成塔就是一臺(tái)列管換熱器 ， 催化劑在管內(nèi) ， 管間（殼程 )是沸騰水 ， 將反應(yīng)熱用于副產(chǎn) ～ 的中壓蒸汽。 （ 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(shè)置足夠換熱面積的冷氣管 ， 用進(jìn)塔冷管來移走反應(yīng)熱。內(nèi)件 是 由催化劑筐和換熱器兩部分組 成。而甲醇分離器分離出的 混合氣則與新鮮氣按一定比例混合后升壓送至甲醇合成塔繼續(xù)進(jìn)行合成反應(yīng)。 所以 本設(shè)計(jì)采用 Lurgi管殼式反應(yīng)器 ， 管程走反應(yīng)氣 ， 殼程走 4MPa 的沸騰水。在較低壓力下可獲得較高的甲醇收率 ， 且選擇性好 ， 減少了副反應(yīng) ， 改善了甲醇質(zhì)量 ， 降低了原料消耗。 （ 4）液相合成工藝 傳統(tǒng)甲醇合成采用氣相工藝 ， 不足之 處是原料單程轉(zhuǎn)化率低、合成氣凈化成本高、能耗高。 20xx 年 ， 杭州林達(dá)公司開發(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)期來被 ICI、 Lurgi 等國(guó)外少數(shù)公司所 壟斷 擁的局面 ， 并在 20xx 年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。 1661 年英國(guó)化學(xué)家 木材 干餾后的液體產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)甲醇 ， 故甲醇俗稱木精、木醇。以煤為原料生產(chǎn)甲醇既是我國(guó)的先在生產(chǎn)甲醇的主流方式 ， 在將來很長(zhǎng)一段時(shí)間里 ， 也將會(huì)是我國(guó)生產(chǎn)甲醇的最主要方式；這在今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)不會(huì)有大的改變。 目前 ， 世界上已有年產(chǎn) 10 萬噸甲醇制蛋白的工業(yè)裝置在運(yùn)轉(zhuǎn) ， 年產(chǎn) 30 萬噸的大型裝置已經(jīng)設(shè)計(jì) ]10[ 。甲醇和異丁烯反應(yīng)得到 MTBE， 它是高辛烷值無鉛汽油添加劑 ， 亦可用作溶劑 ]8[ 。 甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料 ， 主要用于生產(chǎn)甲醛 ， 消耗量要占到甲醛總產(chǎn)量的一半 ， 甲醛則是生產(chǎn)各種合成樹脂不可少的原料 ]7[ 。 甲醇有較強(qiáng)的毒性 ， 對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大 ， 它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入 至體內(nèi)后 ， 可迅速分布在機(jī)體各組織內(nèi) ， 從而產(chǎn)生毒性反應(yīng) ]5[ 。S 104 熱導(dǎo)率 /［ J/（ cm作為一種新型的燃料 ， 甲醇項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)于如今能源短缺的問題 ， 也起到了一定的緩沖作用。 關(guān)鍵詞 ： 甲醇 合成 工藝 II The Synthesis Process Design of 220kt/a Methanol Abstract: As the traditional chemical products , methanol has been used for a long time, At the same time, it meet the requirements of the modern clean technology ,it is a kind of environmental friendly chemical raw materials and have the chemical sector at home and abroad extensive attention. The coal is choosed as raw material to produce methanol, the main production processes include:fuel gasification, gas desulfurization, conversion, methanol synthesis and methanol distillation system. The methanol synthesis process is mainly for designed. Combined with the actual situation at home and abroad, the low pressure Lurgi in synthesis process is choosed, and the purity of methanol was %. The balance to the whole process and equipment is designed. Through the material balance is known to produce 220kt/a methanol, namely Nm3 / h, Nm3 / h of fresh air。 年產(chǎn) 22 萬噸甲醇合成工藝設(shè)計(jì) The Synthesis Process Design of 220kt/a Methanol 目錄 摘要 .................................................. I Abstract ............................................... II 引言 .................................................. 1 第 1章 綜述 ........................................... 2 甲醇的性質(zhì) ...................................................... 2 物理性質(zhì) .................................................. 2 化學(xué)性質(zhì) .................................................. 3 甲醇的毒性 ................................................ 4 甲醇的用途 ...................................................... 4 生產(chǎn)甲醇的原料 .................................................. 5 甲醇產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的前景 ............................................ 6 甲醇生產(chǎn)工藝的發(fā)展 .............................................. 6 甲醇生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)的展望 ......................................... 7 第 2章 甲醇的合成工藝確定 .............................. 8 甲醇合成的方法 .................................................. 8 甲醇合成反應(yīng)的主要原理 .......................................... 8 甲醇的工藝流程 .................................................. 9 甲醇合成塔的選擇 ............................................... 11 第 3章 工藝計(jì)算 ....................................... 14 甲醇生產(chǎn)的物料平衡計(jì)算 ........................................ 14 熱量衡算 ...................................................... 20 合成塔的熱平衡計(jì)算 ...................................... 20 甲醇水冷器的熱量計(jì)算 .................................... 23 第 4章 甲醇合成塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................... 26 已知條件 ....................................................... 26 傳熱面積的確定 ................................................. 26 催化劑用量的確定 ............................................... 26 傳熱管數(shù)的確定 ................................................. 26 管子排列方式，管間距的確定 ..................................... 27 殼體直徑的確定 ................................................. 27 合成塔殼體厚度的確定 ........................................... 27 封頭與殼體的連接形式 ........................................... 28 反應(yīng)管與管板的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................... 28 管法蘭的選用 .................................................. 28 管子拉脫力的計(jì)算 .............................................. 28 折流板的確定 .................................................. 29 管板的確定 .................................................... 30 容器的開孔補(bǔ)強(qiáng) ................................................ 30 支座的確定 .................................................... 30 人孔的確定 .................................................... 30 結(jié)論 ................................................. 32 致謝 ..................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Through the heat balance the methanol synthesis tower gives off heat reaction is KJ/h, heat loss is KJ/h, the steam absorption is KJ/h。鑒于甲醇的重要意義 ， 對(duì)甲醇合成過程進(jìn)行優(yōu)化操作和控制成為了迫切的需求。S甲醇蒸汽能損害人的呼吸道黏膜和視力 ， 急性中毒癥狀有：頭疼、惡心、胃痛、疲倦、視力模糊以至失 明 ，繼而呼吸困難 ， 最終導(dǎo)致呼吸中樞麻痹而死亡。用甲醇作甲基化試劑可生產(chǎn)丙烯酸甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等；甲醛羥基化可生產(chǎn)醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有機(jī)合成中間體 ， 它們是制造各種染料、藥品、農(nóng)藥、炸藥、香料、噴漆的 5 原料。自1973 年第一套 100kt/ a 裝置建成投產(chǎn)以來 ， 它已成為世界上僅次于甲醛的第二大甲醇消費(fèi)大戶 ， 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 ]9[ 。甲醇還可直接用于還原鐵礦（甲醇可以預(yù)先分解為 CO、 H2， 也可以不作預(yù)分解） ， 得到高質(zhì)量的海綿鐵。在我國(guó)新一代煤化工技術(shù)的支撐下 ，開發(fā)推廣煤制甲醇的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。在自然界只有某些樹葉或果實(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。 20xx 年 ， 該技術(shù)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首