【正文】 .....................45引 言甲醇是一種重要的有機化工原料，應(yīng)用廣泛，可以用來生產(chǎn)甲醛、合成橡膠、甲胺、對苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有機化工產(chǎn)品，而且還可以加入汽油摻燒或代替汽油作為動力燃料以及用來合成甲醇蛋白。生產(chǎn)甲醇的方法很多，聯(lián)醇生產(chǎn)充分利用了現(xiàn)有合成氨生產(chǎn)裝置，只需增添甲醇合成與精餾兩套設(shè)備就可生產(chǎn)甲醇。關(guān)鍵詞：甲醇；聯(lián)醇；合成；精餾AbstractMethanol is a kind of important organic chemical raw material, it can be used to produce a series of organic chemical products, like formaldehyde, synthetic rubber, monomethylamine, choromethane and acetic acid so on. In fact, there are many processes for methanol synthesis, while bined methanol production makes full use of the process units of the synthesis ammonia, only 2 sets of equipments for methanol synthesis and rectification are needed to produce methanol.The design of methanol, carbinol industry properties, production methods, materials and site selection and environmental protection to a simple, and through the whole process of coal gasification, and gas desulfurization, transform, decarburization, syngas pression, methanol synthesis and methanol distillation eight aspects were introduced in the paper. Annual 30kt coarse methanol from raw materials to the final product were described in detail.The design process of methanol synthesis, distillation process of calculation, process units calculation for the material balance calculation and heat equilibrium calculation. The main content of the process of calculation is about in the whole process of mass, including the main material of import and export of equipment material quality conservation and heat equilibrium calculation and heat transmission equipment of the calculation, like the condenser of the calculation. In addition to the selection of equipment do condensator, the methanol synthesis and distillation units equipment checklists, methanol synthesis distillation units, process piping material flow chart, equipment and instrument and piping layout plans were drawn.Keywords：Methanol。由于本人水平有限，文中錯誤疏漏之處在所難免，還望讀者不吝賜教。甲醇具有毒性，內(nèi)服有失明的危險。但它具有上述優(yōu)點，國外在這方面的研究—直沒有中斷。以固體燃料為原料時，可用間歇氣化或連續(xù)氣化制水煤氣。粗甲醇中存在水分、高級醇、醚、酮等雜質(zhì)，需要精制。當前，合成法甲醇生產(chǎn)幾乎成為目前世界上生產(chǎn)甲醇的唯一方法。內(nèi)蒙古自治區(qū)地域遼闊，煤炭資源豐富、煤種齊全、煤質(zhì)優(yōu)良。（3）原料的運輸原料煤，其余原材料、產(chǎn)品全部通過汽車運輸。該項目總工藝流程框圖如下圖31所示。Shell工藝在碳轉(zhuǎn)化率、有效氣體成分、單爐產(chǎn)能、運行周期和變負荷能力等方面具有明顯優(yōu)點，有環(huán)保和資源綜合利用方面優(yōu)勢，具有技術(shù)發(fā)展前景，但設(shè)備投資較大，目前國內(nèi)還沒有比較成熟的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗；Texaco、Lurgi工藝技術(shù)成熟，運行可靠，國產(chǎn)化率高，但Lurgi工藝存在一些缺陷，其合成工藝流程復(fù)雜，廢水處理困難，環(huán)境污染嚴重，相比之下，Texaco工藝具有明顯的優(yōu)勢，其水冷激流程特別適用于合成氨、甲醇生產(chǎn)，是目前合成氨、甲醇生產(chǎn)優(yōu)選工藝。 ?H=（37）在本工段將氣體中的CO部分變換成H2和CO2。低溫甲醇洗工藝技術(shù)成熟可靠、氣體凈化度高，能耗較低，105以下，107，且溶劑吸收能力大、循環(huán)量小、能耗省、價格便宜，操作費用低也是此法的優(yōu)點，缺點是要在低溫下操作，設(shè)備對低溫材料要求較高，整個工藝投資較高。 CO2+3H2?CH3OH（g）+H2O （39）上式是一個可逆放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)?Hθ298= 。 合成氣的成份對甲醇合成反應(yīng)的影響較大，由前述反應(yīng)式可見，要降低能耗，應(yīng)采用適量的二氧化碳濃度的合成氣，若合成氣中二氧化碳含量過高，會加重精餾工序的負擔并增加了能耗，但二氧化碳含量太低，會導(dǎo)致催化劑活性和轉(zhuǎn)化率過低。從而打破了甲醇合成的高壓法的壟斷，這是甲醇生產(chǎn)工藝上的一次重大變革，它采用511型銅基催化劑，合成壓力5MPa。例如ICI公司研究成功了512型銅基催化劑，其化學(xué)組成和活性與低壓合成催化劑511型差不多，只是催化劑的晶體結(jié)構(gòu)不相同，制造成本比511型高貴。雙塔工藝流程簡單、裝置投資省，但能耗高；三塔流程相對較長，但操作能耗較雙塔工藝低，從能耗和投資綜合考慮，大、中型規(guī)模生產(chǎn)三塔流程工藝具有優(yōu)越性，同時三塔精餾工藝環(huán)保效益優(yōu)于雙塔。三塔流程較雙塔流程復(fù)雜，設(shè)計中需要考慮因素多，對于小規(guī)模甲醇精餾裝置，簡單成熟的雙塔流程是較合理的選擇。本裝置建成投產(chǎn)后，正常生產(chǎn)時“三廢”應(yīng)按上述措施嚴格出理，并進行檢測使其都能達到國家的有關(guān)環(huán)境標準，預(yù)計本裝置的建設(shè)對周圍環(huán)境影響不會太大。=780kmol/h=耗氮氣為：189。④忽略由原料氣帶入的水分，根據(jù)（53）、（54）、（55）、（57），求得反應(yīng)式（56）8=。表55 進甲醇合成塔新鮮氣（G新鮮氣）組成組分COCO2H2N2CH4Ar小計合成甲醇消耗，Nm3/h（）合成氨消耗，Nm3/h新鮮氣消耗量，Nm3/h新鮮氣組成，%表54 粗甲醇生產(chǎn)消耗和生成物量及其組成序號消耗方式單位消耗原料氣組分合成反應(yīng)生成物組分小計，Nm3COCO2H2N2CH4CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O消耗量生成量1（52）生成甲醇kmol/m32（55）生成高級醇kmol/m33（53）生成二甲醚kmol/m34（54）生成甲烷kmol/m35（56）CO2逆變換kmol/m3（）續(xù)表54粗甲醇生產(chǎn)消耗和生成物量及其組成序號消耗方式單位消耗原料氣組分合成反應(yīng)生成物組分小計，Nm3COCO2H2N2CH4CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O消耗量生成量（）6（57）生成高級烷kmol/m320.續(xù)表54粗甲醇生產(chǎn)消耗和生成物量及其組成序號消耗方式單位消耗原料氣組分合成反應(yīng)生成物組分小計，Nm3COCO2H2N2CH4CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O消耗量生成量7粗甲醇中氣體溶解Nm3（）8醇后氣中甲醇擴散Nm3（）9馳放氣中甲醇擴散Nm3（）合計Nm3消耗氣組成%（V）生成物質(zhì)量kg生成物質(zhì)量組成%⑨甲醇合成塔循環(huán)氣量的計算經(jīng)測得，%，根據(jù)表54，設(shè)甲醇塔的出塔氣量為（G醇出塔）。醇后氣經(jīng)精煉得精煉氣流量與組成如表511。Tm出） （511）式中：∑Q入—入塔氣熱量，kJ/h；∑Q出—出塔氣熱量，kJ/h；∑Qr —合成塔反應(yīng)熱，kJ/h；∑Qf —合成塔熱損失，kJ/h。表515 甲醇合成塔內(nèi)反應(yīng)熱組分CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18CH4CO合計生成熱kJ/mol生成量Nm3/hkmol/h反應(yīng)熱kJ/h（4）合成塔出口總熱量計算查手冊得甲醇合成塔出口狀態(tài)下各組分的比熱容，根據(jù)甲醇合成塔出口的物料流量制成的表，并按Q出塔=G出塔Cm入，分別計算出出塔各組分的熱量，如表516所示。①氣體冷凝放熱Q冷凝=G因冷凝器氣體出口溫度為33℃，所以出口氣體熱量為Q′出冷凝器=33=④冷凝器出口氣體帶走熱量Q′′出冷凝器Q′′出冷凝器=∑（G′′F表61 預(yù)塔全塔物料平衡表物料進料，kg/h出料，kg/h甲醇水NaOH輕餾分小計甲醇水NaOH輕餾分小計粗甲醇堿液續(xù)表61 預(yù)塔全塔物料平衡表物料進料，kg/h出料，kg/h甲醇水NaOH輕餾分小計甲醇水NaOH輕餾分小計冷凝水初餾物合計（1）預(yù)塔操作條件：塔頂溫度：65℃ ；塔底溫度：80℃ ；進料溫度：68℃ ；回流液溫度：60℃ ；軟水：68℃；回流比：（一般0.～）。則其采出量為預(yù)塔進料量3%==其中含甲醇=83%=含水=17%=②低沸點物采出量：%～99%，油溶性雜質(zhì)1%～%，～。Q出熱=Q成品精甲醇+Q殘液+Q高沸點物+Q低沸點物+Q回流液+Q熱損失 （66）表67 主塔全塔帶出熱量物料精甲醇殘液高沸點物低沸點物回流液熱損失組分甲醇甲醇水堿液甲醇水甲醇甲醇按5%計流量，kg/h溫度，℃6911211211275756565比熱容，kJ/（kg?℃）汽化熱，kJ/kg熱量，kJ/h總熱量，kJ/h于是Q出熱=+++++ =+因Q入熱=Q出熱+Q加熱蒸汽=+（+Q加熱蒸汽）得Q加熱蒸汽=每t精甲醇耗蒸汽為加上預(yù)塔脫輕餾分所耗蒸汽，則1t精甲醇總汽耗為：+=。℃）導(dǎo)熱系kW/（m 實際傳熱面積：S″=3S。s甲醇104冷卻水