【正文】 脫硫過程中 Ar 也不變， 30%預變換氣中 Ar=%=，水解氣中 Ar 的百分率為 %，所以，水解氣氣量 =。常壓精餾塔下部設雜醇油采出口，抽出含甲醇、水的異丁基油， 以保證低于水沸點的雜質(zhì) (主要是醇類 )分離出塔。沉降槽上部的灰水與濾液一起送回激冷室作激冷水磨煤干燥 原料煤 干煤粉 儲倉 氮氣 泄壓 加壓 加料斗 輸送氣 N2 或 CO 爐渣 激冷室 氣化室 干煤粉 純氧 汽包 低壓蒸汽 氣體洗滌 粗合成氣 灰水處理 排渣系統(tǒng) 輸煤系統(tǒng) 氣化與激冷 12 使用。隨著對甲醇精餾要求的不斷增加，新開發(fā)出的填料塔在精餾裝置中的使用，可以降低能耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。對企業(yè)的達標排放構成了較大的威脅。當對部分氣化所得的蒸汽進行部分冷凝時，因高沸點物易于冷凝，使冷凝液中高沸點物濃度較高，未冷凝氣中低沸點物的濃度較高。 采用 銅系 催化劑時，適宜的反應溫度為 230~280℃ ；適宜的反應壓力為~。低溫甲醇洗在國內(nèi)具有 豐富的生產(chǎn)操作經(jīng)驗，除部分低溫材料需引進外，設備設計和制造等均可在國內(nèi)解決。 低溫甲醇洗技術 低溫甲醇洗工藝是采用物理吸收法的一種酸性氣體凈化工藝。氣流床氣化具有 以下特點： （ 1）生產(chǎn)能力大 (2)采用 。 設計任務 （ 1） 工藝方案的選擇及論證 （ 2） 工藝流程的設計 （ 3） 編制物料衡算、熱量衡算 （ 4） 主要設備計算與選型 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 。化學性質(zhì)較活潑，能發(fā)生氧化、酯化、羰基化等化學反應。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 關于論文使用授權的說明 學位論文作者完全了解延安大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：本科生在校攻讀學士學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬延安大學，學生公開發(fā)表需經(jīng)指導教師同意。 synthesis gas。近年來，我國能源問題日益突出 ，甲醇作為重要的化工產(chǎn)品與原料，并定位于未來清潔能源之一， 隨著世界石油資源的減少和甲醇生產(chǎn)成本的降低，發(fā)展使用甲醇等新的替代燃料，煤制甲醇是石油替代的最優(yōu)選擇，這已成為一種趨勢。 流化床氣化 加入爐中的原料煤粒度一般為 3mm~5mm 左右，這些細粒煤料在自下而上的氣化劑的作用下保持著連續(xù)不斷和無秩序地沸騰和懸浮狀態(tài)運動，迅速地進行著混合和熱交換，其結(jié)果導致整個床層溫度和組成的均一，解決了固定床氣化需用煤的限制，同時導出的煤氣中基本不含焦油類物質(zhì)，但熱解時，揮發(fā)分很易逸出，粒子不發(fā)生很大膨脹，原料粒度太細及顆粒間的摩擦形成細粉，則易使產(chǎn)生的煤氣中帶出物增多。 干粉氣流床： 該技術的特點是碳的轉(zhuǎn)化率高，氣化反應中，所產(chǎn)煤氣中 CO 含量高， H2 含量較低，這種煤氣的熱值較高。此外，操作費用低亦是此法的優(yōu)越性所在。 催化劑的選用 甲醇合成催化劑 合成甲醇工業(yè)的進展，很大程度上取決于新催化劑的研制成功以及質(zhì)量的改進，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系催化劑，一種是以氧化鋅為主體的鋅系催化劑。 CO 含量高不僅對溫度控制不利，而且引起催化劑上集聚羰基鐵，使催化劑失活，低 CO 含量有助于避免此問題，故一般采用 H2 含量 n（ H2） /n（ CO）比為 ~。經(jīng)粗甲醇預熱器加熱到 45℃ 后進入預精餾塔。因此 .該工藝技術生產(chǎn)能力大，節(jié)能效果顯著，特別適合較大規(guī)模的精甲醇生產(chǎn)。 載氣輸送過來的加壓干煤粉、氧氣及少量蒸汽通過噴嘴進入到氣化爐中。 圖 4 低溫甲醇洗工藝流程圖 甲醇合成工藝流程 經(jīng)凈化后的合成氣經(jīng)壓縮至 ，與循環(huán)氣以 1:5 的比例混合后進入甲醇合成塔，在 CuZnAl催化劑床層中進行合成甲醇反應。 粗甲醇中的溶解氣體量 粗甲醇中氣體溶解量查表 5MPa、 40℃ 時，每一噸粗甲醇中溶解其他組成如下表： 表 6 1 噸粗甲醇中合成氣溶解情況 氣體 H2 CO CO2 N2 Ar CH4 溶解量（ m3/t 粗甲醇） CO= = CO2 = = N2 = = Ar = = CH4 = = m3/h 即 粗甲醇中甲醇擴散損失 40℃ 時 ， 液體甲醇中釋放的溶解氣中 ,每立方米含有 的甲醇 ， 假設減壓后液相中除二甲醚外 ， 其他氣體全部釋放出，則甲醇擴散損失 G =（ +++++） =即 kmol/h， m3/h 則 粗甲醇中的溶解氣體量為： H2 = = 17 合成反應中各 氣體的消耗和生成情況 表 7 弛放氣組成 氣體 CH3OH H2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 在（ 1）中合成反應消耗 CO：（ ＋ ） 消耗 H2： 2=在（ 3）中合成反應消耗 CO： kmol/h2 消耗 H2： 2=同理可得反應（ 4）、（ 5）、（ 6）、（ 7）中消耗原料氣的組分，結(jié)果如表 8 所示： 表 8 合成反應中消耗原料情況 消耗項 單位 消耗原料氣組分 CO CO2 H2 N2 Ar 反應（ 1） m3/h 反應（ 3） m3/h 反應（ 4） m3/h 反應（ 5） m3/h 反應（ 6） m3/h 反應（ 7） m3/h 由反應（ 1）可得反應中生成 CH3OH 與消耗 CO 量相同，即 ； 由反應（ 3 ）可得 反應中 生成（ CH3 ） 2O 量和 生成 H2O 的量 相同，即為 ； 同理可計算反應（ 4）、（ 5）、（ 6）、（ 7）中的生成物，結(jié)果如表 9 所示： 表 9 合成反應中生成物情況 生成項 單位 生成物組分 CH4 CH3OH （ CH3） 2O C4H9OH C18H18 H2O CO 反應（ 1） m3/h 反應（ 3） m3/h 反應（ 4） m3/h 反應（ 5） m3/h 18 反應（ 6） m3/h 反應（ 7） m3/h 表 10 其他情況原料氣消耗 消耗項 單位 消耗原料氣組分 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 粗甲醇中溶解 m3/h 擴散的甲醇 m3/h 弛放氣 m3/h % G %G %G % G % G % G 馳放氣中甲醇 m3/h % G % G 新鮮氣和弛放氣氣量的確定 CO 的各項消耗總和 = 新鮮氣中 CO 的量，即 ++++－ +++%G+%G =+%G 同理 原料氣中其他各氣體的量 =該氣體的各項消耗總和，由此可得新鮮氣體中各氣 體流量，如下表： 表 11 新鮮氣組成 組分 單位 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 氣量 m3/h ＋ %G + %G + %G + %G + %G + %G 新鮮氣 m3/h + 新鮮氣中惰性氣體（ N2 + Ar）百分比保持在 %，反應過程中惰性氣體的量保持不變，（ N2 + Ar） =+%G，則 +=（ +%G） /% 解得 G=，即弛放氣的量為 ，由 G 可得到新鮮氣的量 m3/h 由弛放氣的組成可得出下表 表 12 弛放氣組成 19 氣體 CH3OH H2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 氣量 m3/h 表 13 新鮮氣組成 氣 體 CH4 H2 CO CO2 N2 Ar 組成 % % % % % % 氣量 m3/h 循環(huán)氣氣量的確定 G1 =G 3+G4+G5+G6－ G7－ G8 式中： G1 為出塔氣氣量 ； G 3 新鮮氣氣量 ； G4 循環(huán)氣氣量 ； G5 主反應生成氣量； G6 副反應生成氣量； G7 主反應消耗氣量； G8 副反應消耗氣量； G5= += m3/h G6= +++++++++ = m3/h G7=++++3= m3/h G8=+++++++++ =已知出塔氣中甲醇含量為 %，則 （ G4%+%++） / G1= 解得 G4= 表 14 循環(huán)氣組成 氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 氣量 m3/h 循環(huán)比， CO 及 CO2 單程轉(zhuǎn)化率的確定 循環(huán)比 R= G4/G 3 =CO 單程轉(zhuǎn)化率： (+)/(+)= 即 % CO2 單程轉(zhuǎn)化率： (+)= 即 % 20 入塔氣和出塔氣組成 G1 =G 3+G4+G5+G6－ G7－ G8=G2= G3+G4 = 表 15 入塔氣組成 氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 氣 m3/h 量 kmol/h 表 16 出塔氣組成 氣體 H 2 CO CO2 N2 Ar CH3OH 組成 % % % % % % 氣 m3/h 量 kmol/h 氣體 CH4 （ CH3O） 2 C4H9OH C18H18 H2O 組成 % % % % % 氣 m3/h 2147,。 ∑Q1=∑（ G1Cm1Tm1） （ 2） 式中： G1——入塔氣各組分流量， m3/h； Cm1 ——入塔各組分的比熱容， kJ/（ ）； Tm1——入塔氣體溫度， k； ∑Q2=∑（ G2Cm2Tm2） （ 3） 式中： G2——出塔氣各組分流量 m3/h； Cm2 ——出塔各組分的熱容， kJ/（ ）； Tm2—— 出塔氣體溫度， k； ∑Qr= Qr1 +Qr2 +Qr3+ Qr4+ Qr5 +Qr6 （ 4） 式中： Qr Qr Qr Qr Qr5——分別為甲醇、二甲醚、異丁醇、甲烷、辛烷的生成熱， kJ/h； Qr6——二氧化碳逆變反應的反應熱， kJ/h Qr=Gr△ H （ 5） 式中： Gr——各組分生成量， kmol/h； △ H——生成反應的熱量變化， kJ/mol （ 2）入塔熱量計算 通過計算可以得到 ， 225℃ 時各入塔氣氣體的熱容，根據(jù)入塔氣各氣體組分量，算的甲醇合成塔入塔熱量如下表： 25 表 23 甲醇合成塔入塔熱量 氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4 熱容 kJ/（ ) 氣量 kmol /h