【正文】 爾熱焓 kJ/kmol 334040 197610 質(zhì)量熱焓 kJ/kg 熱焓 GJ/hr 摩爾熵值 J/kmolK 130620 質(zhì)量熵值 J/kgK 摩爾密度 kmol/cum 質(zhì)量密度 kg/cum 平均分子量 1 20 21 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 一氧化碳 0 0 0 0 0 0 0 0 二氧化碳 0 0 0 0 0 0 0 0 氫氣 0 0 0 0 0 0 0 0 甲烷 0 0 0 0 0 0 0 0 氮氣 0 0 0 0 0 0 0 0 氬氣 0 0 0 0 0 0 0 0 甲醇 水 乙醇 甲酸甲脂 總摩爾流量 kmol/hr 總質(zhì)量流量 kg/hr 總體積流量 cum/hr 溫度 ℃ 壓力 MPa 氣相分數(shù) % 0 1 液相分數(shù) % 1 0 摩爾熱焓 kJ/kmol 250360 198170 質(zhì)量熱焓 kJ/kg 熱焓 GJ/hr 摩爾熵值 J/kmolK 165370 117940 質(zhì)量熵值 J/kgK 摩爾密度 kmol/cum 質(zhì)量密度 kg/cum 平均分子量 1 30 34 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 一氧化碳 0 0 0 0 二氧化碳 0 0 0 0 氫氣 0 0 0 0 甲烷 0 0 0 0 氮氣 0 0 0 0 氬氣 0 0 0 0 甲醇 水 乙醇 甲酸甲脂 總摩爾流量 kmol/hr 總質(zhì)量流量 kg/hr 總體積流量 cum/hr 溫度 ℃ 40 壓力 MPa 氣相分數(shù) % 0 0 液相分數(shù) % 1 1 摩爾熱焓 kJ/kmol 237800 246200 質(zhì)量熱焓 kJ/kg 熱焓 GJ/hr 摩爾熵值 J/kmolK 234260 197060 質(zhì)量熵值 J/kgK 摩爾密度 kmol/cum 質(zhì)量密度 kg/cum 平均分子量 1 38 39 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 一氧化碳 0 0 0 0 0 0 0 0 二氧化碳 0 0 0 0 0 0 0 0 氫氣 0 0 0 0 0 0 0 0 甲 烷 0 0 0 0 0 0 0 0 氮氣 0 0 0 0 0 0 0 0 氬氣 0 0 0 0 0 0 0 0 甲醇 水 乙醇 甲酸甲脂 0 0 0 0 總摩爾流量 kmol/hr 總質(zhì)量流量 kg/hr 總體積流量 cum/hr 溫度 ℃ 壓力 MPa 氣相分數(shù) % 0 1 液相分數(shù) % 1 0 摩爾熱焓 kJ/kmol 250360 199160 質(zhì)量熱焓 kJ/kg 熱焓 GJ/hr 摩爾熵值 J/kmolK 165370 124490 質(zhì)量熵值 J/kgK 摩爾密度 kmol/cum 質(zhì)量密度 kg/cum 平均分子量 1 40 摩爾流量 摩爾分數(shù) 質(zhì)量流量 質(zhì)量分數(shù) 一氧化碳 0 0 0 0 二氧化碳 0 0 0 0 氫氣 0 0 0 0 甲烷 0 0 0 0 氮氣 0 0 0 0 氬氣 0 0 0 0 甲醇 水 乙 醇 甲酸甲脂 0 0 0 0 總摩爾流量 kmol/hr 總質(zhì)量流量 kg/hr 總體積流量 cum/hr 溫度 ℃ 壓力 MPa 氣相分數(shù) % 0 液相分數(shù) % 1 摩爾熱焓 kJ/kmol 276370 質(zhì)量熱焓 kJ/kg 熱焓 GJ/hr 摩爾熵值 J/kmolK 151680 質(zhì)量熵值 J/kgK 摩爾密度 kmol/cum 質(zhì)量密度 kg/cum 平均分子量 1 沈陽化工學院學士學位論文 第四章 設(shè)備計算 設(shè)備計算 甲醇合成反應器計算 甲醇合成反應動力學 國內(nèi)外對 ZnCr系及銅系催化劑上甲醇合成的反應動力學進行了許多研究，報道了 許多反應動力學方程式。但是聯(lián)醇生產(chǎn)的不足之處是生產(chǎn)規(guī)模小，對于原料煤的質(zhì)量要求高，所以這樣生產(chǎn)甲醇成本很高。合成廢熱回收方式 :預熱鍋爐給水 ,設(shè)備投資低。采用三塔或四塔 (包括回收塔 )工藝技術(shù)。轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的廢熱與轉(zhuǎn)化爐煙氣廢熱 ,用于產(chǎn)生 、 510℃ 高壓過熱蒸汽。以上兩部分共需要甲醇 320 萬 t。 DMF的工業(yè)生產(chǎn)主要有甲酸 酯化二步法，甲醇脫氫二步法和一步法。工業(yè)上主要用作甲基化劑、制藥、染料和香料等工業(yè)。 2020 年我國 MTBE 產(chǎn)量估計為 170 萬噸。它最大的用途是生產(chǎn)酚醛樹脂、黏合劑及其它有機化學品。甲醇燃燒時無煙，其燃燒時顯藍色火焰。在計算換熱器的過程中，分別根據(jù)管殼式換熱器標準 JB/4714， JB/4715， JB/4716 對每個換熱器進行了確定。 本文是采用 Aspen Plus 軟件對甲醇工藝進行模擬和探究，首先從甲醇的用途 和甲醇的市場入手闡明甲醇的重要性。 文獻綜 述 甲醇性質(zhì)簡介 物理性質(zhì) 甲醇是最簡單的飽和一元醇，俗稱 “木精 ”、 “木醇 ”，其分子式為 CH3OH，分子量為 。 表 全球主要地區(qū)甲醇消費構(gòu)成 2020年 2020年 2020年 2020年 按用途分 甲醛 940(31) 970(32) 1010(32) 1050(33) MTBE 830(28) 810(26) 780(25) 760(22) (其中美國） 470(16) 430(14) 340(11) 270(8) 醋酸 270(9) 290(9) 300(10) 310(10) MMA 90(3) 90(3) 100(3) 100(3) 其他 880(29) 900(29) 930(30) 970(30) 需求合計 3020（ 100) 3060(100) 3100(100) 3180(100) 按地區(qū)分 亞洲 920(30) 940(31) 990(32) 1040(33) 北美 1000(33) 1000(33) 980(31) 970(31) 西歐 630(21) 640(21) 650(21) 670(21) 其他 470(16) 480(16) 490(16) 500(16) 需求合計 3020(100) 3060(100) 3110(100) 3180(100) 從上表可以看出，到 2020 年為止，甲醇仍主要用于制造甲醛和 MTBE。另外， 2020 年將新增二甲醚產(chǎn)能 萬噸。 甲烷氯化物（ CMS）：甲烷氯化物 (ＣＭＳ )是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷 (氯仿 )和四氯化碳的總稱 ,是重要的有機氯產(chǎn)品。 甲醇蛋白 甲醇蛋白是以甲醇為基 質(zhì)生產(chǎn)的單細胞蛋白。 聚乙烯醇（ PVA） 生產(chǎn)聚乙烯醇的工藝路線按原料分，有乙烯法和乙炔法兩類。國際上廣泛采用的先進的甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有 :DAVY(原 ICI)、 TOPSOE、 Uhde、 Lurgi 公司甲醇技術(shù)等 ,不同甲醇技術(shù)的消耗及能耗差異不大 ,其主要的差異在于所采用的主要設(shè)備甲醇合成塔的類型 不同。因此 ,精餾消耗的低壓蒸汽很少。日產(chǎn) 2020 噸甲醇裝置 ,合成壓力約為 。其余部分與 ICI低壓甲醇類似。 生產(chǎn)甲醇的原料 不同原料生產(chǎn)甲醇的比較 目前，我國甲醇生產(chǎn)主要以天然氣和煤為原料，其次是其他過程的副產(chǎn)氣，如甲烷部分氧化制乙炔的尾氣、焦爐氣等。 根據(jù)產(chǎn)品的要求進行調(diào)試反應器的設(shè)計參數(shù)，然后 用靈敏度分析的方式 進行設(shè)計參 數(shù)的校核。 設(shè)計依據(jù)：反應器殼層中冷料為 230℃ ， 的沸騰水， 根據(jù)生產(chǎn)實際，反應器出口冷卻水的汽化率取 左右 。 采用一維均相模擬的研究方法，為了 使反應沿反應管徑向的影響可以忽略，所取管內(nèi)徑大小應在30mm～ 70mm 之間，本設(shè)計取 反應管的規(guī)格為 Φ 38 2mm 進行模擬。迄今為止，中國的甲醇生產(chǎn)，還是以 20 萬噸以下的小規(guī)模為主， 但是，國家發(fā)改委 [2020]1350 號文件提出，要求新建甲醇廠的規(guī)模在 100 萬噸 /年以上。 ⑦ 林德公司甲醇技術(shù)的特點 采用 ICI 低壓合成工藝及催化劑。 ⑤ 三菱重工業(yè)公司甲醇技術(shù)特點 三菱甲醇技術(shù)與 ICI工藝相類似 ,其特點是 :采用 結(jié)構(gòu)獨特的超級甲醇合成塔。 有時也采用兩塔精餾。 華北地區(qū)甲醇市場疲軟，主流價格在 20202400 元 /噸，其中，河北甲醇出廠價集中在 2400 元 /噸；山西甲醇主流價格在 22002300 元 /噸不等；內(nèi)蒙古地區(qū)甲醇企業(yè)出廠價格在 20502250 元 /噸。加上防凍液等 5%的需求。目前還沒有工業(yè)化生產(chǎn)裝置，可以預見，隨著高油價的到來， MTO/MTP 將很快實現(xiàn)工業(yè)化。目前 MF 主要用于生產(chǎn)甲酰胺、二甲基甲酰胺（ DMF）、甲酸以及為數(shù)眾多的高附加值精細化工產(chǎn)品，如：丙二酸酯系列產(chǎn)品，乙醇酸及其下游產(chǎn)品、甘氨酸等。 二甲醚（ DME） 據(jù)統(tǒng)計，到 2020 為止，我國共有二甲醚生產(chǎn)企業(yè) 30 家，產(chǎn)能合計 261 萬噸 /年，產(chǎn)量 130 萬噸。 甲醇工業(yè)發(fā)展前景 世界甲醇工業(yè)的發(fā)展 總體上說，世界甲醇工業(yè)從 90 年代開始經(jīng)歷了 19911998 的供需平衡， 19981999的供大于求，從 2020 年初至今的供求基本平衡三個基本階段。 塔設(shè)備針對加壓 精餾塔 ，它 采用 F1 型重閥型浮閥塔，起初先通過簡捷法進行 Aspen 模擬，進而確定分離要求，通過分離要求來確定大致的塔板數(shù)，進行嚴格法的 Aspen 模擬 ，通過靈敏度分析選取合適的摩爾回流比、塔板數(shù)以 及進料位置 ，最后進行塔設(shè)備的計算?？傮w上說，世界甲醇工業(yè)從 90 年代開始經(jīng)歷了 19911998 的供需平衡， 19981999 的供大于求，從 2020 年初至今的供求基本平衡三個基本階段。本文還運用 CAD 軟件，繪制帶控制點的甲醇工藝流程圖，根據(jù)設(shè)備計算和設(shè)備的選型結(jié)果，根據(jù)廠址的選擇環(huán)境，對工廠主要設(shè)備進行了平立面布置圖的繪制。在火場中，受熱的容器有爆炸危險，其蒸汽比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引起回燃，屬危險性類別；試劑甲醇常密封保存在棕色瓶中置于較冷處 。為滿足化工市場的需求，應大力開發(fā)以甲醇為原料的生產(chǎn)甲醛的新工藝，以滿足優(yōu)質(zhì)工程塑料（酚醛樹脂）和烏洛托品等合成的需要。目前國內(nèi)年生產(chǎn)能力為 25 萬噸左右，隨著我國 DMF 的迅速發(fā)展，也帶動了甲胺特別是二甲胺需求量的不斷增加。隨著國家環(huán)保要求的提高，改產(chǎn)品將最終被被淘汰。 乙二醇 開發(fā)甲醇生成乙二醇路線，可以實現(xiàn)以煤代油合成乙二醇，具有重要意義。它的主要特點是甲醇不經(jīng)過預處理可直接應用于陽極反應產(chǎn)生電流，同時生成水和二氧化碳，對環(huán)境無污染， 為潔凈的電源。 ② Lurgi 甲醇技術(shù) 特點 Lurgi 公司的合成有自己的特色 ,即有自己的合成塔專利。精餾采用 Lurgi 公司的技術(shù)。 冷管式合成塔 :軸向、冷管間接換熱 ,單塔生產(chǎn)能力最高可達 2020MTPD。 ② 積極改進脫硫凈化技術(shù)。 和 CO2加 H2合成甲醇本征反應動力學模型 前已述及，含 CO、 CO H2 系統(tǒng)中可能發(fā)生反應式（ 21）～（ 23）。 所以 ? ? mD 6 9 5 4 ??