年產(chǎn)30萬噸煤制甲醇合成工段初步設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 00:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 新鮮氣按一定比例混合后升壓送至甲醇合成塔（R7001）繼續(xù)進(jìn)行合成反應(yīng)。從甲醇分離器（V7002）出來的循環(huán)氣在加壓前排放一部分弛放氣，以保持整個(gè)循環(huán)回路惰性氣體恒定。弛放氣減壓后去燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)；甲醇膨脹槽（V7003）頂部排出的膨脹氣去燃料氣系統(tǒng)。合格的鍋爐給水來自變換裝置；循環(huán)冷卻水來自界區(qū)外部。汽包（V7001）排污，經(jīng)排污膨脹槽（V7006）膨脹減壓后就地排放。第4章 工藝計(jì)算工廠設(shè)計(jì)為年產(chǎn)精甲醇30萬噸，開工時(shí)間為每年330天，采用連續(xù)操作。精餾工段通過三塔高效精餾工藝，%，符合精甲醇國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。三塔精餾工藝中甲醇的收率達(dá)97%。 / =。由粗甲醇的組成通過計(jì)算可得下表： 表2 粗甲醇組成組分百分比產(chǎn)量甲醇% 二甲醚%高級(jí)醇（以異丁醇計(jì)）%高級(jí)烷烴（以辛烷計(jì)）%水%粗甲醇100%注；設(shè)計(jì)中的體積都為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下計(jì)算方法:粗甲醇 = / = t/h二甲醚 =% = kg/h kmol/h ，高級(jí)醇（以異丁醇計(jì)）= % = ，高級(jí)烷烴（以辛烷計(jì)）=% = kg/h ，水 =% = ，（1）合成塔中發(fā)生的反應(yīng):主反應(yīng) CO+2H2=CH3OH （1） CO2+3H2=CH3OH +H2O （2） 副反應(yīng) 2CO+4H2=（CH3O）2+H2O （3） CO+3H2=CH4+H2O （4） 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O （5） 8CO+17H2=C18H18+8H2O （6）CO2+H2=CO+H2O （7） （2）工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)得低壓時(shí)， m3（標(biāo)態(tài)）的甲烷， kmol/h 。由于甲醇入塔氣中水含量很少，忽略入塔氣帶入的水。由反應(yīng)（3）、（4）、（5）、（6）得出反應(yīng)（2）、（7）生成的水分為； －－－3－8 = kmol/h 由于合成反應(yīng)中甲醇主要由一氧化碳合成，二氧化碳主要發(fā)生逆變反應(yīng)生成一氧化碳，且入塔氣中二氧化碳的含量一般不超過5%，所以計(jì)算中忽略反應(yīng)（2）。則反應(yīng)（7）， m3/h的水和一氧化碳。（3） 粗甲醇中的溶解氣體量粗甲醇中氣體溶解量查表5Mpa、40℃時(shí)，每一噸粗甲醇中溶解其他組成如下表 1噸粗甲醇中合成氣溶解情況氣體H2COCO2N2ArCH4溶解量（m3/t粗甲醇）則 粗甲醇中的溶解氣體量為： H2 = = m3/h CO= = m3/h CO2 = = m3/h N2 = = Ar = = m3/h CH4 = = （4）粗甲醇中甲醇擴(kuò)散損失 40℃時(shí),液體甲醇中釋放的溶解氣中,每立方米含有37014g的甲醇,假設(shè)減壓后液相中除二甲醚外,其他氣體全部釋放出，則甲醇擴(kuò)散損失G =（+++++）=即 ，（5） 合成反應(yīng)中各氣體的消耗和生成情況 表4 弛放氣組成氣體CH3OHH2COCO2N2ArCH4組成%%%%%%% 表5 合成反應(yīng)中消耗原料情況 消耗項(xiàng)單位消耗原料氣組分COCO2H2N2Ar反應(yīng)（1）m3/h2733554670反應(yīng)（3）m3/h反應(yīng)（4）m3/h反應(yīng)（5）m3/h反應(yīng)（6）m3/h反應(yīng)（7）m3/h（）注：括號(hào)內(nèi)的為生成量；反應(yīng)（1）項(xiàng)不包括擴(kuò)散甲醇和弛放氣中甲醇消耗的原料氣量表6 合成反應(yīng)中生成物情況生成項(xiàng)單位生成物組分CH4CH3OH（CH3O）2C4H9OHC18H18H2O反應(yīng)（1）m3/h27335反應(yīng)（3）m3/h反應(yīng)（4）m3/h反應(yīng)（5）m3/h反應(yīng)（6）m3/h反應(yīng)（7）m3/h表7 其他情況原料氣消耗消耗項(xiàng)單位消耗原料氣組分COCO2H2N2ArCH4粗甲醇中溶解m3/h擴(kuò)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注：G為馳放氣的量，m3/h。（6） 新鮮氣和弛放氣氣量的確定CO的各項(xiàng)消耗總和 = 新鮮氣中CO的量，即27335+++++++%G+%G=+%G同理 原料氣中其他各氣體的量=該氣體的各項(xiàng)消耗總和，由此可得新鮮氣體中各氣體流量，如下表：表8 新鮮氣組成組分單位COCO2H2N2ArCH4氣
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