【正文】 m3的固定頂貯罐，貯存量按15天產量計。當甲醇外運時，啟動精甲醇泵（P9101A,B），將甲醇輸送到甲醇裝卸棧臺，通過火車鶴管進入火車槽車，通過汽車鶴管進入汽車槽車。甲醇裝卸棧臺共設有12臺火車鶴管和6臺汽車鶴管，根據(jù)精甲醇泵（P9101A,B）的能力，至少有三臺槽車同時裝料。圖9 精餾工藝流程 氨吸收制冷流程由凈化裝置（NHD脫硫脫碳工段）及醋酸裝置來的氣氨（15℃，），進入本裝置，經過冷器（E2503）與出工段的液氨換熱，℃進入吸收器（R2501AB、R2502AB），被由溶液熱交換器（E2502A，B）來的稀氨水（47℃）吸收為濃氨水（37℃）。其吸收反應熱由冷卻水帶出。濃氨水由氨水泵（P2501A、B）加壓，經溶液熱換熱器，與來自精餾塔塔釜稀氨水（140℃）換熱，升到114℃，進入精餾塔（T2501A、B）中部進行精餾。蒸出的氣氨經塔頂回流冷凝器，進入氨冷凝器（E2504A～D），冷凝為液氨，進入液氨貯槽，然后液氨經過冷器換熱，℃送到用戶。來自NHD脫硫工段的變換氣（182℃），進入本工段再沸器（E2501A，B）后，再經冷凝液分離器（V2504A，B）后返回到變換甲烷工段，為精餾氨水提供熱源。由精餾塔出來的氨水，經（立式）膜式再沸器，蒸出氣氨及稀氨水混合液，返回到精餾塔。稀氨水由塔底出來進入溶液熱交換器。整個裝置形成氣氨吸收，濃氨水精餾，冷凝液氨的循環(huán)系統(tǒng)，為用戶提供冷量。來自合成、凈化的循環(huán)水裝置的循環(huán)冷卻水，分別進入吸收器，冷凝器，塔頂回流冷卻器，分別移出氨的反應熱和冷凝熱。4工藝計算工廠設計為年產精甲醇20萬噸，開工時間為每年330天，采用連續(xù)操作， t/h。精餾工段通過三塔高效精餾工藝，%，符合精甲醇國家一級標準。三塔精餾工藝中甲醇的收率達97%。 / =。由粗甲醇的組成通過計算可得下表： 表6 粗甲醇組成組分百分比產量甲醇% 二甲醚% kmol/h 即 m3/h高級醇（以異丁醇計）%高級烷烴（以辛烷計）%水%粗甲醇100%注；設計中的體積都為標準狀態(tài)下計算方法:粗甲醇 = / = t/h二甲醚 =% = kg/h kmol/h ， m3/h高級醇（以異丁醇計）= % = ，高級烷烴（以辛烷計）=% = kg/h ，水 =% = kg/h ，圖10 合成物料流程圖 合成塔中發(fā)生的反應:主反應 CO+2H2=CH3OH （1） CO2+3H2=CH3OH +H2O （2） 副反應 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） ， m3（標態(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（3）、（4）、（5）、（6）得出反應（2）、（7）生成的水分為； －－－3－8 = kmol/h 由于合成反應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%，所以計算中忽略反應（2）。則反應（7） kmol/h， m3/h的水和一氧化碳。 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［20］：表7 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 kmol/h CO= = CO2 = = N2 = = Ar = = CH4 = = m3/h 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37014g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 合成反應中各氣體的消耗和生成情況表8 弛放氣組成氣體CH3OHH2COCO2N2ArCH4組成%%%%%%%表9 合成反應中消耗原料情況 消耗項單位消耗原料氣組分COCO2H2N2Ar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（）注：括號內的為生成量；反應（1）項不包括擴散甲醇和弛放氣中甲醇消耗的原料氣量表10 合成反應中生成物情況生成項單位生成物組分CH4CH3OH（CH3O）2C4H9OHC18H18H2O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表11 其他情況原料氣消耗消耗項單位消耗原料氣組分COCO2H2N2ArCH4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注：G為馳放氣的量，m3/h。 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12 新鮮氣組成組分單位COCO2H2N2ArCH4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）%，反應過程中惰性氣體的量保持不變，（N2 + Ar）=+%G，則 +=（+%G）/%解得 G=， m3/h由弛放氣的組成可得出下表表13 弛放氣組成氣體CH3OHH2COCO2N2ArCH4組成%%%%%%%氣量m3/h表14 新鮮氣組成氣體CH4H2COCO2N2Ar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/hG6= +++++++++= m3/hG7=++++%3= m3/hG8=+++++++++= m3/h%，則 （G4%+%++）/ G1=解得G4= 表15 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單程轉化率的確定循環(huán)比R= G4/G 3 =CO單程轉化率：(+)/(+)= 即 %CO2單程轉化率：(+)= 即 % 入塔氣和出塔氣組成G1 =G 3+G4+G5+G6－G7－G8=G2= G3+G4 =表16 入塔氣組成氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4組成 % % % % % % %氣 m3/h 量 kmol/h 表17 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 量 kmol/h 計算過程: 入塔氣CO=循環(huán)氣中CO+新鮮氣中CO+= m3/h同理可得其他氣體氣量。出塔氣中CO=入塔氣中CO－反應消耗的CO+反應中生成的CO－－－－－－－%+= m3/h同理可得其它氣體量 甲醇分離器出口氣體組成的確定 分離器出口氣體組分=循環(huán)氣氣體組分+弛放氣氣體組分；則分離器出口氣體中CO氣量=循環(huán)氣中CO+弛放氣中CO=+=；同理可算的其他氣體的氣量。表18 分離器出口氣體組成氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4組成 % % % % % % %氣m3/h 量 kmol/h 1水煤氣 ；2預變換氣；3變換氣；4調節(jié)CO濃度后的變換氣；5水解氣；6發(fā)電水解氣；7調節(jié)變換氣CO濃度的水解氣；8新鮮氣；9燃氣發(fā)電氣圖11 變換凈化物料流程 調節(jié)CO濃度后的變換氣的確定調節(jié)CO濃度后的變換氣在脫硫脫碳過程中，N2 + Ar量基本保持不變，變換氣中N2 + %，已知新鮮氣中N2 + +，則可以算得調節(jié)CO濃度后的變換氣為：（+）/%=調節(jié)CO濃度后的變換氣的百分比為 ：H 2 % ；CO %；CO2 %N2 %；Ar %；CH4 %；NH3 %；H2S %；COS % 。通過計算可得調節(jié)CO濃度后的變換氣組成：表19 調節(jié)CO濃度后的變換氣組成氣體 H 2 CO CO2 N2 Ar 組成 % % % % % 氣量m3/h 氣體 NH3 CH4 H2S COS 組成 % % % %氣量m3/h 變換氣和調節(jié)CO濃度的水解氣的確定 水解氣體積百分含量為：H 2 % ；CO % ；CO2 % N2 % ； Ar %；NH3 % ； CH4 %； H2S %； COS %。 變換氣體積百分含量為：H 2 % ；CO % ；CO2 % N2 % ； Ar %；NH3 % ； CH4 %； H2S %； COS %。假設變換氣氣量為x，調節(jié)CO濃度的水解氣氣量為y，x+y=調節(jié)CO濃度后的變換氣氣量，即x+y= （1）再由CO的守衡可得式：6%x+%y= （2）聯(lián)合（1）（2）可算的 x=； y= m3/h m3/h， m3/h。表20 變換氣組成氣體 H 2 CO CO2 N2 Ar 組成 % % %