【導讀】甲醇是一種極重要的有機化工原料，也是一種燃料，是碳一化學的基礎產品，在國民經濟中占有十分重要的地位。近年來，隨著甲醇下屬產品的開發(fā)，特別是。甲醇燃料的推廣應用，甲醇的需求大幅度上升。為了滿足經濟發(fā)展對甲醇的需求，開展了此20萬t/a的甲醇項目。設計的主要內容是進行工藝論證，物料衡算和。本設計本著符合國情、技術先進和易得、經濟、環(huán)保的原則，采用。外嚴格控制三廢的排放，充分利用廢熱，降低能耗，保證人員安全與衛(wèi)生。甲醇是醇類中最簡單的一元醇。餾后的液體產物中發(fā)現(xiàn)甲醇，故甲醇俗稱木精、木醇。果實中含有少量的游離態(tài)甲醇，絕大多數(shù)以酯或醚的形式存在。貝特洛在實驗室用一氯甲烷在堿溶液中水解也制得了甲醇。世界上典型的甲醇合成工藝主要有ICI工藝、Lurgi工藝和三菱。目前，國外的液相甲醇合成新工藝具有投資省、熱效。我國的甲醇生產始于1957年，50年代在吉林、蘭州和。型裝置，并在合成氨工業(yè)的基礎上開發(fā)了聯(lián)產法生產甲醇的工藝。

　　

【正文】 ： （ 1）催化劑床層溫度易于控制，調節(jié)靈活，能有效移走反應熱，并能以較高位能回收反應熱； （ 2）反應器內部結構合理，能保證氣體均勻通過催化劑床層，阻力小，氣體處理量大，合成 轉化率高，催化劑生產強度大； （ 3）結構緊湊，盡可能多填裝催化劑，提高高壓空間利用率；高壓容器及內件間無滲漏；催化劑裝御方便；制造安裝及維修容易。 合成甲醇反應是一個強防熱過程。根據(jù)反應熱移出方式不同，可分為絕熱式和等溫式兩大類；按照冷卻方式不同，可分為直接冷卻的冷激式和間接冷卻的列管式兩大類。 冷激式絕熱反應器 這類反應器把反應床層分為若干絕熱段，段間直接加入冷的原料氣使反應氣體冷卻，故稱之為冷激式絕熱反應器。圖 24 是冷激式絕熱反應器的結構示意圖，反應器主要由塔體、氣體噴頭、氣體進出口、催化劑裝卸口等 組成。催化劑由惰性材料支撐，分成數(shù)段。反應氣體由上部進入反應器，冷激氣在段間經噴嘴噴入，噴嘴分布于反應器的整個截面上，以便冷激氣與反應氣混合均勻。混合后的溫度正好是反應溫度低限，混合氣進入下一段床層進行反應。段中進行的反應為絕熱反應，釋放的反應熱使反應氣體溫度升高，但未超過反應溫度高限，于下一段間再與冷激氣混合降溫后進人再下一段床層進行反應。 冷激式絕熱反應器在反應過程中流量不斷增大，各段反應條件略有差異，氣體的組成和空速都不一樣。 這類反應器的特點是 :結構簡單，催化裝填方便，生產能力大，但要有效控制 反應溫度，避免過熱現(xiàn)象發(fā)生，冷激氣體和反應氣體的混合及均勻分布是關鍵。冷激式絕熱反應器的溫度分布如圖 25 所示。 列管式等溫反應器 該類反應類似于列管式換熱器，其結構如圖 26 所示。催化劑裝填于列管中，殼程走冷卻水 鍋爐給水 。反應熱由管外鍋爐給水帶走，同時產生高壓蒸汽。通過對蒸汽壓力的調節(jié)，可以方便地控制反應器內反應溫度，使其沿管長溫度幾乎不變，避免了催化劑的過熱延長了催化劑的使用壽命。 列管式等溫反應器的優(yōu)點是溫度易于控制，單程轉化率較高，循環(huán)氣量小，能量利用較經濟，反應器生產能力大，設備結構緊湊。 反應器材料 合成氣中含有氫和一氧化碳，氫氣在高溫下會和鋼材發(fā)生脫碳反應 即氫分子擴散到金屬內部，和金屬材料中的碳發(fā)生反應生成甲烷逸出的現(xiàn)象 ，會大大降低鋼材的性能。一氧化碳在高溫高壓下易和鐵發(fā)生作用生成五碳基鐵，引起設備的腐蝕，對催化劑也有一定的破壞作用。因此，反應器材質要求有抗氫蝕和抗一氧化碳腐蝕的能力。為防止反應器被腐蝕，保護反應器機械強度，一般采用在反應器內壁襯銅，銅中還含有 %～ 2%錳，但襯銅的缺點是在加壓膨脹時會產生裂縫。當一氧化碳分壓超過 時，必須采用耐腐蝕的特種不銹鋼 如lCrl8Nil8Ti 加工制造。 第三章 工藝計算 物料衡算 圖 31 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） 工業(yè)生產中測得低壓時，每生產一噸粗甲醇就會產生 m3（標態(tài)）的甲烷，即設計中每小時甲烷產量為 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）中二氧化碳生成了 kmol/h，即 m3/h 的水和一氧化碳。 第四章 安全衛(wèi)生 一氧化碳中毒的癥狀 、急救及預防措施 一氧化碳中毒是侵入血液中的一氧化碳與血紅蛋白結合，是血液失去攜氧的能力，結果使全身組織陷入缺氧的狀態(tài)。表現(xiàn)為：輕度中毒頭痛、心悸、惡心、嘔吐、全身乏力、昏厥等癥狀體征，重者昏迷、抽搐，甚至死亡。在生產場所中，應加強自然通風，防止輸送管道和閥門漏氣，有條件時，可用 CO 自動報警器。，應嚴格遵守操作規(guī)程宣傳普及預防知識。進入 CO 濃度較高的環(huán)境內，須戴供氧式防毒面具進行操作。甲醇主要經呼吸道及消化道吸收，皮膚也可部分吸收，吸收后迅速分布于各組織器官，含量與該組織器官的含水量成正比。其中毒機理主要為 甲醇的氧化產物新生態(tài)甲醛或甲酸鹽與細胞內的蛋白質相結合所致 （ 1）輕時現(xiàn)狀態(tài)頭頭暈興奮態(tài)穩(wěn)狀 （ 2）中度中毒者惡嘔瀉發(fā)現(xiàn)覺視覺視狀 （ 3）重度中毒者，可有面色蒼發(fā)紺脈識譫環(huán) （ 4）精神癥狀懼覺 急救處理 （ 1）口服中毒者，可用小蘇徹給 0． 5 硫酸鎂 60 導瀉無論盡讓見濺膚則應該沖 （ 3）吸入中毒者，應現(xiàn)場鮮風暢時給興奮劑 （ 4）對對臥頭側時內線給給鏡紗蓋雙 圖 51 A/O 生化法處理甲醇工藝 A/O 法處理甲醇廢水的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：該法既發(fā)揮了厭氧生化能處理高濃度有機污水的優(yōu)點，又避免了生物接觸氧化 法抗負荷沖擊力弱的缺點，能夠較為徹底地消解廢水中的主要污染物甲醇，基本上不需要更深程度的處理措施。 [13] 廢渣處理 氣化爐爐渣及鍋爐渣，經過高溫煅燒，含殘?zhí)亢苌?，用于基建回填、鋪路是很好的材料? 致謝 在本論文的寫作過程中，我的導師老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。 寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新 的學習生活的開始。參考文獻〔 1〕房鼎業(yè) , 姚佩芳 , 朱炳晨 . 甲醇生產技術及進展 . 第 1 版 . 華東化工學院出版社 , 1990. 〔 2〕王靜康主編 . 化工設計 . 第一版 . 化學工業(yè)出版社， 1995.〔〕李大尚 . GSP 技術是煤制合成氣 或 H2 工藝的最佳選擇 [J]. 煤化工 , 2021，（ 3） :1～ 6. 〔〕曾紀龍 . 大型煤制甲醇的氣化與合成工藝選擇 . “ 2021 年中國碳一化下與潔凈煤技術應用 石河子 國際研討會”摘要，第 7 期 . 〔〕李瓊玖唐嗣榮 , 顧子樵 , 周述志 , 趙沛華 . 近代甲醇合成工藝與合成塔技術 下 [J]. 化肥設計 , 2021, 42 1 :3～ 8. 〔〕李瓊玖 , 唐嗣榮 , 顧子樵 , 周述志 , 趙沛華 . 近代甲醇合成工藝與合成塔技術 上 [J].化肥設計 2021, 41 6 :5～ 10.〔〕宋維端房鼎業(yè) . 出版社 1991. 〔〕楊春生韓福順編 . 中小型合成氨廠生產操作問答， 2021326～ 327.〔〕楊春生韓福順編 . 中小型合成氨廠生產操作問答 . 2021328～ 329. 〔〕宋維端房鼎業(yè) .甲醇工學 . 第 1 版 . 化學工業(yè)出版社 1991. 〔〕馮元琦主編 . 聯(lián)醇生產 . 第 2 版 . 化學工業(yè)出版 社 1994. 〔〕胡松濤 . 甲醇工業(yè)污水深度處理及回用的研究 . 黑龍江大學碩士學位論文 2021. 甲醇污水 上升式厭氧污泥過濾反應器 混凝沉淀池 生物接觸氧化塔 二次沉淀池 外排或回用 圖 24 冷激式絕熱反應器結構示意圖 氣體出口 圖 26 低壓法合成甲醇 列管式等溫反應器 0 1 2 3 4 催化劑床層 圖 25 冷激式反應器溫度分布 T/℃