【導(dǎo)讀】靈活性、安全都提出了更高的要求，同時(shí)也促進(jìn)了新型工藝、高效率裝置的開發(fā)和投產(chǎn)。氣轉(zhuǎn)化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油煉制與石油化工過程中的各種副產(chǎn)氫；等等。規(guī)模用氫的場(chǎng)合，工藝路線復(fù)雜，流程長(zhǎng)，投資大。隨著精細(xì)化工的行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)其氫氣。與大規(guī)模的天然氣、輕油蒸氣轉(zhuǎn)化制氫或水煤氣制氫相比，投資省，能耗低。與電解水制氫相比，單位氫氣成本較低。所用原料甲醇易得，運(yùn)輸、貯存方便?？梢宰龀山M裝式或可移動(dòng)式的裝置，操作方便，搬運(yùn)靈活。制氫路線是一較好的選擇。本設(shè)計(jì)采用甲醇裂解+吸收法脫二氧化碳+變壓吸附工藝，增加。6．技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、環(huán)境評(píng)價(jià)………………………分離殘余的CO2、CO及其它雜質(zhì)，得到一定純度要求的氫氣。CH3OH分解為CO轉(zhuǎn)化率99%,反應(yīng)溫度280℃,反應(yīng)壓力,醇水投料比1:.可知系統(tǒng)壓力降至?xí)r,析出CO2量為/h=kg/h.忽略這些組分在吸收液內(nèi)的吸收.蒸氣壓與總壓基本一致,可以認(rèn)為操作壓力為時(shí),汽化塔塔頂溫度為175℃.

　　

【正文】 無縫鋼管 選擇 PL0102 管道規(guī)格為φ 20 2 無縫鋼管 流速校正 u1=24Dqv? =,合適 u2=24Dqv? =③脫鹽水原料管道的規(guī)格 流量 vq ＝ ＝ 選擇 DNW0101 管道規(guī)格為φ 22 2 無縫鋼管 選擇 DNW0102 管道規(guī)格為φ 18 2 無縫鋼管 流速校正 u1=24Dqv? =24Dqv? =④甲醇水混合后原料管道的規(guī)格 流量 vq ＝ ＝ 選擇 PL0103 管道規(guī)格為φ 32 2 無縫鋼管 選擇 PL010 PL0105 管道規(guī)格為φ 25 2 無縫鋼管 流速校正 u1=24Dqv? =24Dqv? =⑤吸收液碳酸丙烯酯管道的規(guī)格 流量 vq ＝ 420xxKg/h＝ 選擇 PL0106 管道規(guī)格為φ 48 4 無縫鋼管 選擇 PL010 PL0108 管道規(guī)格為φ 38 3 無縫鋼管 甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 流速校正 u1=24Dqv? =24Dqv? =⑥冷卻水管道的規(guī)格 流量 vq ＝ 95465Kg/h＝ 選擇 CWS0101 管道規(guī)格為φ 159 無縫鋼管 選擇 CWS010 CWR0101 管道規(guī)格為φ 133 4 無縫鋼管 流速校正 u1=24Dqv? =24Dqv? =⑦ PG010 PG010 PG010 PG0104 混合氣管道的規(guī)格 流量 vq ＝ ＝ 200℃ :壁厚 t＝ ? ?iti pDp ???2 ＝ ??? ? ＝ 300℃ :壁厚 t＝ ? ?iti pDp ???2 ＝ ??? ? ＝ 選擇 PG010 PG010 PG010 PG0104 管道規(guī)格為φ 89 無縫鋼管 流速校正 u1=24Dqv? =⑧其它管道規(guī)格尺寸 選擇 PG0105 管道規(guī)格為 φ 73 4 PG0106 管道規(guī)格為 φ 89 PG0107 管道規(guī)格為 φ 89 PL0109 管道規(guī)格為 φ 32 4 類似以上管道規(guī)格的計(jì)算過程 ,將本工藝所有主要管道工藝參數(shù)結(jié)果匯總于下表： 序號(hào) 所在管道編號(hào) 管內(nèi)介質(zhì) 設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)溫度 流量 狀態(tài) 流速 公稱直徑 材料 1 PG010680M1B 氫氣 50 氣相 80 20g 2 PG010180M1B 甲醇 % 水 % 200 1869 氣相 80 20g 3 PG010280M1BH 300 1869 氣相 80 20g 4 PG010380M1B H210% CO2 73% H2O 17% 300 1869 氣相 80 20g 5 PG010480M1BH 200 1869 氣相 80 20g 6 PG010565M1B H212% CO288% 50 1553 氣相 65 20g 7 RO0101150L1BH 導(dǎo)熱油 320 110035 液相 150 20g 8 RO0102150L1BH 導(dǎo)熱油 320 110035 液相 150 20g 9 RO0103150L1BH 導(dǎo)熱油 320 110035 液相 150 20g 10 RO0104150L1BH 導(dǎo)熱油 320 110035 液相 150 20g 11 PL010120L1B 甲醇 常壓 50 液相 20 20g 12 PL010215L1B 甲醇 常壓 50 液相 15 20g 13 PL010332L1B 原料液 常壓 50 1869 液相 32 20g 14 PL010420M1B 原料液 50 1869 液相 20 20g 15 PL010520M1B 原料液 200 1869 液相 20 20g 16 PL010640L1B 吸收液 50 4200 液相 40 20g 17 PL010732L1B 吸收液 50 4200 液相 32 20g 甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 18 PL010832L1B 吸收液 50 420xx 液相 32 20g 19 DNW010120L1B 脫鹽水 50 855 液相 20 20g 20 DNW010215L1B 脫鹽水 50 855 液相 15 20g 21 CWS0101150L1B 冷卻水 50 95465 液相 150 鍍鋅管 22 CWS0102125L1B 冷卻水 50 95465 液相 125 鍍鋅管 23 CWR0101125L1B 冷卻水 80 95465 液相 125 鍍鋅管 24 PG010780L1B 食品二氧化碳 50 1366 氣相 11 80 0Cr18Ni9 25 PL010920M1B 工藝?yán)淠? 50 280 液相 20 20g 泵的選型 整個(gè)系統(tǒng)有五處需要用泵 : P0101 P0102 P0103 P0104 P0105 （ 1） 甲醇計(jì)量泵 P0102 選型 已知條件：甲醇正常投料量為 。溫度為 25℃。密度為 ；操作情況為泵從甲醇儲(chǔ)槽中吸入甲醇，送入原料液儲(chǔ)罐，與水混合 工藝所需正常的體積流量為： ＝ 泵的流量 Q＝ ＝ 工藝估算所需揚(yáng)程 80m,泵的揚(yáng)程 H＝ 80＝ 88m 折合程計(jì)量泵的壓力： P=? gh=807 88/106= 泵的選型：查表得， JD1600/ 型計(jì)量泵的流量為 1600L/h，壓力 ，轉(zhuǎn)速 115r/min，電機(jī)功率 ，滿足要求 （ 2） 純水計(jì)量泵 P0101 選型 已知條件：水的正常投料量為 。溫度為 25℃。密度為 ；操作情況為泵從純水儲(chǔ)槽中吸入水，送入原料液儲(chǔ)罐，與甲醇混合 工藝所需正常的體積流量為： ＝ 泵的流量 Q＝ ＝ 工藝估算所需揚(yáng)程 80m,泵的揚(yáng)程 H＝ 80＝ 88m 折合程計(jì)量泵的壓力： P=? gh=997 88/106= 泵的選型：查表得， JD1000/ 型計(jì)量泵的流量為 1000L/h，壓力 ，轉(zhuǎn)速 115r/min，電機(jī)功率 ，滿足要求 （ 3） 混合原料計(jì)量泵 P0103 選型 已知條件：原料的正常投料量為 。溫度為 25℃。密度為 ；操作情況為泵從原料液儲(chǔ)槽 V0101 中吸入原料，送入預(yù)熱器 E0101 工藝所需正常的體積流量為： ＝ 泵的流量 Q＝ ＝ 工藝估算所需揚(yáng)程 80m,泵的揚(yáng)程 H＝ 80＝ 88m 折合程計(jì)量泵的壓力： P=? gh=860 88/106= 泵的選型：查表得， JD2500/ 型計(jì)量泵的流量為 2500L/h，壓力 ，轉(zhuǎn)速 115r/min，電機(jī)功率 ，滿足要求 （ 4） .吸收液用泵 P0104 已知條件 :① 吸收液的輸送溫度 25℃ ,密度 760Kg/ 4200kg/h ②操作情況 ,泵從吸收液儲(chǔ)槽中吸入吸收液 ,送入 T0102 中，再回解析塔解析出CO2，循環(huán)使用 . 甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 確定泵的流量及揚(yáng)程 工藝所需的正常體積流量為 4200/1000=泵的流量取正常流量的 倍 :Q= =所需工藝泵的揚(yáng)程估算 :因水槽和冷卻器液面均為大氣壓 ,故估算揚(yáng)程只需考慮最嚴(yán)格條件下的進(jìn)出管道阻力損失和位高差，約為 35m. 泵的揚(yáng)程取 倍的安全裕度： H= 35= 水泵選型，選用離心式水泵 查表得， 40W－ 40 型水泵最佳工況點(diǎn)：揚(yáng)程 40m,流量 ,轉(zhuǎn)速 2900r/min，電機(jī) 功率為 。選用該型號(hào)泵較合適。 （ 5） .冷卻水用泵 P0105 已知條件 :① 水的輸送溫度 25℃ ,密度 997Kg/ 95465kg/h ②操作情況 ,泵從水槽中吸入水 ,送入冷凝器 E0103 中換熱，再冷卻送回水槽，循環(huán)使用 . 確定泵的流量及揚(yáng)程 工藝所需的正常體積流量為 95465/997=泵的流量取正常流量的 倍 :Q= =所需工藝泵的揚(yáng)程估算 :因水槽和冷卻器液面均為大氣壓 ,故估算揚(yáng)程只需考慮最嚴(yán)格條件下的進(jìn)出管道阻力損失和位高差，約為 35m. 泵的揚(yáng)程取 倍的安全裕度： H= 35= 水泵選型，選用離心式水泵 查表得， IS10065200 型水泵最佳工況點(diǎn)：揚(yáng)程 47m,流量 120m3/h,轉(zhuǎn)速 2900r/min，軸功率 ，電機(jī)功率為 22KW，效率 77％。允許氣蝕余量 ,選用該型號(hào)泵較合適。 閥門選型 從工藝流程圖可以知道需用閥門的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度和接觸的介質(zhì)特性，據(jù)此數(shù)據(jù)選擇閥門的壓力等級(jí)和型式，匯總于下表： 序號(hào) 所在管道編號(hào) 管內(nèi) 介質(zhì) 設(shè)計(jì) 壓力 設(shè)計(jì)溫度 公稱直徑 閥門選型 連接形式 閥門型號(hào) 1 PG010680M1B 氫氣 50 80 法蘭 閘閥： 等，截止閥： 2 RO0101150L1BH 導(dǎo)熱油 320 150 法蘭 閘閥： 、 等，截止閥： 等 3 RO0104150L1BH 導(dǎo)熱油 320 150 法蘭 4 PL010120L1B 甲醇 常壓 50 20 法蘭 閘閥： 、 （螺紋）等，截止閥： 等 止回閥： 5 PL010215L1B 甲醇 常壓 50 15 法蘭 6 PL010332L1B 原料液 常壓 50 32 法蘭、 螺紋 7 DNW010120L1B 脫鹽水 50 20 法蘭、 螺紋 8 PG010780L1B 食品二氧化碳 50 80 螺紋 閘閥： 等，截止閥： 等 甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 9 PL010732L1B 吸收液 50 32 法蘭、 螺紋 閘閥： 止回閥： 10 PL010920M1B 工藝?yán)?凝水 50 20 法蘭 管道法蘭選型 根據(jù)各管道的工作壓力、工作溫度、介質(zhì)特性和與之連接的設(shè)備、機(jī)器的接管和閥門等管件、附件的連接型式和尺寸等依據(jù)選擇法蘭，將本工藝管道的有關(guān)參數(shù)匯總于下表： 序號(hào) 所在管道編號(hào) 管內(nèi)介質(zhì) 設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)溫度 公稱直徑 閥門公稱壓力等級(jí) 法蘭選型 法蘭類型 密封面型式 公稱壓力等級(jí) 1 PG010680M1B 氫氣 50 80 帶頸平焊法蘭 凹凸面 2 PG010180M1B 混合氣體 200 3 PG010280M1BH 300 4 PG010380M1B 300 5 PG010480M1BH 200 6 PG010565M1B 50 65 7 RO0101150L1BH 導(dǎo)熱油 320 150 8 RO0102150L1BH 導(dǎo)熱油 320 9 RO0103150L1BH 導(dǎo)熱油 320 10 RO0104150L1BH 導(dǎo)熱油 320 11 PL010120L1B 甲醇 常壓 50 20 12 PL010215L1B 甲醇 常壓 50 15 13 PL010332L1B 原料液 常壓 50 32 14 PL010420M1B 原料液 50 20 15 PL010520M1B 原料液 200 20 16 PL010640L1B 吸收液 50 40 17 PL010732L1B 吸收液 50 32 18 PL010832L1B 吸收液 50 32 19 DNW010120L1B 脫鹽水 50 20 突面 20 DNW010215L1B 脫鹽水 50 15 21 CWS0101150L1B 冷卻水 50 150 22 CWS0102125L1B 冷卻水 50 125 23 CWR0101125L1B 冷卻水 80 125 24 PG010780L1B 食品二氧化碳 50 80 凹凸面 25 PL010920M1B 工藝?yán)淠? 50 20 突面 甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 反 應(yīng)器控制方案設(shè)計(jì) 1. 被控參數(shù)選擇 化學(xué)反應(yīng)的控制指標(biāo)主要是轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量、收率、主要產(chǎn)品的含量和產(chǎn)物分布等，溫度與上述這些指標(biāo)關(guān)系密切，又容易測(cè)量，所以選擇溫度作為反應(yīng)器控制中的被控變量 以進(jìn)口溫度為被控變量的單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 控制參數(shù)選擇 影響反應(yīng)器溫度的因素主要有：甲醇水混合氣的流量、導(dǎo)熱油的流量?；旌蠚庵苯舆M(jìn)入干燥器，滯后最小，對(duì)于反應(yīng)溫度的校正作用最靈敏，但混合氣的流量是生產(chǎn)負(fù)荷，是保證產(chǎn)品氫氣量的直接參數(shù)，作為控制參數(shù)工藝上不合理。所以選擇導(dǎo)熱油流量作為控制參數(shù)。 3. 過程檢測(cè)儀表的選用 根據(jù)生產(chǎn)工藝和用戶的要求，選用電動(dòng)單元組合 儀表（ DDZⅢ型 ） ①測(cè)溫元件及變送器被控溫度在 500℃以下，選用鉑熱電阻溫度計(jì)。為了提高檢測(cè)