年產(chǎn)10萬噸甲醇初步設(shè)計——課程設(shè)計-wenkub.com
2025-02-22 20:40 本頁面
【正文】 常壓精餾塔能量衡算 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 預(yù)塔的物料平衡 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。一般塔體的保溫延伸到裙座與塔釜封頭的連接焊縫以下 4 倍保溫層厚度的距離為止。 因?yàn)橥搀w大、高，需在裙座內(nèi)部設(shè)置梯子。外徑 oD 為 5000mm，則其圓邊高度mmDh oi 12 504/50 0022 ???? 。 年產(chǎn) 10 萬噸甲醇生產(chǎn)的初步設(shè)計 18 設(shè)液態(tài)水的流速為 ，則其通過截面積 7574 mS l ????；設(shè)飽和水蒸汽的 流 速 為 30m/s ， 則 其 通 過 截 面 積 20686 mS g ????。 2)產(chǎn)物出口 流量 smqVoutout / 3???? ?，選出口線速約為 sm/20 ，則管內(nèi)孔截面積 mS ?? ，選用公稱直徑為 600mm、外徑為 630mm、壁厚為 10mm 的鋼管 10600?? 。折流板間距為 1m。 fm—— 修正的摩擦系數(shù)； ? —— 流體密度， kg/m3； u0—— 空塔線速， m/s； dp—— 催化劑顆粒直徑， m； b? —— 床層空隙率； H—— 床層高度， m； ?—— 流體的絕對黏度， sPa? ； a、 b—— 系數(shù)，采用 Ergun 提出的數(shù)值， a＝ ， b＝ 150。 年產(chǎn) 10 萬噸甲醇生產(chǎn)的初步設(shè)計 15 理想的氣體分布板壓降必然是同時滿足均勻布?xì)夂途哂辛己梅€(wěn)定性這兩個條件的最小壓降。 氣體分布板設(shè)計 [7] 氣體分布板的形式 工業(yè)應(yīng)用的氣體分布板形式很多，主要有直流 式、測流式、填充式、短管式，以及無分布板的漩流式等。首先，管束中央水循環(huán)受阻，傳熱惡化，溫度分布不均，故此區(qū)域不布管；其次，反應(yīng)管的排管把整個管板按 30℃劃分為 12個區(qū)間，整個管板由一個 30176。 表 22 甲醇生產(chǎn)消耗和生成物量及組成 消耗 方式 單 位 消耗物料量 生成物料量 合計 CO H2 CO2 N2 CH4 CH3OH C4H9OH (CH3)2O H2O 消耗 生成 ①式 kmol 434.03 6 434.03 年產(chǎn) 10 萬噸甲醇生產(chǎn)的初步設(shè)計 12 Nm3 9722.22 1944 9722.22 2916 9722.22 ②式 kmol 4 Nm3 6 36 ③式 kmol 7 7 Nm3 77 54 111.777 111.777 31 54 ④式 kmol 2 6 Nm3 4 7 ⑤式 kmol 83 3 83 83 Nm3 956.13 3 956.13 956.13 3 3 氣體溶解 Nm3 0 1 04 8 擴(kuò)散損失 Nm3 0 2 11 合計 Nm3 1866 4019 961.603 04 110.769 1944 1101.933 5982 2068 消 %( 年產(chǎn) 10 萬噸甲醇生產(chǎn)的初步設(shè)計 13 耗組成 v) 1 7 008 生成質(zhì)量 kg 2775 873.70 2868 生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備計算 工藝計算作為化工工藝設(shè)計，工藝管道，設(shè)備的選擇及生產(chǎn)管理，工藝條件選擇的主要依據(jù)，對平衡原料，產(chǎn)品質(zhì)量，選擇最佳工藝條件，確定操作控制指標(biāo)，合理 利用生產(chǎn)的廢料，廢氣，廢熱都有重要作用。 精甲醇中甲醇含量 (wt)： % 粗甲醇組成 (wt)： [Lurgi 低壓合成工藝 ] 甲醇： % 輕組分 [以二甲醚 (CH3)2O 計 ]： % 重組分 [以異丁醇 C4H9OH 計 ]： % 水： % 所以：時產(chǎn)精甲醇： 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 3 8 8 8 .8 93 0 0 2 4? ?? Kg/h 時產(chǎn)粗甲醇： 1 3 8 8 8 . 8 9 9 9 . 9 5 % 1 4 7 8 5 . 3 39 3 . 8 9 %? ? Kg/h 根據(jù)粗甲醇組分，算得各組分的生成量為： 甲醇 (32)： Kg/h 二甲醚 (46)： Kg/h kmol/h Nm3/h 異丁醇 (74)： Kg/h kmol/h Nm3/h 水 (18)： Kg/h kmol/h Nm3/h 合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)為： 年產(chǎn) 10 萬噸甲醇生產(chǎn)的初步設(shè)計 11 ① 主反應(yīng)： CO+2H2? CH3OH+ KJ/mol ② 副反應(yīng)： 2CO+4H2? (CH3)2O+H2O+ KJ/mol ③ CO+3H2? CH4+H2O+ KJ/mol ④ 4CO+8H2? C4H9OH+3H2O+ KJ/mol ⑤ CO2+H2? CO+ KJ/mol 生產(chǎn)中，測得每生產(chǎn) 1 噸粗甲醇生成甲烷 Nm3,即 kmol，故 CH4每小時生成量為： ? = Nm3，即 kmol/h， Kg/h。如果塔釜水的含量超過 50%，則乙醇在塔底得不到濃縮，而在塔內(nèi)上升，這時除在塔釜采出一部分外，還需要在塔下部分適當(dāng)?shù)奈恢茫ǜ呒壌碱?濃縮處）側(cè)線進(jìn)行采出，以排除乙醇和高級醇類及有機(jī)雜質(zhì)。從塔 10 下部側(cè)線采出的高沸點(diǎn)雜質(zhì)中，部分是異丁醇和正丁醇，溫度一般為 80~95，其組成大致是水 55%~75%，油和高級醇類 30%~35%，甲醇 1%~10%，在離析器中分為兩層，大部分不溶于水的物質(zhì)在上層，進(jìn)行回收利用，下層含有水、甲醇和少量高沸物，作為粗甲醇回收或返回塔 10 的下部。塔 10 頂部餾出的組成，對制取高純度甲醇和減少甲醇的損失是很重要的。第一精餾塔的操作壓力一般 0~。由于塔 5 頂部加入了萃取水，改變了低沸物、高沸物和甲醇的相對揮發(fā)度，結(jié)果大部分的雜質(zhì)（除了微量的低沸物和高沸物）從塔頂蒸汽中帶。為了充分利用合成氣體，弛放氣和閃蒸氣可采用膜分離技術(shù)或變壓吸附回收 H CO 氣體 粗甲醇在閃蒸罐中，釋放出去（甲烷、氫氣）以及二甲醚和少量甲醇等，閃蒸氣在洗滌塔中用循環(huán)水洗滌，回收甲醇、二甲醚和不溶解氣體在頂部放空。 當(dāng)合成氣中有 CO2時，也可合成甲醇。在工業(yè)生產(chǎn)中，主要是利用各組份沸點(diǎn)的不同，用精餾的方法將甲醇與其它組份分離。原料 、質(zhì)量、價格的優(yōu)勢，方便的交通運(yùn)輸，可以為產(chǎn)品的銷售提供便利條件。自然資源豐富 有 優(yōu)質(zhì)草原 76 萬畝、耕地 12 萬畝、水面 6 萬畝、森林 21 萬畝、濕地 萬畝；讓胡路區(qū)石化資源得天獨(dú)厚，是全國最大的石油石化生產(chǎn)基地，轄區(qū)共有各類石油化工企業(yè)94 家，天然氣儲備 億立方米、原油 3000 萬噸，有各類化 工原料及中間體 29 大類、 78 個品種 ，聚丙烯 輕烴等年生產(chǎn)能力達(dá)百萬噸；存量資產(chǎn)優(yōu)良，有可利用閑置資產(chǎn) 37 處，包括工業(yè)廠房、辦公樓、商服、鐵路專用線、冷暖庫等資產(chǎn)，總凈值 4000 多萬元，總面積 萬平方米 . 甲醇生產(chǎn)主要以大慶油田豐富的天然氣資源為原料。廠址一經(jīng)選定，不僅對所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)建設(shè)和環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，而且直接關(guān)系到新建項(xiàng)目的基本建設(shè)投資和建廠速度，并長期影響企業(yè)的經(jīng)營、管理等經(jīng)濟(jì)效果。側(cè)重考慮廠址的外部區(qū)域經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，包括：距離原材料、燃料動力基
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