【正文】 .......................... 2 設(shè)計(jì)的依據(jù) .................................................. 3 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 2020屆課程設(shè)計(jì)選題 ............. 3 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料 ......................................... 3 ............................................... 3 ﹑裝置組成及建設(shè)規(guī)模 ................................ 3 設(shè)計(jì)的范圍 ............................................. 3 建設(shè)規(guī)模 ............................................... 3 第二章 工藝流程設(shè)計(jì) ................................................. 4 合成甲醇工藝的選擇 ........................................... 4 ............................................. 5 ................................................. 7 甲醇合成催化劑 ......................................... 7 XNC98甲醇合成催化劑簡(jiǎn)介 ............................... 8 合成工序工藝操作條件的確定與論證 ........................ 9 第三章 工藝流程 .................................................... 10 合成工段物料衡算 ............................................ 12 設(shè)計(jì)條件及參數(shù) ........................................ 12 合成工段物料衡算 ...................................... 12 甲醇合成主要設(shè)備熱量衡算 ................................... 18 合成塔熱量計(jì)算 ........................................ 18 入塔氣換熱器的熱量計(jì)算 ................................. 21 水冷器熱量的計(jì)算 ...................................... 22 第五章 主要設(shè)備的計(jì)算和選型 ......................................... 23 甲醇合成塔的設(shè)計(jì)選型 ........................................ 23 傳熱面積 .............................................. 23 催化劑用量 ............................................ 23 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 VI 合成塔殼體直徑 ........................................ 24 合成塔殼體厚度 ........................................ 24 合成塔封頭 ............................................ 24 管子拉脫力 ............................................ 25 折流板 ................................................ 26 管板 .................................................. 26 支座 .................................................. 26 甲醇合成工段設(shè)備一覽表 ..................................... 27 結(jié) 論 .............................................................. 28 參考文獻(xiàn) ........................................................... 29 致 謝 .............................................................. 30 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 年產(chǎn) 20萬(wàn)噸甲醇合成工段工藝初步設(shè)計(jì) 第一章 總論 甲醇 工業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷穩(wěn)定的發(fā)展，不管是能源生產(chǎn)總量還是需求總量都在不斷增長(zhǎng)。 關(guān)鍵詞 ： 甲醇、合成、工藝設(shè)計(jì) Abstract 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 IV Carbinol is a vitally important kind of chemical materials, also a sort of fuel. It is a basis product of C1 chemistry, and holds a a very important place in the national economy. Nowadays, with the development of methanol affiliate products, especially, the popularization and application of the methanol fuel, the demand of methanol increases. In order to meet the needs of economic development of methanol, we carry out the150,000 tons/year project. The main content of the design process is demonstrated, material balance, heat balance and so on. The design use coal as raw materials, conforming to national conditions and in line with advanced technology and economy between the principle of environmental protection。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是進(jìn)行工藝論證，物料衡算和熱量衡算 ，以及對(duì)甲醇生產(chǎn)的一些主要設(shè)備進(jìn)行器形的選擇和確定，得出對(duì)甲醇合成工段的認(rèn)識(shí)和結(jié)論 。近年來(lái)，隨著甲醇下屬產(chǎn)品的開發(fā)，特別是甲醇燃料的推廣應(yīng)用，甲醇的需求大幅度上升。太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸煤制甲醇合成工段工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 化工工藝 0903 指導(dǎo)教師： 起止日期： ～ 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 I 化工設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、化工課程設(shè)計(jì)題目： 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸甲醇合成工段工藝的初步設(shè)計(jì) 二、化工課程設(shè)計(jì)要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 原始數(shù)據(jù)（資料）： 年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸精甲醇，每年 330 個(gè)工作日，連續(xù)生產(chǎn) 精甲醇中甲醇含量 %， 粗甲醇組成 (wt)： 甲醇： % 二甲醚 (CH3)2O： % 異丁醇 C4H9OH： % 水： % 甲醇收率 97% 新鮮氣中各組分百分比組成： CH4 % H2 % CO % CO2 % N2 % Ar % 化工課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： 一、緒論 二、 甲醇 生產(chǎn)流程或方法的確定 三、 甲醇合成工段 物料衡算和熱量衡算 四、 甲醇合成塔 主要工藝設(shè)備的計(jì)算及選型（包括設(shè)備一覽表） 五、原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量 六、參考文獻(xiàn) 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 II 七、致謝 八、附圖（帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和關(guān)鍵設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖） 時(shí)間安排： 共設(shè)計(jì)四周，前 2 周收集資料，進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì)、物料和熱量衡算，后 兩周進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫、工藝流程圖和設(shè)備圖的繪制。 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件： 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一本 生產(chǎn)工藝流程圖一套 （要求手工繪制） 主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖一套（要求 CAD 繪制） 主要參考文獻(xiàn)（資料）： 《化工設(shè)計(jì)》王靜康主編 1995 年版 化學(xué)工業(yè)出版社出版 《化工原理》（上、下） 2020 年版天津大學(xué)化工原理教研室編 天津科學(xué)技術(shù)出版社出版 曾紀(jì)龍 . 大型煤制甲醇的氣化與合成工藝選擇 . “2020年中國(guó)碳一化下與 潔 凈煤技術(shù)應(yīng)用 (石河子 )國(guó)際研討會(huì) ”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(shù) (上 ) [J]. 專業(yè)班級(jí) 化工工藝 0903 學(xué)生 馮玉波 要求設(shè)計(jì)工作起止日期 2020 年 11 月 26 日 至 2020 年 12 月 21 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 日期 教研室主任審查簽 字 日期 系主任批準(zhǔn)簽 字 日期 摘 要 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 III 甲醇是一種極重要的有機(jī)化工原料，也是一種燃料，是碳一化學(xué)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，在 國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)甲醇的需求，開展了此 15 萬(wàn) t/a 的甲醇項(xiàng)目。本設(shè)計(jì)本著 符合國(guó)情、技術(shù)先進(jìn)和易得、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的原則，采用煤炭為原料；利用 GSP 氣化工藝造氣； NHD 凈化工藝凈化合成氣體；低壓下利用列管均溫合成塔合成甲醇，此外嚴(yán)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。 exploiting GSP gasification process gasification, NHD purification process synthesis gas purification。 7O 年代兩次石油危機(jī)和石油價(jià)格的不斷上漲，讓世界各國(guó)充分認(rèn)識(shí)到當(dāng)今社會(huì)將是能源結(jié)構(gòu)逐步向多元化結(jié)構(gòu)發(fā)展的時(shí)代。 “缺油、少氣、富煤 ”的客觀現(xiàn)實(shí)，意味著今后 30 年內(nèi)，我國(guó)一次能源消費(fèi)以煤為 主的格局不會(huì)改變。因此，充分利用豐富的煤炭資源，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)和新一代煤化工技術(shù)是非常必要的，既對(duì)我國(guó)合 理利用資源、有效利用能源和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)，又對(duì)保護(hù)國(guó)家能源安全具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。出現(xiàn)這種局面的原因，一是甲醇傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域， 如甲醛、醋酸等產(chǎn)品的產(chǎn)量穩(wěn)步提升，對(duì)甲醇的需求量逐步增加；二是新的消費(fèi)領(lǐng)域，如醇醚燃料、甲醇制烯烴等由于發(fā)展前景廣闊，也引發(fā)了國(guó)內(nèi)對(duì)甲醇裝置的投資熱。由于對(duì)醇醚燃料需求的高度期待，我國(guó)甲醇發(fā)展過(guò)熱，幾