【正文】 文獻(xiàn)綜述 ............................................................................................................. 1 甲醇在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 ................................................................ 1 甲醇在國內(nèi)外的發(fā)展動向 ........................................................................... 1 生產(chǎn)技術(shù) ............................................................................................... 1 技術(shù)發(fā)展動向 ........................................................................................ 1 甲醇的市場需求狀況 ................................................................................... 2 2 工藝概述 ............................................................................................................. 3 甲醇的性質(zhì) .................................................................................................. 3 甲醇的物理性質(zhì) .................................................................................... 3 甲醇的化學(xué)性質(zhì) .................................................................................... 3 生產(chǎn)方法的評述及選擇 ............................................................................... 3 高壓法 ................................................................................................... 3 低壓法 ................................................................................................... 4 中壓法 ................................................................................................... 4 合成甲醇催化劑的種類及性能 ................................................................... 4 幾種國外催化劑種類及性能 ................................................................. 4 幾種國內(nèi)催化劑的性狀 ........................................................................ 5 甲醇的生產(chǎn)原理........................................................................................... 6 合成反應(yīng)原理 ........................................................................................ 6 精餾工藝原理 ....................................................................................... 7 工藝流程描述 .............................................................................................. 7 3 物能衡算 ............................................................................................................. 8 物性數(shù)據(jù) ...................................................................................................... 8 設(shè)計(jì)依據(jù) ...................................................................................................... 8 Aspen 模擬循環(huán)系統(tǒng)的物料衡算 .................................................................... 8 進(jìn)料組分的摩爾百分?jǐn)?shù) ........................................................................ 8 Aspen 模擬工藝流程圖的設(shè)備一覽表 .................................................. 9 合成甲醇裝置的Aspen 的模擬設(shè)備統(tǒng)計(jì)表 ....................................... 9 Aspen 模擬工藝流程的數(shù)據(jù)衡算表 ....................................................... 11 4 設(shè)備計(jì)算 ........................................................................................................... 20 反應(yīng)器R301 ............................................................................................... 20 反應(yīng)器設(shè)計(jì)依據(jù) .................................................................................. 20 反應(yīng)器的計(jì)算依據(jù) .............................................................................. 20 反應(yīng)器R301 ........................................................................................ 22 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)Aspen 模擬流程圖 ....................................................... 22 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和靈敏度分析 ............................................................... 23 換熱器的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 28 iv 換熱器設(shè)計(jì)概述 .................................................................................. 28 管殼式換熱器的簡介 .......................................................................... 29 換熱器E302 .......................................................................................... 30 精餾塔塔T401 ........................................................................................... 34 精餾塔的設(shè)計(jì)依據(jù) .............................................................................. 34 精餾塔的設(shè)計(jì)的Aspen 的模擬流程圖 ............................................... 35 精餾塔T401 的設(shè)計(jì)和靈敏度的分析 ................................................. 35 精餾塔設(shè)計(jì).......................................................................................... 39 5 設(shè)計(jì)結(jié)論 ........................................................................................................... 48 設(shè)計(jì)結(jié)論 .................................................................................................... 48 安全問題的設(shè)計(jì)......................................................................................... 48 三廢處理 .................................................................................................... 48 廠址的選擇 ................................................................................................ 49 致謝 ................................................................................................................................ 51 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 52 附錄 ................................................................................................................................ 53 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 文獻(xiàn)綜述 1 1 文獻(xiàn)綜述 甲醇在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式 CH 3 OH；分子量:32。 甲醇是多種有機(jī)產(chǎn)品的基本原料和重要溶劑，是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。甲醇可用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、硫酸二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)品。甲醇和氨反應(yīng)可以制造一甲胺。 甲醇在國內(nèi)外的發(fā)展動向 生產(chǎn)技術(shù) 1661 年，德國的Robert Boyle 發(fā)現(xiàn)焦木酸中含有一種“中性物質(zhì)”，稱其為木精 “Wood Alcohol”。 eligt 從焦木酸中分離出甲醇，并測定了甲醇的相對分子質(zhì)量。 甲醇的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)是從 20 世紀(jì) 20 年代高壓法合成甲醇的工業(yè)實(shí)現(xiàn)開始的。1927 年，美國Commerical Solvent 公司建成了世界第一座利用CO2 和H2 合成甲醇的工業(yè)裝置，并投入工業(yè)生產(chǎn)。為此世界各國都在探求能夠降低合成壓力的工業(yè)生產(chǎn)方法。1966 年，ICI 公司使用 CuZnAl 氧化物催化劑，成功實(shí)現(xiàn)了操作壓力為5 MPa 的CO 和H2 合成甲醇的生產(chǎn) 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 文獻(xiàn)綜述 2 工藝，該過程稱為ICI 低壓法。1970 年，德國Lirgi 公司采用CuZnMn 或CuZnMnV，CuZnAlV 氧化物銅基催化劑，成功地建成了年產(chǎn)4000 t 甲醇的低壓生產(chǎn)裝置，該法稱為Lurgi 低壓法。 甲醇的制備是一個(gè)多相反應(yīng)過程，還發(fā)生生成烴、高碳醇、醚、醛、酯及單質(zhì)碳等一系列副反應(yīng)。較早的甲醇合成采用高壓合成工藝，由于操作壓力高、動力消耗大、設(shè)備復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量差等缺點(diǎn)，現(xiàn)已逐步被淘汰。 甲醇的市場需求狀