生產(chǎn)能力為2400立方米每小時甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計-展示頁
2025-07-09 06:41本頁面
【正文】 ，吸收飽和的吸收液進入解析塔降壓解析后循環(huán)使用，最后進入PSA裝置進一步脫除分離殘余的COCO及其它雜質(zhì)，得到一定純度要求的氫氣。本設(shè)計采用甲醇裂解+吸收法脫二氧化碳+變壓吸附工藝，增加吸收法的目的是為了提高氫氣的回收率，同時在需要二氧化碳時，也可以方便的得到高純度的二氧化碳。（4） 可以做成組裝式或可移動式的裝置，操作方便，搬運靈活。（2） 與電解水制氫相比，單位氫氣成本較低。隨著精細化工的行業(yè)的發(fā)展，當其氫氣用量在200～3000m3/h時，甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)表現(xiàn)出很好的技術(shù)經(jīng)濟指標，受到許多國家的重視。依據(jù)原料及工藝路線的不同，目前氫氣主要由以下幾種方法獲得：①電解水法；②氯堿工業(yè)中電解食鹽水副產(chǎn)氫氣；③烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法；④烴類部分氧化法；⑤煤氣化和煤水蒸氣轉(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。南京工業(yè)大學機械學院綜合課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：生產(chǎn)能力為2400 m179。/h 甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計 設(shè) 計 人： 陳侃 班 級： 控制0701 學 號： 27 設(shè)計時間： 2010年12月21日—2011年1月15日 氫氣是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，它廣泛用于石油、化工、建材、冶金、電子、醫(yī)藥、電力、輕工、氣象、交通等工業(yè)部門和服務(wù)部門，由于使用要求的不同，這些部門對氫氣的純度、對所含雜質(zhì)的種類和含量都有不相同的要求，特別是改革開放以來，隨著工業(yè)化的進程，大量高精產(chǎn)品的投產(chǎn)，對高純度的需求量正逐步加大，等等對制氫工藝和裝置的效率、經(jīng)濟性、靈活性、安全都提出了更高的要求，同時也促進了新型工藝、高效率裝置的開發(fā)和投產(chǎn)。其中烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法是世界上應用最普遍的方法，但該方法適用于化肥及石油化工工業(yè)上大規(guī)模用氫的場合，工藝路線復雜，流程長，投資大。甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫具有以下特點：（1） 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。（3） 所用原料甲醇易得，運輸、貯存方便。對于中小規(guī)模的用氫場合，在沒有工業(yè)含氫尾氣的情況下，甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化及變壓吸附的制氫路線是一較好的選擇。 目錄1. 前言………………………………………………2. 設(shè)計任務(wù)書………………………………………3. 甲醇制氫工藝設(shè)計……………………………… 甲醇制氫工藝流程……………………………………. 物料衡算……………………………………………… 熱量衡算……………………………………………….4. 吸收塔設(shè)計………………………………………………………………………………… 結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………… 填料段工藝計算…………………………………… 填料段結(jié)構(gòu)設(shè)計計算……………………………… 填料塔結(jié)構(gòu)強度校核…………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..6反應器控制方案設(shè)計…………………………….7技術(shù)經(jīng)濟評價…………………………………….參考文獻 3甲醇制氫工藝設(shè)計 甲醇制氫工藝流程甲醇制氫的物料流程如圖1。 物料衡算依據(jù)甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化反應方程式: CHOH→CO↑+2H↑CO+HO→CO↑+ H CHOH分解為CO轉(zhuǎn)化率99%,反應溫度280℃,醇水投料比1:(mol).投料計算量 代入轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù),式(13)和式(14)變?yōu)?CHOH→↑+↑+ CHOHCO+→↑+ +合并式(15),式(16)得到: CHOH+ HO→ CO↑+ H↑+ CHOH+ CO↑氫氣產(chǎn)量為: 3100m/h=3100/= kmol/h甲醇投料量為: *32= kg/h水投料量為: **18= kg/h 原料液儲槽(V0101)進: , kg/h出: , kg/h換熱器 (E0101),汽化塔(T0101),過熱器(E0103)沒有物流變化.轉(zhuǎn)化器 (R0101)進 : 甲醇 , , 出 : 生成 CO **44 = H * * 2 = kg/h CO **28 = kg/h 剩余甲醇 **32 = 剩余水 **18= 總計 吸收塔和解析塔 吸收塔的總壓為1．5MPa, MPa ,操作溫度為常溫(25℃). 此時,每m ，二氯化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度數(shù)據(jù)見表1一l及表1—2。甲醇和水的蒸氣壓數(shù)據(jù)可以從一些化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊中得到：表13列出了甲醇的蒸氣壓數(shù)據(jù)在本工藝過程中,要使甲醇水完全汽化,則其汽相分率必然是甲醇40%,水60%(mol),設(shè)溫度為T,根據(jù)汽液平衡關(guān)系有 +=初設(shè) T=170℃ p=。 p= MPa p= MPa蒸氣壓與總壓基本一致,汽化塔塔頂溫度為175℃.轉(zhuǎn)換器(R0101),于是,在轉(zhuǎn)化器內(nèi)需要供給熱量為: Q=() =此熱量由導熱油系統(tǒng)帶來,反應溫度為280℃,可以選用導熱油溫度為320℃,導熱油溫度降設(shè)定為5℃,從手冊中查到導熱油的物性參數(shù),如比定壓熱容與溫度的關(guān)系,可得:c==(kgK)取平均值 c= kJ/(kgK), 于是其溫降為: t=Q/(cm)= ()=℃導熱油出口溫度為: =℃汽化塔（TO101 ) 認為汽化塔僅有潛熱變化。K)t=Q/(cm)=()=℃則導熱油出口溫度 t==℃導熱油系統(tǒng)溫差為T==℃ 基本合適.換熱器（EO101)殼程：甲醇和水液體混合物由常溫（25 ℃ ）升至175 ℃ ，其
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