【正文】 煤用氣化劑輸入爐中，以并流方式在高溫火焰中進行反應，其中部分灰分以熔渣方式分離出來，反應可在所提供的空間連續(xù)地進行，爐內(nèi)溫度很高。（ 2）對煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。 流化床氣化 加入爐中的原料煤粒度一般為 3mm~5mm 左右，這些細粒煤料在自下而上的氣化劑的作用下保持著連續(xù)不斷和無秩序地沸騰和懸浮狀態(tài)運動，迅速地進行著混合和熱交換，其結(jié)果導致整個床層溫度和組成的均一，解決了固定床氣化需用煤的限制，同時導出的煤氣中基本不含焦油類物質(zhì)，但熱解時，揮發(fā)分很易逸出，粒子不發(fā)生很大膨脹，原料粒度太細及顆粒間的摩擦形成細粉，則易使產(chǎn)生的煤氣中帶出物增多。 固定床氣化，是目前世界上用于生產(chǎn)合成氣的主要方法之一。爐內(nèi)溫度分布曲線在氧化層出現(xiàn)最高點，生成氣中含有可觀量的揮發(fā)氣。 煤 氣化技術(shù)路線的選擇 煤氣化按氣化反應器的形式，氣化工藝可分為固定床、流化床、氣流床三種。 3 第二章 工藝流程的確定 煤制甲醇的工藝流程主要包括煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成和甲醇精餾。 設計的依據(jù) 設計題目 20 萬噸 /年煤制甲醇的化工工藝過程設計 設計的基礎資料 入塔壓力 ，出塔壓力 MPa，副產(chǎn)蒸汽壓力 MPa，入塔溫度 225℃ ，出塔溫度 255℃ 。 通過設計可以鞏固、深化和擴大所學基本知識，培養(yǎng)分析解決問題的能力；還可以培 養(yǎng)創(chuàng)新精神，樹立良好的學術(shù)思想和工作作風。大力發(fā)展煤化工，合理開發(fā)利用煤炭資源已成共識。近年來，我國能源問題日益突出 ，甲醇作為重要的化工產(chǎn)品與原料，并定位于未來清潔能源之一， 隨著世界石油資源的減少和甲醇生產(chǎn)成本的降低，發(fā)展使用甲醇等新的替代燃料，煤制甲醇是石油替代的最優(yōu)選擇，這已成為一種趨勢。以甲醇為原料還可以合成人造蛋白，是很好的禽畜飼料。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學中可用于一些物質(zhì)的分離。甲醇羰 基化可生產(chǎn)醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有機合成中間體，它們是制造各種染料、藥品、 農(nóng)藥 、炸藥、 香料 、噴漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重視。甲醇的性質(zhì)見表 1. 表 1 甲醇的性質(zhì) 摩爾質(zhì)量 沸點（ ℃ ） 熔點（ ℃ ） 折光率（ 20℃ ） 飽和蒸汽壓（ kPa） (20℃ ) 燃燒熱（ kJ/mol） 閃點（ ℃ ） 16 引燃溫度（ ℃ ） 473 爆炸上限（ V%） 爆炸下限（ V%） 相對空氣密度（空氣 =1） 粘度（ mPa?s） （ 20℃ ） 甲醇用途 甲醇有很多用途，它是生產(chǎn)塑料、合成橡膠、農(nóng)藥和醫(yī)藥的原料。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類和大多數(shù)其他有機溶劑混溶；蒸氣與空氣形成的混合物易爆炸。 heat balance 4 目 錄 第一章 總 論 ............................................................................................................................. 1 概述 ............................................................................................................................... 1 甲醇性質(zhì) .............................................................................................................. 1 甲醇用途 .............................................................................................................. 1 設計的目的和意義 .......................................................................................................... 2 設計的依據(jù) ................................................................................................................... 2 設計題目 .............................................................................................................. 2 設計的基礎資料 .................................................................................................... 2 設計任務 ........................................................................................................................ 2 原料煤規(guī)格 .................................................................................................................... 2 第二章 工藝流程的確定 ............................................................................................................. 3 煤氣化技術(shù)路線的選擇 ................................................................................................... 3 固定床氣化 ........................................................................................................... 3 流化床氣化 ........................................................................................................... 3 氣流床氣化 ........................................................................................................... 3 凈化工藝方案的選擇 ..................................................................................................... 4 低溫甲醇洗技術(shù) .................................................................................................... 4 NHD 技術(shù) ............................................................................................................. 5 低溫甲醇洗與 NHD 工藝的比較 ............................................................................ 5 合成甲醇工藝的選擇 ..................................................................................................... 5 反應器的選擇 ....................................................................................................... 6 催化劑的選用 ....................................................................................................... 6 粗甲醇的精餾 ................................................................................................................. 7 精餾原理 .............................................................................................................. 7 精餾工藝的選擇 .................................................................................................... 8 第三章 工藝流程 ....................................................................................................................... 11 干煤粉氣流床氣化工藝流程 ........................................................................................... 11 凈化裝置工藝流程 .........................................................................................................12 甲醇合成工藝流程 .........................................................................................................12 甲醇精餾工藝流程 .........................................................................................................13 第四章 工藝計算 .......................................................................................................................15 物料衡算 .......................................................................................................................15 精餾工段 .............................................................................................................15 合 成工段 .............................................................................................................15 變換凈化工段 ......................................................................................................21 氣化工段 .............................................................................................................23 能量衡算 .......................................................................................................................24 煤發(fā)電量 .............................................................................................................24 合成塔的熱平衡計