【正文】 生產(chǎn)能力方面具有明顯的優(yōu)越性，所以從 70 年代中期起，國(guó)外新建裝置大多采用低壓法工藝。 1966 年英國(guó) ICI 公司開(kāi)發(fā)了低壓法工藝，接著又開(kāi)發(fā)了中壓法工藝。 貝特洛在 實(shí)驗(yàn)室用一氯甲烷在堿 性 溶液中水解也制 得了 甲醇。在自然界只有某些樹(shù)葉或果實(shí)中含有少量的游離態(tài)甲醇，絕大多數(shù)以酯或醚的形式存在。 甲醇生產(chǎn)工藝的發(fā)展 甲醇是醇類(lèi)中最簡(jiǎn)單的一元醇。 甲醇 還 是一種 很有前景的清潔 能源 ， 甲醇燃料以其安全、廉價(jià)、燃燒充分，利 用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點(diǎn)，替代汽油已經(jīng)成為車(chē)用燃料的發(fā)展方向之一 ；另外 燃料級(jí)甲醇用于供熱和發(fā)電，也可達(dá)到環(huán)保要求。 甲醇 也 是一種重要的有機(jī)溶劑，其溶解性能優(yōu)于乙醇，可用于調(diào)制油漆。 甲醇 主要用于生產(chǎn)甲醛，消耗量要占到 甲醇 總產(chǎn)量的一半，甲醛則是生產(chǎn)各種合成樹(shù)脂不可少的原料。 化學(xué)性質(zhì)較活潑，能發(fā)生氧化、酯化、羰基化等化學(xué)反應(yīng) 。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類(lèi)和大多數(shù)其他有機(jī)溶劑混溶。 In addition control the discharge of the three wastes strictly, fully utilize used heat, reduce energy consumption, guarantee the personal security and hygiene. Keyword: Methanol, synthesis, rectification. 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 3 目 錄 1 總論 ? ?????????? ????????????????? 1 概述 ?????????? ????????????????? 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 ?????????? ??????????? 3 設(shè)計(jì)依據(jù) ?????????? ??????????????? 3 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 ?????????? ???????????? 4 設(shè)計(jì)的范圍，裝置組成及建設(shè)規(guī)模 ?????????? ???? 4 原料煤的規(guī)格 ?????????? ????????????? 5 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ? ?????????? ???????????? 5 2 工藝論證 ?? ?????????? ?????????????? 6 煤氣化路線的 選擇 ???????? ????????????? 6 凈化工藝方案的選擇 ??????? ????????????? 8 合成甲醇工藝選擇 ? ????????? ??????????? 11 甲醇精餾 ????????? ???????????????? 17 3 工藝流程 ??? ????????? ?????????????? 22 GSP 氣化工藝流程 ??????? ?????????????? 22 凈化裝置工藝流程 ?????? ? ?????????????? 23 甲醇合成工藝流程 ?? ??????? ???????????? 31 甲醇精餾工藝流程 ????????? ???????????? 32 氨吸收制冷流程 ????????? ????????????? 34 4 工藝計(jì)算 ????????? ????????????????? 35 物料衡算 ?? ????????? ?????????????? 35 能量衡算 ?? ????????? ?????????????? 45 5 主要設(shè)備的工藝計(jì)算及選型 ????????? ????????? 50 甲醇合成塔的設(shè)計(jì) ???????? ? ???????????? 50 水冷器的工藝設(shè)計(jì) ???????? ????????????? 54 循環(huán)壓縮機(jī)的選型 ???????? ????????????? 57 氣化爐的選型 ? ?? ? ??????? ??????????? 57 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 4 甲醇合成廠的主要設(shè)備一覽表 ????????? ??????? 58 6 合成車(chē)間設(shè)計(jì) ? ????????? ?????????????? 59 廠房的整體布置設(shè)計(jì) ? ????????? ?????????? 59 合成車(chē)間設(shè)備布置的設(shè)計(jì) ??????? ?? ????????? 59 7 非工藝專(zhuān)業(yè)要求 ????????? ?????????????? 59 公用工程 ????????? ???????????????? 59 安全衛(wèi)生 ????????? ???????????????? 60 8 三廢處理 ????????? ???????????????? 62 甲醇生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染 ????????? ?????????? 62 處理方法 ????????? ??????????????? 63 9 設(shè)計(jì)結(jié)果評(píng)價(jià) ??????? ? ?? ???????? ?????? 64 10 參考文獻(xiàn) ? ????? ?? ?? ??????????????? 66 致謝 ??? ?????? ??????????????????? 65 附工程圖紙 甲醇合成廠總工藝流程圖 主設(shè)備結(jié)構(gòu)圖 輔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖 生產(chǎn)車(chē)間 設(shè)備布置圖 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 5 1 總論 甲醇性質(zhì) 甲醇俗稱(chēng)木醇、木精， 英文名為 methanol， 分子式 CH3OH。 tubular average temperature reaction is utilized to synthesize methanol keeping in low pressure。 the craft of GSP gasification is utilized to make water gas。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 2 abstract Methanol is a kind of extremely important anic industrial chemicals, and a kind of fuel too, it is the basic products of the chemistry of carbon one. It is very important in national economy. In recent years, with the development of the products that are made from methanol, especially the popularization and application of the fuel of methanol, the demand for the methanol rises by a large margin. In order to satisfy economic development39。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；三塔精餾工藝精制甲醇；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。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)甲醇的需求，開(kāi)展了此20 萬(wàn) t/a 的甲醇項(xiàng)目。年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 1 摘要 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 。近年來(lái)，隨著甲醇下屬產(chǎn)品的開(kāi)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。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等。 關(guān)鍵詞： 甲醇、合成、精餾。s demands for methanol , have launched the methanol project of this 200,000t/a. Main content that design to carry on craft prove, supplies weighing apparatus regard as with heat weighing apparatus charging etc The principle of the design in line with according with the national conditions, technologically advanced and apt, economy, protecting environment,. Coals is adopted as raw materials。 the craft of NHD purification is utilized to purify the syngas。 the rectification craft of three towers is utilized to rectify methanol。 是一種無(wú)色、透明、易燃、有毒、易揮發(fā)的液體，略帶酒精味 ； 分子量 ，相對(duì)密度 (d420)，蒸氣相對(duì)密度 (空氣 =1)，熔點(diǎn) ℃，沸點(diǎn) ℃，閃點(diǎn)（開(kāi)杯） 16℃，自燃點(diǎn) 473℃，折射率 (20℃ )，表面張力（ 25℃） ，蒸氣壓（ 20℃） ，粘度（ 20℃） ?s。蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 ％ ～ ﹪（體積比）。 甲醇用途 甲醇 是重要有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料 ， 廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工，塑料，醫(yī)藥，林產(chǎn)品加工等領(lǐng)域 。用甲醇作甲基化 試劑 可生產(chǎn) 丙烯酸 甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等； 甲醇 羰基化可生產(chǎn)醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有機(jī)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 。作為一種良 好的萃取劑，甲醇在分析化學(xué)中可用于一些物質(zhì)的分離 。 甲醇還可經(jīng)生物發(fā)酵生成甲醇蛋白， 富含 維生素 和蛋白質(zhì)，具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高而成本低的優(yōu)點(diǎn)， 用作飼料添加劑 ，有著廣闊的應(yīng)用前景。 1661 年英國(guó)化學(xué)家 木材 干餾后的液體產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)甲醇，故甲醇俗稱(chēng)木精、木醇。 1857 年法國(guó)的 M 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 6 1923 年德國(guó) BASF 公司首先用合成氣在高壓下實(shí)現(xiàn)了甲醇的工業(yè)化生產(chǎn)，直到1965 年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。 1971 年德國(guó)的 Lurgi 公司 相繼開(kāi)發(fā)了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有 ICI 工藝、 Lurgi 工藝和三菱瓦斯化學(xué)公司(MCC)工藝 ［ 1］ 。 我國(guó)的甲醇生產(chǎn)始于 1957 年， 50年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來(lái)生產(chǎn)甲醇的裝置。 70 年代四川維尼綸廠引進(jìn)了一套以乙炔尾氣為原料的95 kt/a 低壓法裝置，采用英國(guó) ICI 技術(shù)。 2021 年，杭州林達(dá)公司開(kāi)發(fā)了擁有完全自主 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的 JW 低壓均溫甲醇合成塔技術(shù) ［ 3］ ，打破長(zhǎng)期來(lái)被 ICI、 Lurgi等國(guó)外少數(shù)公司所 壟斷 擁的局面，并在 2021 年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。 甲醇 生產(chǎn) 原料 合成甲醇的工業(yè)生產(chǎn)是以固體（如煤、焦炭）、液體（如原油、重油、輕油）或氣體（如天然氣及其它可燃性氣體）為原料，經(jīng)造氣、凈化（脫硫）變換，除二氧化碳，配制成一定配比的合成氣。將合成后的粗甲醇經(jīng)預(yù)精鎦脫除甲醚， 再精鎦而 得 成品甲醇。 20世紀(jì)50 年代以前多以煤和焦碳為原料； 50年代以后，以天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)流程被廣泛應(yīng)用；進(jìn)入 60 年代以來(lái)，以重油為原料的甲醇裝置有所發(fā)展。 設(shè)計(jì)的目的和意義 由于我國(guó)石油資源短缺 ，能源安全已經(jīng)成為不可回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題 ，尋求替代能源已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展的關(guān)鍵。煤在世界化石能源儲(chǔ)量中占有很大比重（我國(guó)情況更是如此），而且煤制甲醇的合成技術(shù)很成熟。本設(shè)計(jì)遵循“工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、配置科學(xué)、安全環(huán)保”的原則；結(jié)合甲醇的性質(zhì)特征設(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇的生產(chǎn)車(chē)間。通過(guò)完成設(shè)計(jì)，可以知道甲醇的用途；基本掌握煤制甲醇 的生產(chǎn)工藝；了解國(guó)內(nèi)外甲醇工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀；以及甲醇工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料 （ 1） 工藝流程 資料 參閱某化學(xué)工程公司的甲醇合成廠的工藝流程資料和參考由 房鼎業(yè) 主編的 《甲醇工學(xué)》。具體數(shù)據(jù)為入塔壓力，出塔壓力 MPa，副產(chǎn)蒸汽壓力 MPa，入塔溫度 225℃，出塔溫 度 255℃。加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 8 設(shè)計(jì)的范圍﹑裝置組成及建設(shè)規(guī)模 設(shè)計(jì)的范圍 （ 1） 年產(chǎn) 20 萬(wàn) 噸甲醇生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì) （ 2） 物料衡算、熱量衡算 （ 3） 主要生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì) 計(jì)算與 選型 （ 4）環(huán)保措