【正文】 氣按一定比例混合后升壓送至甲醇合成塔（ R7001）繼續(xù)進行合成反應(yīng)。弛放氣減壓后去燃氣發(fā)電系統(tǒng)；甲醇膨脹槽（ V7003）頂部排出的膨脹氣去燃料氣系統(tǒng)。 汽包（ V7001）排污，經(jīng)排污膨脹槽（ V7006）膨脹減壓后就地排放。預精餾塔（ T8001）底部粗甲醇液經(jīng)加壓塔進料泵（ P8004A,B）進入加壓精餾塔（ T8002），加壓塔再沸器（ E8005）以 低壓蒸汽作為熱源，加壓塔塔頂餾出甲醇氣體（ ， 122℃）經(jīng)常壓塔再沸器（ E8007A， B）后，甲醇氣被冷凝，精甲醇回到加壓塔回流槽（ V8004），一部分精甲醇經(jīng)加壓塔回流泵（ P8005A， B），回到加壓精餾塔（ T8002）作為 回流液，另一部分經(jīng)加壓塔甲醇冷卻器（ E8006）冷卻后進入精甲醇計量槽（ V8007A， B）中。常壓塔再沸器（ E8007A， B）以加壓精餾塔（ T8002）塔頂出來的甲醇氣作為熱源。 產(chǎn)品精甲醇由精甲醇泵（ P8008A， B）從精甲醇計量槽（ V8007A， B）送至甲醇罐區(qū)裝置。 甲醇精餾系統(tǒng)各塔排出的不凝氣去燃料氣系統(tǒng)。 由甲醇精餾來的精甲醇貯存到精甲醇貯槽（ V9101A， B）中。 當 甲醇外運時，啟動精甲醇泵（ P9101A,B），將甲醇輸送到甲醇裝卸棧臺，通過火車鶴管進入火車槽車，通過汽車鶴管進入汽車槽車。 二甲醚圖 32 精餾工藝流程 東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第 4 章 工藝計算 本設(shè)計參閱某化學公司的甲醇合成廠的工藝參數(shù)資料。年產(chǎn) 30 萬噸甲醇，年開工日為 330 天，采用連續(xù)操作，則每小時精甲醇的產(chǎn)量為 噸，即 t/h。 表 41 甲醇《 GB338— 92》 項 目 指標 優(yōu)等品 一等品 合格品 色度（鉑 — 鈷），號 ≤ 5 10 密度（ 200C）， g/cm3 ～ ～ 溫度范圍 (0℃ ,)，℃ 沸程（包括 177。三塔精餾工藝中甲醇的收率達 97%。由粗甲醇的組成通過計算可得表 42。 由于甲醇入塔氣中水含量很少，忽略入塔氣帶入的水。則反應(yīng)（ 7）中二氧化碳生成了 ，即 m3/h的水和一氧化碳。 得 每一噸粗甲醇中溶解其他組成如下表： 表 43 1噸粗甲醇中合成氣溶解情況 氣體 H2 CO CO2 N2 Ar CH4 溶解量（ m3/t 粗甲醇） 則每小時粗甲醇中的溶解氣體量為： H2 =MV1= = m3 即 CO=MV2= = m3 即 CO2 =MV3=4= = 即 N2 =MV4= = 即 Ar =MV5= = 即 kmol CH4 =MV6= = m3 即 粗甲醇中甲醇擴散損失 40℃時 ,液體甲醇中釋放的溶解氣中 ,每立方米含有 37014g 的甲醇 ,假設(shè)減壓后液相中除二甲醚外 ,其他氣體全部釋放出，則甲醇擴散損失 M1=(V1+V2+V3+V4+V5+V6) m0= （ +++++） = 即 kmol， m3 合成反應(yīng)中各氣體的消耗和生成情況 表 44 弛放氣組成 氣體 CH3OH H2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 表 45 合成反應(yīng)中消耗原料情況 消耗項 單位 消耗原料氣組分 CO CO2 H2 N2 Ar 反應(yīng)（ 1） m3/h — — — 反應(yīng)（ 3） m3/h — — — 反應(yīng)（ 4） m3/h — — — 反應(yīng)（ 5） m3/h — — — 反應(yīng)（ 6） m3/h — — — — 反應(yīng)（ 7） m3/h — — 注：括號內(nèi)的為生成量；反應(yīng)（ 1）項不包括擴散甲醇和弛放氣中甲醇消耗的原料氣量 表 46 合成反應(yīng)中生成物情況 生成項 單位 生成物組分 CH4 CH3OH （ CH3O） 2 C4H9OH C18H18 H2O 反應(yīng)（ 1） m3/h — — — — — 反應(yīng)（ 3） m3/h — — — — 反應(yīng)（ 4） m3/h — — — — 反應(yīng)（ 5） m3/h — — — — 反應(yīng)（ 6） m3/h — — — — 反應(yīng)（ 7） m3/h — — — — — 表 47 其他情況原料氣消耗 消耗項 單位 消耗原料氣組分 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 粗甲醇中溶解 m3/h 擴散的甲醇 m3/h — — — — 弛放氣 m3/h % G % G % G % G % G % G 馳放氣中甲醇 m3/h % G — % G — — — 注： G 為馳放氣的量， m3/h。 東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 表 48 新鮮氣組成 組分 單位 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 氣量 m3/h +%G + %G + %G + %G + %G + %G 新鮮氣 m3/h + 新鮮氣中惰性氣體（ N2 + Ar）百分比保持在 %，反應(yīng)過程中惰性氣體的量保持不變，（ N2 + Ar） =+%G， 則 +=（ +%G） /% 解得弛放氣的量 G = m3/h ，由 G 可得到新鮮氣的量為 m3/h 由弛放氣的組成可得出下表。 表 411 循環(huán)氣組成 氣體 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 氣量 m3/h 循環(huán)比 R= G4/G 3 = 入塔氣和出塔氣組成 G1 =G 3+G4+G5+G6－ G7－ G8=。 kmol/h G2 為入塔氣氣量 東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 表 412 入塔氣組成 氣體 CH3OH H2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 氣 m3/h 量 kmol/h 表 413 出塔氣組成 氣體 H2 CO CO2 N2 Ar CH3OH 組成 % % % % % % 氣 m3/h 量 kmol/h 氣體 CH4 （ CH3O） 2 C4H9OH C18H18 H2O 組成 % % % % % 氣 m3/h 量 kmol/h 計算過程：入塔氣 CO=循環(huán)氣中 CO+新鮮氣中 CO =+= m3/h 同理可得其他氣體氣量 。 甲醇分離器出口氣體的組成 分離器出口氣體組分 =循環(huán)氣氣體組分 +弛放氣氣體組分；則分離器出口氣體中 CO 氣量 =循環(huán)氣 CO + 弛放氣 CO = += m3/h 即 ； 同理可算得其他氣體的氣量 。 通過計算可得調(diào)節(jié) CO 濃度后的變換氣組成： 表 415 調(diào)節(jié) CO濃度后的變換氣組成 氣體 H2 CO CO2 N2 Ar 組成 % % % % % 氣量 m3/h 氣體 NH3 CH4 H2S COS 組成 % % % % 氣量 m3/h 變換氣和調(diào)節(jié) CO 濃度的水解氣的確定 水解氣體積百分含量為： H2 %； CO %； CO2 % ； N2 %； Ar %； NH3 % ； CH4 %； H2S %； COS %。 假設(shè)變換氣氣量為 x，調(diào)節(jié) CO濃度的水解氣氣量為 y，則 x+y=調(diào)節(jié) CO 濃度后的變換氣氣量，即 x+y= （ 1） 再由 CO 的守衡可得式： 6%x+%y= （ 2） 聯(lián)合（ 1）（ 2）可算的 x=； y=所以變換氣氣量為 ，調(diào)節(jié) CO 濃度的水解氣氣量為 。 脫硫過程中 Ar 也不變， 30%預變換氣中 Ar= %=，水解氣中 Ar 的百分率為 %，所以，水解氣氣量 為 。 在預變換爐中 CO 的轉(zhuǎn)化率為 %，設(shè)水煤氣氣量為 y，由水煤氣和預變換氣的組成，可得式； y %（ %） = 解得 y=，即水煤氣氣量為 算的水煤氣組成如下表： 表 419 水煤氣組成 氣體 H2 CO CO2 N2 Ar 組成 % % % % % 氣量 m3/h 氣體 NH3 CH4 H2S COS 組成 % % % % 氣量 m3/h 東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 氣化工段 原料煤用量的確定 水煤氣 中 C元素的量 =（ +++ /= kmol/h 。 原料煤中 C=水煤氣中 C的量∕ 百分數(shù) =原料煤用量 =原料煤 C∕百分數(shù) =（ 12） /=每噸精甲醇用煤量 =用煤量∕精甲醇量 =（原煤） /t（精甲醇） 其中 = 煤用于合成甲醇； 煤用于發(fā)電。 ∑ Q1=∑（ G1 Cm1 Tm1） （ 2） 式中： G1—— 入塔氣各組分流量， m3/h； Cm1 —— 入塔各組分的比熱容， kJ/（ ）； Tm1—— 入塔氣體溫度， k； ∑ Q2=∑（ G2 Cm2 Tm2） （ 3） 式中： G2—— 出塔氣各組分流量 m3/h； Cm2 —— 出塔各組分的熱容 ， kJ/（ ）； Tm2—— 出塔氣體溫度， k； ∑ Qr= Qr1 +Qr2 +Qr3+ Qr4+ Qr5 +Qr6+ Qr7 （ 4） 式中： Qr Qr2 、 Qr Qr Qr5 、 Qr —— 分別為甲醇、二甲醚、異丁醇、甲烷、辛烷的生成熱， kJ/h； Qr7—— 二氧化碳逆變反應(yīng)的反應(yīng)熱， kJ/h