年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計

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1、北京化工化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計設(shè)計說明書1年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計目錄摘要…………………………………………………………………………………………4前言…………………………………………………………………………………………5第一章概述………………………………………………………………………………61.1甲醇的性質(zhì)……………………………………………………………………………61.2甲醇的用途……………………………………………………………………………61.3甲醇的生產(chǎn)方法………………………………………………………………………61.4設(shè)計的目的和意義…………………………

2、…………………………………………71.5設(shè)計的指導(dǎo)思想………………………………………………………………………7第二章低壓法合成甲醇工藝流程及主要設(shè)備……………………………………………82.1反應(yīng)原理及特點(diǎn)………………………………………………………………………82.2原料氣的生產(chǎn)方法……………………………………………………………………92.2.1固體燃料氣化法…………………………………………………………………92.2.2烴類蒸氣轉(zhuǎn)化法…………………………………………………………………112.2.3重油部分氧化法…………………………………………………………………1

3、22.2.4GSP冷激氣化法…………………………………………………………………142.3甲醇合成工藝條件……………………………………………………………………152.4甲醇合成工藝流程……………………………………………………………………182.5甲醇合成反應(yīng)器………………………………………………………………………202.5.1冷激式絕熱反應(yīng)器………………………………………………………………212.5.2列管式等溫反應(yīng)器………………………………………………………………22第三章工藝計算…………………………………………………………………………233.1物料衡算………

4、………………………………………………………………………233.2熱量衡算29年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計前言甲醇是醇類中最簡單的一元醇。1661年英國化學(xué)家R.波義耳首先在木材干餾后的液體產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)甲醇，故甲醇俗稱木精、木醇。在自然界只有某些樹葉或果實(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。1857年法國的M·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。1923年德國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。1966年英國ICI公司開發(fā)了低壓法工藝，接著又開發(fā)了中壓

5、法工藝。1971年德國的Lurgi公司相繼開發(fā)了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設(shè)和單系列反應(yīng)器生產(chǎn)能力方面具有明顯的優(yōu)越性，所以從70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。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］。目前，國外的液相甲醇合成新工藝［2］具有投資省、熱效率高、生產(chǎn)成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其是LPMEOHTM工藝，采用漿態(tài)反應(yīng)器，特別適用于用現(xiàn)代氣流床煤氣化爐生產(chǎn)的低H2／(CO＋CO2)比的原料氣，在價格上能夠與天然氣原料競爭。我國的甲醇生產(chǎn)始于1957

6、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生產(chǎn)甲醇的裝置。60年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上開發(fā)了聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)甲醇的工藝。70年代四川維尼綸廠引進(jìn)了一套以乙炔尾氣為原料的95kt/a低壓法裝置，采用英國ICI技術(shù)。1995年12月，由化工部第八設(shè)計院和上?；ぴO(shè)計院聯(lián)合設(shè)計的200kt/a甲醇生產(chǎn)裝置在上海太平洋化工公司順利投產(chǎn)，標(biāo)志著我國甲醇生產(chǎn)技術(shù)向大型化和國產(chǎn)化邁出了新的一步。2000年，杭州林達(dá)公司開發(fā)了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的JW低壓均溫甲醇合成塔技術(shù)［3］，打破長期來被ICI、Lurgi等國外少數(shù)公司所壟斷擁的局面，并

7、在2004年獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。2005年，該技術(shù)成功應(yīng)用于國內(nèi)首家焦?fàn)t氣制甲醇裝置上29年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計成本低的優(yōu)點(diǎn)，用作飼料添加劑，有著廣闊的應(yīng)用前景1.3甲醇的生產(chǎn)方法工業(yè)上生產(chǎn)甲醇曾有過許多方法，早期用木材或木質(zhì)素干餾法制甲醇，此法需耗用大量木材，而且產(chǎn)量很低，現(xiàn)早已被淘汰。氯甲烷水解法也可以生產(chǎn)甲醇，但因水解法價格昂貴，沒有得到工業(yè)上的應(yīng)用。甲烷部分氧化法可以生產(chǎn)甲醇，而且原料便宜，工藝流程簡單，但因生產(chǎn)技術(shù)比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，產(chǎn)品分離困難，原料利用率低，工業(yè)上尚未廣泛采用。目前，工業(yè)生產(chǎn)上主要是采用合成氣(CO+H2)為原料

8、的化學(xué)合成法。此法已有五十多年的歷史。