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年產50萬噸煤制甲醇生產的工藝設計

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更新時間：2015-06-17
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年產50萬噸煤制甲醇生產的工藝設計目錄

1 前言 1
1.1 合成甲醇的發展歷程 1
1.2 合成甲醇的重要性 1
1.3 國內外甲醇的生產和供需概況 2
1.3.1 國外甲醇的生產和供需概況 2
1.3.2 國內甲醇的生產和供需概況 3
1.4 甲醇的生產方法 4
1.5 甲醇的生產規模 6
1.6 粗甲醇的精制原理 6
1.6.1 粗甲醇的組成 6
1.6.2 粗甲醇中雜質的分類 7
1.6.3 精甲醇的質量標準 8
1.7 幾種典型的甲醇精制工藝流程 9
2 甲醇合成催化劑及合成工藝選擇 12
2.1 催化劑選擇 12
2.2 反應溫度 12
2.3 反應壓力 13
2.4 氣體組成 13
2.5 空速 13
3 原料氣的制取工藝 15
3.1 煤的選用 15
3.2 氣化工藝 15
3.3 原料氣的變換 17
3.4 脫硫脫碳工藝 18
3.5 合成工藝流程 20
3.6 精餾方案選擇 21
4 物料衡算 22
4.1 合成過程的反應方程 22
4.2 合成塔物料衡算 22
4.3 合成反應中各氣體消耗和生產量 23
4.4 新鮮氣和馳放氣量的確定 24
4.5 循環氣氣量的確定 25
4.6 入塔氣和出塔氣組成 26
4.7 甲醇分離器出口氣體組成 28
4.8 貯罐氣組成 29
5 熱量衡算 31
5.1 合成塔熱量衡算相關計算式 31
5.1.1 合成塔入塔熱量計算 31
5.1.2 合成塔的反應熱 32
5.1.3 合成塔出塔熱量計算 32
5.2 合成塔熱量損失 33
5.3 蒸汽吸收的熱量 33
5.4 合成氣換熱器的熱量衡算 34
5.4.1 合成氣入換熱器的熱量 34
5.4.2 合成氣出換熱器的熱量 34
5.5 換熱器的熱量衡算 34
5.5.1 入換熱器的出合成塔氣熱量 34
5.5.2 出換熱器的出合成塔氣熱量 35
5.6 水冷器的熱量衡算 35
5.6.1 入水冷器的熱量 35
5.6.2 出水冷器的熱量 35
5.6.3 冷卻水的用量 36
5.7 甲醇分離器的熱量衡算 36
6 合成工段的設備選型 37
6.1 催化劑的使用量 37
6.2 合成塔的設計 37
6.2.1 換熱面積的確定 37
6.2.2 換熱管數的確定 37
6.2.3 合成塔直徑 38
6.2.4 合成塔的壁厚設計 38
6.2.5 殼體設計液壓強度校核 38
6.2.6 合成塔封頭設計 39
6.2.7 折流板和管板的選擇及設計 39
6.2.8 支座 39
6.3 合成氣進塔換熱器的選型 39
6.4 水冷器的選型 43
6.5 汽包的選型 44
6.6 加熱器的選型 44
6.7 分離器的設計 45
6.8 合成氣壓縮機選型 45
6.9 出塔氣離心泵 45
6.10 冷卻水離心泵 46
6.11 粗產品泵 46
7 甲醇精餾工段的設計 47
7.1 預精餾塔的設計 47
7.1.1 進料組成 47
7.1.2 加堿量的計算 47
7.1.3 清晰分割法取出二甲醚 48
7.1.4 預精餾塔塔釜溫度計算 49
7.1.5 理論板數的計算 49
7.2 加壓精餾塔設計 50
7.2.1 清晰分割法分離物系 50
7.2.2 塔頂、進料、塔釜溫度計算 51
7.2.3 回流比及理論板數計算 52
7.3 加壓精餾塔工藝尺寸設計 53
7.3.1 平均摩爾質量、密度、表面張力計算 53
7.3.2 精餾段塔徑設計 55
7.3.3 提餾段塔徑設計 55
7.3.4 塔板工藝尺寸計算 56
7.3.5 熱量衡算 59
7.4 常壓精餾塔設計 61
7.4.1 清晰分割法分離物系 61
7.4.2 塔頂、進料、塔釜溫度計算 62
7.4.3 回流比及理論板數計算 63
7.5 常壓精餾塔工藝尺寸設計 64
7.5.1 平均摩爾質量、密度、表面張力計算 64
7.5.2 精餾段塔徑設計 65
7.5.3 提餾段塔徑設計 66
7.5.4 精餾段塔板工藝尺寸計算 67
7.5.5 精餾段塔板負荷性能圖 69
7.5.6 提餾段塔板工藝尺寸計算 71
7.5.7 提餾段塔板負荷性能圖 74
7.6 熱量衡算 76
8 安全技術與環境保護 79
8.1 有毒物質的預防 79
8.1.1 甲醇中毒的應急處理 79
8.1.2 二甲醚中毒的應急處理 79
8.1.3 一氧化碳中毒的應急處理 79
8.1.4 硫化氫中毒的應急處理 79
8.2 甲醇的貯藏 80
9 總結 81
參考文獻 82
符號說明 83
謝辭 86
附錄 87
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