甲醇气化工艺设计

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1、甲醇气化工艺设计任务书专业化学工程与工艺班级化工1设计人孟德东一设计题目题目三年产120万吨煤制甲醇气化工艺设计二设计条件1生产规模年产120万吨甲醇，年开工日为330天，工作小时为24小时。2原料煤规格原料煤的元素分析为：C67.5%；H4.0%；O10.2%；N0.65%；S（可燃）1.73%；S（不可燃）0.34%；Cl/（mg/kg）229；F/（mg/kg）104；Na/（mg/kg）2180；K/（mg/kg）292。3产品质量标准及粗甲醇组成本产品（精甲醇）执行国家《GB338—92》标准，具体指标见下表表1甲醇《

2、GB338—92》项目指标优等品一等品合格品色度（铂—钴），号≤510密度（200C），g/cm30.791～0.7920.791～0.793温度范围(0℃,101325Pa)，℃沸程（包括64.6±0.10C），℃≤64.0-65.50.81.01.5高锰酸钾试验，min≥503020水溶性试验澄清水分含量，%≤0.100.15酸度（以HCOOH计），%≤或碱度（以NH3计），%≤0.00150.0030.0050.00020.00080.0015羰基化合物含量（以CH2O计），%≤0.0020.0050.01蒸发残渣含量，%

3、≤0.0010.0030.005表2粗甲醇组成组分百分比甲醇93.40%二甲醚0.42%高级醇（以异丁醇计）0.26%高级烷烃（以辛烷计）0.32%水5.6%粗甲醇100%年产83万吨甲醇气化工艺设计1.总论1.1设计概况1.1.1产品介绍煤气化产物的有效组分是CO，H2和CH4。通过调节其各自比例后广泛地应用于国民经济的不同部门，包括合成气、城市煤气、工业用燃气、联合循环发电用燃气及冶金工业还原气等。如今，国内外正在把煤化学发展成以煤炭气化为基础的碳化学工业，使煤化工由能源型逐渐转向化工型。所以，煤气化制合成气(主要成分为CO

4、+H2)将成为目前主要发展方向。合成气又称化工原料气，其除了作为气体燃料使用外，另一个重要用途是作为化工合成原料，已展现出广阔的前景。由于合成气化工和碳化学技术的开发和发展，煤气化制取合成气，进而直接合成各种化工产品的工艺已成为现代煤化工的基础。当前国内外进行合成研究的重点包含以下三个方面：（1）醇类：甲醇、乙醇、低碳混合醇、乙二醇；（2）烃类：烷烃(CH4)、烯烃、芳烃(汽油、柴油)；（3）酸类：醋酸。近来研究表明，大多数化工原料(烷烃，烯烃，芳烃等)均可以用合成气直接合成，而其一次产物(如甲醇)又可进一步合成更多不同产物。如

5、下图1所示。烃类烯烃CO+H2（合成气）甲烷NH3含氧化合物甲醇乙醇醋酸F－T油裂解催化剂羟基合成H2OH2/CO图1－各种合成路线在醇类合成过程中，甲醇占据着重要的地位，它既是重要的化工原料，又是重要的二次能源。能直接用CO+H2合成的大部分产物，都可以通过甲醇间接制取，而且间接过程往往在技术上和经济上更简便，综合考虑本装置所生产的合成气将被应用于制取甲醇。在烃类合成中，甲烷合成作为从合成气中脱出微量CO+CO2的手段已在合成氨等工业中得到广泛应用，现阶段大规模制取高浓度甲烷的工艺已在美国实现工业性生产。我国为了提高城市煤气的

6、热值也正在开发低热值部分甲烷化。液态烃的合成，即费－托合成工艺以合成气为原料，烃类及其含氧化合物，是煤液化的主要方法之一。它是煤炭间接液化的基础，其制取烯烃的直接液化过程目前还处于试验阶段，并不成熟。醋酸的合成通常采用CH4和CO的羟基化法，用Rh－I2作催化剂。在我国，目前合成气用量最大的是化肥工业，尤其是中小合成氨厂几乎均采用水煤气工艺，由煤制合成气作为合成氨原料。因而，无论从近期或远景来看，煤炭气化制合成气都在我国化工工业发展以及能源安全保障中发挥着不可估量的作用。1.1.2简要结论(1)产品市场前景良好，符合国家能源发展

7、战略和国家产业政策；工艺技术先进、成熟、可靠，能耗低，安全、卫生、环保等各项措施完善、符合国家标准；(2)从财务分析看，所得税前内部收益率14.68%，大于行业基准收益率12%；(3)敏感性分析表明本项目有较好的抗风险能力；(4)增加地区和国家税收、扩大就业岗位，拉动社会需求，促进地区社会繁荣，社会效益良好，因此本项目是可行的。2.煤气化工艺2.1煤气化的应用及重要性进入21世纪，为了保护中国经济的可持续发展，实施《京都议定书》减少燃煤对大气的污染，必须大力发展洁净煤技术，煤炭气化是最重要的应用广泛的洁净煤技术，是发展现代煤化工

8、最重要的单元技术，煤炭气化可以生产工业燃料气、民用燃料气、化工合成原料气、合成燃料油原料气、氢燃料电池、煤气联合循环发电、合成天然气和火箭燃料等。煤气化技术广泛应用于化工、冶金、机械和建材等重要工业部门和城市煤气的生产，目前中国拥有各种类型的煤气炉约有9000台