焦炉煤气制甲醇 毕业设计

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1、目录目录1第一章前言11.1焦炉煤气制甲醇工艺技术11.2甲醇合成工艺简介21.2.1合成工艺说明21.2.2工艺流程说明31.3水洗塔的作用3第二章设计方案简介52.1装置流程的确定52.2吸收剂的选择5第三章水洗塔的化工工艺设计63.1塔填料的选择以及特性数据63.2吸收剂用量的确定73.3塔径的计算83.3.1塔底液泛气速计算103.3.2塔径计算113.3.3塔径校核113.4填料层高度计算133.4.1传质单元高度计算133.4.2传质单元数计算163.4.3填料层高度确定173.4.

2、4填料层压降计算183.5塔附属高度估算1892第四章筒体、封头、裙座的设计194.1筒体设计194.1.1筒体厚度计算194.1.2筒体厚度验算204.2封头设计204.2.1封头厚度计算204.2.2封头厚度校核214.3裙座设计22第五章填料塔主要附件结构设计235.1液体分布装置235.2填料支承装置235.3液体再分布装置及填料压板245.4气体分布装置255.5除雾沫器255.6裙座255.7吊柱26第六章管口结构设计276.1进出口管的确定276.1.1液体进口管276.1.2液体

3、出口管286.1.3气体进口管286.1.4气体出口管296.2管法兰选择306.3平台、扶梯的选择306.4钢制管法兰紧固件316.5人孔与卸料孔31926.6焊接结构31第七章开孔补强327.1液体进口管补强327.2液体出口管补强327.3气体进口管补强327.4气体出口管补强357.5人孔补强38第八章塔的强度和稳定性的计算428.1设计条件428.2塔的高度计算（估算）438.3塔的质量载荷计算438.4塔的自振周期468.5地震载荷计算478.5.1确定危险截面478.5.2地震影响

4、系数478.5.3地震弯矩488.6风载荷计算518.6.1风力计算518.6.2风弯矩的计算538.6.3最大弯矩548.7各种载荷引起的轴向力558.8筒体和裙座危险截面的强度和稳定性校588.8.1筒体的强度与稳定性校核588.8.2裙座的稳定性校核598.9筒体和裙座水压试验应力校核598.9.1筒体水压试验应力校核59928.9.2裙座水压试验应力校核618.10裙座基础环设计628.11地脚螺栓的计算64主要符号说明65结论67致谢68参考文献69外文翻译71附录9292北方民族大学

5、过程装备与控制工程专业2013届本科毕业生毕业设计第一章前言1.1焦炉煤气制甲醇工艺技术2004年底，世界上第一套8万t/a焦炉煤气制甲醇项目在云南曲靖建成投产以来，目前国内已有近10套焦炉煤气制甲醇装置已投入商业运行，单套装置设计规模多为10～20万t/a。首先，将来自焦化厂经过预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压，接着进行加氢转化精脱硫，使其总硫体积分数≤0.1×10－6，此即焦炉煤气的净化；然后通过催化或非催化方法将焦炉煤气中的CH4、CmHn转化为合成甲醇的有效气体组分(H2+C

6、O)，再通过补碳（即用煤炭制气、压缩、脱硫、脱碳，制成碳多氢少的水煤气加进原料气中）调整原料气的氢碳比，就制成了氢碳比符合甲醇合成所需的合成气；将合成气压缩增压后送入甲醇合成塔进行合成反应，生成粗甲醇，然后对粗甲醇进行精馏，就制成了煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精甲醇。净化与转化是整个焦炉煤气制甲醇的关键技术。据粗略统计，随着我国焦化工业的飞速发展，每年焦炉煤气的放散量已超过250亿m3。这个惊人的数据，不仅是能源的浪费，而且对环境也造成极大的污染。随着当前国内甲醇热的升温，有富裕焦炉煤气

7、的企业正在考虑用焦炉煤气生产甲醇。焦炉煤气制取甲醇的流程要比制取合成氨短得多。其中的脱硫、压缩、甲醇合成、精馏等工艺相对成熟。而焦炉煤气制取甲醇合成气的方法却处于发展初期。在甲醇热的今天，利用焦炉煤气制甲醇，不仅开拓了合成甲醇的工艺路线，同时充分利用了焦炉煤气。有焦炉煤气资源的生产企业，可根据企业自身的情况，选择适宜的工艺路线，以实现经济效益和社会效益的双赢。92北方民族大学过程装备与控制工程专业2013届本科毕业生毕业设计1.2甲醇合成工艺简介1.2.1合成工艺说明甲醇的合成工艺按合成压力主要

8、分为高压、中压和低压法。早期的高压法合成使用活性较低的锌铬催化剂，合成压力为30MPa，合成温度为300～400℃。高压法的缺点是能耗高、设备复杂、产品质量差，现已淘汰。1970年以后，各国新建与改造的甲醇装置几乎全部采用低压法。经典的低压法使用活性较高的铜锌基催化剂，合成压力为5～10MPa，合成温度为220～280℃低压法相对于高压法设备简单、物料和动力消耗低、产品质量好、节省造价，具有明显的优越性，是目前合成甲醇的主要方法。低压法合成甲醇技术主要有英国IC1技术和德国Lurgi技术，这两家