年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计-毕业设计

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1、北京化工化工大学毕业设计设计说明书1年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计目录摘要…………………………………………………………………………………………4前言…………………………………………………………………………………………5第一章概述………………………………………………………………………………61.1甲醇的性质……………………………………………………………………………61.2甲醇的用途……………………………………………………………………………61.3甲醇的生产方法………………………………………………………………………61.4设计的目的和意义…………………………

2、…………………………………………71.5设计的指导思想………………………………………………………………………7第二章低压法合成甲醇工艺流程及主要设备……………………………………………82.1反应原理及特点………………………………………………………………………82.2原料气的生产方法……………………………………………………………………92.2.1固体燃料气化法…………………………………………………………………92.2.2烃类蒸气转化法…………………………………………………………………112.2.3重油部分氧化法…………………………………………………………………1

3、22.2.4GSP冷激气化法…………………………………………………………………142.3甲醇合成工艺条件……………………………………………………………………152.4甲醇合成工艺流程……………………………………………………………………182.5甲醇合成反应器………………………………………………………………………202.5.1冷激式绝热反应器………………………………………………………………212.5.2列管式等温反应器………………………………………………………………22第三章工艺计算…………………………………………………………………………233.1物料衡算………

4、………………………………………………………………………233.2热量衡算29年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计前言甲醇是醇类中最简单的一元醇。1661年英国化学家R.波义耳首先在木材干馏后的液体产物中发现甲醇，故甲醇俗称木精、木醇。在自然界只有某些树叶或果实中含有少量的游离态甲醇，绝大多数以酯或醚的形式存在。1857年法国的M·贝特洛在实验室用一氯甲烷在碱性溶液中水解也制得了甲醇。1923年德国BASF公司首先用合成气在高压下实现了甲醇的工业化生产，直到1965年，这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。1966年英国ICI公司开发了低压法工艺，接着又开发了中压

5、法工艺。1971年德国的Lurgi公司相继开发了适用于天然气－渣油为原料的低压法工艺。由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显的优越性，所以从70年代中期起，国外新建装置大多采用低压法工艺。世界上典型的甲醇合成工艺主要有ICI工艺、Lurgi工艺和三菱瓦斯化学公司(MCC)工艺［1］。目前，国外的液相甲醇合成新工艺［2］具有投资省、热效率高、生产成本低的显著优点，尤其是LPMEOHTM工艺，采用浆态反应器，特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低H2／(CO＋CO2)比的原料气，在价格上能够与天然气原料竞争。我国的甲醇生产始于1957

6、年，50年代在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置。60年代建成了一批中小型装置，并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺。70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95kt/a低压法装置，采用英国ICI技术。1995年12月，由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200kt/a甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产，标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新的一步。2000年，杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术［3］，打破长期来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断拥的局面，并

7、在2004年获得国家技术发明二等奖。2005年，该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上29年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计成本低的优点，用作饲料添加剂，有着广阔的应用前景1.3甲醇的生产方法工业上生产甲醇曾有过许多方法，早期用木材或木质素干馏法制甲醇，此法需耗用大量木材，而且产量很低，现早已被淘汰。氯甲烷水解法也可以生产甲醇，但因水解法价格昂贵，没有得到工业上的应用。甲烷部分氧化法可以生产甲醇，而且原料便宜，工艺流程简单，但因生产技术比较复杂，副反应多，产品分离困难，原料利用率低，工业上尚未广泛采用。目前，工业生产上主要是采用合成气(CO+H2)为原料

8、的化学合成法。此法已有五十多年的历史。