化工工艺设计课程设计汇本.doc

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1、长江大学工程技术学院化工工艺及设备课程设计设计题目：生产能力为3400m³/h甲醇制氢生产装置设计设计人：丁红林丁俊松艾龙白晓旭江龙江源高冉郭先锋晶晶指导教师：慢来黄天成班级：装备0601班组号：1（1—11号）设计时间：2009年12月20日—2009年12月31日前言氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。烃类水蒸气转化制氢气是目

2、前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。它具有以下的特点：1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，投资省，能耗低。2、与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。3、所用原料甲醇易得，运输储存方便。而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理

3、，反应条件温和，流程简单，故易于操作。4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。目录前言…………………………………………………………………………1目录…………………………………………………………………………2摘要…………………………………………………………………………3设计任务书…………………………………………………………………4第一章工艺设计…………………………………………………………51.1.甲醇制氢物料衡算……………………………………………………51.2.热量恒算………………………………………………………………6第二章设备设计计算和选型：换热设备…………

4、………………92.1.换热设备的计算与选型………………………………………………9第三章机器选型…………………………………………………………133.1.计量泵的选择…………………………………………………………133.2.离心泵的选型…………………………………………………………15第四章管道布置设计……………………………………………………164.1.管子选型………………………………………………………………164.2.主要管道工艺参数汇总一览表………………………………………184.3.各部件的选择及管道图…………………………………………………19第五章自动控制方案设计………………

5、…………………………225.1.选择一个单参数自动控制方案…………………………………………225.2.换热器温度控制系统及方块图…………………………………………22课设总结………………………………………………………………………23参考文献………………………………………………………………………24摘要本次课程设计是设计生产能力为3400m3/h甲醇制氢生产装置。在设计中要经过工艺设计计算，典型设备的工艺计算和结构设计，管道设计，单参数单回路的自动控制设计，机器选型和技术经济评价等各个环节的基本训练。在设计过程中综合应用所学的多种专业知识和专业基础知识，同时获得一次工程设计时间

6、的实际训练。课程设计的知识领域包括化工原理、过程装备设计、过程装备控制技术及应用、过程装备成套技术等课程。本课程设计是以甲醇制氢装置为模拟设计对象，进行过程装备成套技术的全面训练。　设计包括以下容和步骤：1、　工艺计算；2、　生产装置工艺设计；3、　设备设计；4、　机器选型；5、管道布置设计；　6、　绘制管道空视图；7、　设计一个单参数、单回路的自动控制方案；8、　整理设计计算说明书。设计任务书一、题目：生产能力为3400m3/h甲醇制氢生产装置。二、设计参数：生产能为3400m3/h。三、计算容：1、工艺设计：物料衡算和能量衡算;2、设备设计:换热器的计算选型；3、机器设

7、计：泵的计算选型；4、管道设计：管道布置图和空视图；四、图纸清单：1、工艺流程图2、物料流程图3、换热器总装图4、换热器零件图5、管道布置图6、管道空视图(PL0102-20L1B)第一章工艺设计1.1.甲醇制氢物料衡算.(1)依据甲醇蒸气转化反应方程式：　　　　　　　　　　　CH3OH—→CO↑+2H2↑　　　　　　　　　CO+H2O—→CO2↑+H2CH3OH分解为CO,转化率99%,CO变换转化率99%,反应温度280℃,反应压力为1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol)。(2)投料量计算代如转化率数据C