甲醇生产工艺及主要设备计算研究论文

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1、甲醇生产工艺及主要设备计算研究毕业论文目录前言41.1概述51.2甲醇的合成方法101.3甲醇的合成路线111.4合成甲醇的目的和意义141.5本设计的主要方法及原理14造气工段：使用二步法造气14合成工段15生产工艺及主要设备计算162.1甲醇生产的物料平衡计算162.1.1合成塔物料平衡计算162.1.2粗甲醇精馏的物料平衡计算232.2甲醇生产的能量平衡计算262.2.1合成塔能量计算262.2.2常压精馏塔能量衡算282.3主要设备计算及选型302.3.1常压精馏塔计算31492.3.2初估塔径322.3.3理论板数的计算342.3.4塔内件设计372.3.5塔板流体力学验算40

2、2.3.6塔板负荷性能422.3.7常压塔主要尺寸确定442.3.8辅助设备46参考文献48[5]天津大学化工原理教研室《化工原理》（上、下）天津科学技术出版社，199448结束语5049前言众所周知，甲醇是重要的化工产品，也是重要的化工原料，又是很有发展前途的重要燃料。由甲醇合成的后加工产品名目繁多，效益显著，市场非常活跃。甲醇作为一种新型燃料，市场前景非常看好，作为燃料的甲醇在四年之内增长了12倍。合成甲醇技术是煤化工技术在能源转换的背景下研究开发的，其宗旨是以水煤气为原料，扩大炭资源的使用范围，缓和石油危机。随着天然气资源的大量开发，加之天然气转换成合成气的技术日益成熟，使以天然气

3、为原料经合成气合成的甲醇比以煤炭为原料经合成气合成的甲醇在市场上更具竞争力。因此在合成甲醇的原料中用的最多的是天然气。现在世界上几乎所有大型的生产甲醇的厂家均采用天然气，这是因为天然气转化合成气比较容易，是合成甲醇的最理想原料，而且市场价格低，用其他原料生产出来的甲醇成本较高，无法与天然气相竞争。491总论1.1概述甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。1.生产的发展1）世界甲醇工业的发展总体上说，世界甲醇工业从90年代开始经历了1

4、991-1998的供需平衡，1998-1999的供大于求，从2000年初至今的供求基本平衡三个基本阶段。[1]据NexantChenSystems公司的最新统计，全球2004年甲醇生产能力为4226.5万t/a[2]以下是最近几年的甲醇需求统计。全球主要地区甲醇消费构成2001年2002年2003年2004年按用途分甲醛940(31)970(32)1010(32)1050(33)MTBE830(28)810(26)780(25)760(22)(其中美国）470(16)430(14)340(11)270(8)醋酸270(9)290(9)300(10)310(10)MMA90(3)90(3)

5、100(3)100(3)其他880(29)900(29)930(30)970(30)需求合计3020（100)3060(100)3100(100)3180(100)按地区分亚洲920(30)940(31)990(32)1040(33)北美1000(33)1000(33)980(31)970(31)西欧630(21)640(21)650(21)670(21)其他470(16)480(16)490(16)500(16)需求合计3020(100)3060(100)3110(100)3180(100)49从上表可以看出，到2004年为止，甲醇仍主要用于制造甲醛和MTBE。用于制造甲醛的甲醇用量随

6、年份成增长趋势，而MTBE的需求量则逐年降低。亚洲需求量增长比较迅速，与此相反，北美地区需求则在减少。目前,国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY(原I.C.I)、OPSOE、Uhde、Lurgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。(a)DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化剂,合成压力:5.0～10MPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8～10MPa

7、。合成塔型式有:第一种,激冷式合成塔,单塔生产能力大,出口甲醇浓度约为4～6%vol。第二种,内换热冷管式甲醇合成塔。最近又开发了水管式合成塔。精馏多数采用二塔,有时也用三塔精馏,与蒸汽系统设置统一考虑。蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa三级。转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510℃高压过热蒸汽。高压过热蒸汽用于驱动合成压缩机蒸汽透平,抽出中压蒸汽用作装置内使用。(b)Lu