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1、课程设计～过程装备与控制工程1资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。设计类型:过程装备与控制工程专业课程设计设计题目:生产能力为700m3/h甲醇制氢生产装置设计设计人:指导教师:班级:学号:设计完成时间:1月10日星期五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
2、气的需求量正在逐渐扩大。烃类水蒸气转化制氢气是当前世界上应用最普遍的制氢方法,是由巴登苯胺公司创造并加以利用,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,原料适用范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当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。
3、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,反应条件温和,流程简单,故易于操作。4、能够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.2目录.3摘要.32资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。设计任务书.4第一章工艺设计.5第二章设备设计计算和选型——换热设备.8第三章机器选型.13第四章设备布置图设计.15第五章管道布置设计.16第六章自动控制方案设计.21第七章工程项目的经济评价.24结
4、束语:.28致谢:.29参考文献:.30摘要本次课程设计是设计生产能力为700m3/h甲醇制氢生产装置。3资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。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、过程机械、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
5、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。设计包括以下内容和步骤:1、工艺计算。2、生产装置工艺设计。3、设备设计。分组进行。4、机器选型。5、设备不知设计。6、管道布置设计。7、绘制管道空视图。8、设计一个单参数、单回路的自动控制方案。9、对该装置进行技术经济评价。10、整理设计计算说明书。设计任务书一、题目:生产能力为700m3/h甲醇制氢生产装置二、设计参数:生产能为700m3/h三、计算内容:1、工艺计算:物料衡算和能量衡算。2、机器选型计算。3、设备布置设计计算。4、管
6、道布置设计计算。4资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。5、技术经济评价计算。四、图纸清单:1、甲醇制氢装置物流图2、换热器设备图3、管板零件图4、管道仪表流程图5、设备布置图6、管道布置图7、管道空视图(PL0104-15L1B)8、管道空视图(PL0105-15L1B)第一章工艺设计1.1.1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↑+H2CH3OHF分解为CO,转化率99%,CO变换转化率99*,反应温度280℃
7、,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CH3OH—→0.99CO↑+1.982H2↑CH3OH+0.01CO+0.99H2O—→0.99CO2↑+0.99H2↑+0.01CO↑合并得到CH3OH+0.9801H2O—→0.9801CO2↑+2.9601H2↑+0.01CH3OH+0.0099CO5资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。氢气产量为:700m3/h=31.250kmol/h甲醇投料量为:31.250/2.9601*32=
8、337.828kg/h水投料量为:337.828/32*1.5*18=285.042kg/h(3)原料储液槽(V0101)进:甲醇337.828kg/h,水285.042kg/h。出:甲醇337.828kg/h,水285.042kg/h。(4)换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0103)没有物流变化(5)转化器(R0101)进:甲醇337.828kg/h,水285.042kg/h,总计622.87kg/h出:生成CO23
