生产能力为2700nm3h 甲醇制氢生产装置设计冷凝器设计（）

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1、南京工业大学机械与动力工程学院过程装备与控制工程专业课程设计设计题目：生产能力为2700Nm³/h甲醇制氢生产装置设计设计人：曹亚熹王太彬姚同林徐征尧环彬彬杨靖指导教师：班级：过程装备与控制工程02班组号：2（2712172229）设计时间：2010年12月20日—2011年1月14日前言3摘要4设计任务书5第一章工艺设计61.1.甲醇制氢物料衡算.71.1.1依据71.1.2投料量计算71.1.3原料储液槽(V0101)71.1.4换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0102)71.1.5转化器(R0101)71.1.6吸收和解析塔71.2热量恒算81.2.1气化塔顶温度

2、确定81.2.2转化器(R0101)81.2.3过热器(E0102)91.2.4汽化塔(T0101)91.2.5换热器(E0101)91.2.6冷凝器(E0103)102.1.冷凝器的计算与选型112.1.1.设计任务112.1.2.总体设计112.1.3.热工计算112.1.4详细结构设计与强度设计172.2结构设计172.2.1筒体172.2.2封头182.2.3管程接管补强计算（按照GB150-1998等面积补强法）192.2.4壳程接管补强计算（按照GB150-1998等面积补强法）192.2.5换热管（GB151-1999）202.2.6折流板（GB151-1999）202.2.7

3、拉杆（GB151-1999）202.3SW6软件校核212.3.1固定管板换热器设计计算212.3.2前端管箱筒体计算222.3.3前端管箱封头计算232.3.4后端管箱筒体计算242.3.5后端管箱封头计算252.3.7开孔补强计算262.3.8延长部分兼作法兰固定式管板28第三章机器选型及管道设计393.1计量泵的选型393.1.1甲醇计量泵P0102选型393.1.2纯水计量泵P0101选型393.1.3混合原料计量泵P0103选型393.1.4吸收液用泵P0105选型403.1.5冷却水用泵P0104选型403.2管子选型（确定几种主要管道尺寸的方法如下）413.2.1材料选择413

4、.2.2管子的规格尺寸的确定及必要的保温层设计413.4.3管件选型473.4.4管道仪表流程图483.4.5管道布置图483.4.6管道空视图48第四章　自动控制方案设计494.1选择一个单参数自动控制方案494.2温度控制系统流程图及其控制系统方框图494.3如何实现控制过程的具体说明49第五章技术经济评价505.1甲醇制氢装置的投资估算505.1.1单元设备价格估算505.2总成本费用估算与分析515.3财务评价535.3.1盈利能力分析545.3.2清偿能力分析545.3.3盈亏平衡分析55小结56参考文献56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

5、、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

6、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，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。摘要本次课程设计是设计生产能力为2700m3/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

7、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、　设备布置设计。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