1、年產55萬噸甲醇合成工藝設計專業：化學工程與工藝 姓名：肖潔 學號：08160324 指導老師：朱冬梅 職稱：講師摘要通過查閱資料最后采用低壓法，220合成550000t/a的甲醇，并用lurgi反應器合成。本設計說明書首先概述了甲醇的性質及發展歷史，并介紹了我國甲醇工業的發展；對合成和精餾進行物料和熱量的工藝計算，最后對污水處理，環保措施做了詳細說明。在上述工作的基礎上，參考相關的資料和標準對合成工段的設備和管道進行了選擇和布局，并繪制了甲醇合成工段工藝物料流程圖。關鍵字：甲醇，設計，合成，工藝abstractfinally, the low pressure through access

2、to information, 220 synthesis of 550000t / a methanol synthesis and the lurgi reactor. this design manual first outlines the nature and history of the development of methanol, and describes the development of chinas methanol industry ; calculate of the synthesis and distillation process of material

3、and heat, and finally a detailed description of the sewage treatment, environmental protection measures. on the basis of the above work, reference to the relevant information and standards on the synthesis section in the equipment and piping selection and layout, and mapped the methanol synthesis se

4、ction in the process material flow chart.keywords: methanol , design , synthesis , process1.簡介甲醇作為及其重要的有機化工原料，在國民經濟中占有重要地位。長期以來，甲醇都是被作為農藥，醫藥，染料等行業的工業原料，但隨著科技的進步與發展，甲醇將被應用于越來越多的領域。2.選擇的合成工藝及路線合成甲醇的化學反應為：主反應：co+2h2ch3oh+102.37 kj/mol 副反應：2co+4h2(ch3)2o+h2o+200.39 kj/mol co+3h2ch4+h2o+115.69 kj/mol 4co

5、+8h2c4h9oh+3h2o+49.62 kj/mol co2+h2co+ h2o-42.92 kj/mol 本設計采用lurgi管殼式反應器，管程走反應氣，殼程走4mpa的沸騰水，經過凈化的原料氣，經預熱加壓，于5mpa、220下，從上到下進入lurgi反應器，在銅基催化劑的作用下合成甲醇。這個流程是德國lurgi公司開發的甲醇合成工藝，甲醇合成原料在離心式透平壓縮機內加壓到5.0mpa 循環，混合氣體在進反應器前先換熱，升溫到220左右，然后進入管殼式反應器反應，產生的蒸汽進入汽包，出塔氣溫度約為250，含甲醇7%左右，經過換熱冷卻到40，冷凝的粗甲醇經分離器分離。分離粗甲醇后的氣體適當

6、放空，控制系統中的惰性氣體含量。其合成工藝如下圖所示：合成塔水冷器甲醇分離塔循環器 馳放氣粗甲醇 圖1 甲醇合成的工藝流程3.設計內容及計算結果 3.1合成物料平衡計算表1 甲醇生產物料平衡匯總表項目新鮮氣循環氣入塔氣出塔氣醇后氣流量（nm3）流量（nm3）流量(nm3)流量(nm3)流量(nm3)合計185354675669.26861015.5752483.6217296.4圖2 甲醇生產物流圖3.2 甲醇生產的能量平衡計算表2 甲醇精餾塔物料平衡匯總表物料物料加壓塔頂出料常壓塔頂出料常壓塔釜出料合計合計96490.17150925.71325208.22820356.2396490.17

7、1表3 甲醇生產合成塔熱量平衡表帶入熱量kjh帶出熱量kjh反應熱量kjh損失熱量kjh傳遞熱量kjh264886874.2265412911.4238151965.625151941.99212473986.43.3主要設備計算及選型表4 常壓塔參數計算項目精餾段提餾段平均溫度95.5114.5平均壓力kpa115180標準狀況下的體積nm3/h147242.741163745.422操作狀況下的體積nm3/h92934.3783539.771氣體負荷m3/h25.81523.205氣體密度kg/m32.2632.800液體負荷m3/h0.0810.0734表5 常壓塔塔徑計算項目精餾段提餾

8、段操作負荷系數0.07890.0852最大流速m/s1.4061.512最適流速m/s0.9841.058塔徑mm58005300最小理論塔板數為11塊，實際塔板數為17塊。常壓塔主要尺寸:1) 壁厚：sn=10mm。2) 封頭：sn=10mm，hi=1325mm，h=60mm。3) 裙座：sn=10mm，內徑d=5300mm，高度為3m。4) 塔高：塔釜高3m，塔頂高1.2m，頂接管高350mm，板間距350mm，開7個人孔，人孔處板間距700mm，塔高30700mm。5) 接管：塔頂甲醇蒸汽出口管管徑1100mm；. 回流液進口管管徑240mm； 塔底出料管管徑140mm； 進料管管徑13

9、0mm； 再沸氣蒸汽入口管管徑2000mm。參考文獻1馮云琦,李關云.甲醇生產操作問答(第二版).北京:化學工業出版社,2008.2譚天恩,竇梅,周明華.化工原理(上、下冊).北京:化學工業出版社,2006.3馬江全,冷一欣.化工原理課程設計.北京:中國石化出版社,2006.4李峰.甲醇及下游產品. 北京:化學工業出版社, 2008.5中國石化集團上海工程公司有限公司.化工工藝設計手冊.北京:化學工業出版社,2003.6謝克冒,李忠.甲醇及其衍生物.北京:化學工業出版社,2006.7任曉光,宋永吉.化工原理課程設計指導.北京:化學工業出版社,2009.8靳方余.甲醇生產分析.北京:化學工業出版

10、社,2011.9趙國芳.化工工藝設計概論.北京:原子能出版社,1990. 10房鼎業.甲醇生產技術發展.上海:華東化工學院出版社,1990.11r. schoenen, k. merz, s. rell and m. driess, j. phys. iv france,2011, 11, 547.12 j. j. rehr and r. c. albers, rev. mod. phys., 2000, 72, 621.13梁超林,謝穎,李廣貞.綠色化工與綠色環保.北京:中國石化出版社,2002.14胡長偉,李賢均.綠色化工原理和應用.北京:中國石化出版社,2002.15閔恩澤,傅俊.綠色化工技術的進展.北京:中國石化出版社,1999.16stankiewicz a.,process intens