摘要
煤制取甲醇生产工艺是一种以煤作为原材料进行甲醇生产的工艺流程。甲醇在有机化学领域中占有重要地位,也是国民经济的重大组成部分。随着科技的进步,甲醇燃料的应用也大幅度上升。世界甲醇工业从90年代开始经历了1991-1998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。我国的甲醇工业经过十几年的发展,生产能力也得到了很大提高。
设计内容主要是三塔甲醇精馏工艺,与传统工艺相比新工艺能够节约能量,节约软水;但是同时新工艺增加了系统的藕合程度,加强了塔之间的关联性,提高了系统对于进料波动的响应的复杂性,给控制带来了很大的难题。为了能够实现新工艺的工业应用,对新工艺进行详细的研究。进行工艺额度论证,物料衡算以及热量衡算等。本设计采用煤炭为原料;利用Texaco煤气化技术作为造气技术;低温甲醇洗技术中的Linde工艺;中压法一氧化碳加氢制甲醇工艺;严格地控制三废排放,充分利用费能,降低能源耗损,保证操作人员的人身安全。
关键词:甲醇; 合成 ;精馏; 计算
Abstract
Coal preparation of methanol production process is a process of coal as raw material for methanol production process. Methanol occupies an important position in the organic chemistry field, and is also a major component of the national economy.. With the progress of science and technology, the application of methanol fuel has also increased greatly.. The world methanol industry from 90 time has experienced the supply and demand of 1991-1998, 1998-1999 oversupply, from the beginning of the 2000 basic balance of supply and demand has three basic stages. China's methanol industry after a decade of development, production capacity has been greatly improved.
Design content mainly three columns of methanol distillation process, process and traditional compared to the new technology can save energy, soft water saving; but at the same time new technology increased system coupling degree, strengthened the association between tower, improve the system for feed fluctuations in response to the complexity and to control brought great difficulties. In order to realize the industrial application of the new technology, the new technology is studied in detail.. To carry out process quota argument, material balance and heat balance calculation, etc.. This design using coal as raw materials; the use of Texaco coal gasification technology for gas technology; low temperature methanol washing technology in Linde technology; medium voltage method of carbon monoxide hydrogenation to methanol process; strictly control discharge of "three wastes", make full use of fees can, reduce energy consumption, guarantee personal safety of operators.
Key words: methanol ; synthetic ; distillation ; calculate
目录
1.绪论 1
1.1物化性质概述 1
1.2 甲醇的供应和需求 1
1.2.1国外的生产能力 1
1.2.2国内的生产能力 2
1.3 煤制取甲醇的生产工艺 3
1.3.1制取甲醇整体路线选择 3
1.3.2 煤的气化 3
1.3.3煤气化气净化工艺 4
1.3.4煤合成甲醇制取
4
1.3.5 甲醇精馏工艺概述 9
2.物料衡算 12
2.1合成过程的反应方程式 12
2.2合成塔物料衡算 12
2.2.1储罐气组成 13
3.甲醇精馏工段的设计 15
3.1预精馏塔设计 15
3.1.1进料组成 15
3.1.2加碱量的计算 15
3.1.3清晰分割法提取二甲醚 16
3.1.4预精馏塔塔釜温度的计算 17
3.1.5理论塔板数的计算 18
3.2加压精馏塔的设计 18
3.2.1清晰分割法分离物系 18
3.2.2塔顶与进料、塔釜温度的计算 19
3.2.3 回流比以及理论塔板数的计算 21
3.3常压精馏塔设计 22
3. 3.1清晰分割法分离物系 22
3.3.2塔顶、进料、塔釜温度的计算 23
3.4常压精馏塔工艺尺寸设计 25
3.4.1平均摩尔质量、密度、表面张力的计算 25
3.4.2精馏段塔径的 26
3.4.3提馏段塔径的设计 27
3.4.4精馏段塔板工艺尺寸计算 28
3.4.5精馏段塔板的负荷性能图 29
3.4.6提馏段塔板的工艺尺寸计算 31
3.4.7提馏段塔板的负荷性能图 33
3.4.8塔顶全凝器热负荷 35
3.4.9设计结果一览表 38
4.环境保护 40
4.1厂址与环境的现状 40
4.2. 主要污染物、污染源
40
4.2.1 废气 40
4.2.2 废液 40
4.2.3 废渣 40
4.2.4 噪声 41
4.2.5 生态 41
5.结论 42
符号说明 43
参考文献 45
致谢 46
附录一 外文文献 47
附录二 外文原文 50
附录三 精馏段工艺流程图 55
附录四 常压塔装配图 56
1.绪论
1.1物化性质概述
甲醇(Methanol,Methyl alcohol)又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇.化学分子式为CH3OH,结构式如下:H | H-C-OH | H分子结构:C原子以sp3杂化轨道成键,0原子以sp3杂化轨道成键.分子为极性分子.物理化学属性甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味.分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度 1.11,蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃) [1] 。