生产能力为4200Nm3h-甲醇制氢生产装置设计冷凝器设计.doc

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4200m3/h甲醇制氢生产装置设计

设计人：邱宏伟

指导教师：

班级：过程装备与控制工程07班

组号：7〔21〕

设计时间：2016年12月20日—2017年1月14日

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、交通等工业部门和效劳部门，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。

℃的石脑油。近年来，由于转化制氢炉型的不断改良。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拟，投资省，能耗低。

2、与电解水制氢相比，单位氢气本钱较低。

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，反响条件温和，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4200m3/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根本训练。

在设计过程中综合应用所学的多种专业知识和专业根底知识，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4200Nm3/h甲醇制氢生产装置。

二、设计参数：生产能为4200Nm3/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、管道布置设计计算。

四、图纸清单：

1、物料流程图

2、工艺流程图

3、换热器总装图

4、换热器零件图

5、管道布置图

6、管道空视图

TOC\o1-3\h\u目录

344第一章工艺设计1

290441.1.甲醇制氢物料衡算.1

49501

73591

87761.1.3原料储液槽(V0101)1

80831.1.4换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0102)1

257091.1.5转化器(R0101)1

277421

273942

76482

251721.2.2转化器(R0101)2

3841.2.3过热器(E0102)3

49471.2.4汽化塔(T0101)3

125511.2.5换热器(E0101)3

150621.2.6冷凝器(E0103)4

80245

112515

225092.1.2.总体设计5

76992.1.3.热工计算5

2843511

196282.2结构设计11

2080312

3220012

210032.2.3管程接管补强计算〔按照GB150-1998等面积补强法〕13

280942.2.4壳程接管补强计算〔按照GB150-1998等面积补强法〕13

80282.2.5换热管〔GB151-1999〕14

209442.2.6折流板〔GB151-1999〕14

92782.2.7拉杆〔GB151-1999〕15

2880315

323152.3.1固定管板换热器设计计算15

151515

7662.3.3前端管箱封头计算15

699115

32753后端管箱封头计算15

2988715

2762615

3226第三章机器选型及管道设计37

171903.1计量泵的选型37

51483纯水计量泵P0101