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年产20万吨煤合成甲醇的工艺设计 1引言 甲醇是一种重要的有机化工原料，甲醇也是理想的清洁代用燃料，从甲醇出发生产煤基化学品是未来C1化工发展的重要方向，甲醇在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途。2005年我国仍有近300万吨甲醇依赖于国外进口，因此研究设计一种合适的、经济的生产方法，显得非常重要1]。 1-1。 2.1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气 和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料[2]。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO，CO2，H２等。由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： （1-1） 2.3 合成工段 合成工段工艺流程图如图2-1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2Ma，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 （1-2） 主要副反应： （1-3） 2.4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2-2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。 图-1 甲醇合成工艺流程图 图-2 精馏工段工艺流程图 作者QQ 1371345877 参考文献 ［1 罗保军甲醇的生产工艺及需求预测[J]化工中间体2004,1(2):21-26. ［[J].同煤科技,2005(1). ［[J].煤化工,1998,2(83):6-12. ［ 王芳芳伍星亮赵海[J].煤化工2007(3):28-32. ［[J].现代化工,1999(9):18-24. ［ 陈均志．化工原理实验及课程设计．西安：陕西人民出版社，2002 　 　 2 1