年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计毕业设计说明书.doc

目录 一、 设计任务 1 二、概述[1] 3 三、生产方案与工艺流程设计 4 3.1生产方案确定 4 3-2工艺流程设计与论证 5 3-2-1 工艺流程简图 5 3-2-2 C302甲醇催化剂的主要特性 5 3-2-3甲醇精馏工艺流程 6 五、物料衡算 6 5-1 工艺技术参数 6 5-1-1 合成工段的工艺参数 7 5-1-2产品质量标准 7 5-1-3 原料天然气规格 7 5-2 精馏工段 7 5-3 合成工段 9 5-3-1 合成塔中发生的化学反应: 9 5-3-2每小时甲烷产量 9 5-3-3生成的水分 9 5-3-4 粗甲醇中气体溶解量 10 5.3.5 粗甲醇中甲醇扩散损失 10 5.3.6 合成反应中各气体的消耗和生成情况 10 5.3.7 新鲜气和弛放气气量的确定 11 5.3.8循环气气量的确定 12 5.3.9 循环比， CO及 CO2单程转化率的确定 13 5.3.10 入塔气和出塔气组成 13 5.3.11 甲醇分离器出口气体组成的确定 14 5.4 原料计算 15 六、能量衡算 15 6.1合成工段热衡算 15 6.1-1 合成塔的热平衡计算 15 6.1.2入塔热量计算 16 6.1.3塔内反应热的计算 16 6.1.4 塔出口气体总热量计算 17 6.1.5全塔热量损失的确定 17 6.1.6沸腾水吸收热量的确定 17 6.2 入塔气换热器的热量计算 17 6.2.1入换热器的被加热气体热量的确定 17 6.2.2出换热器的被加热气体热量的确定 18 6.2.3入换热器的热气体热量的确定 18 6.2.4出换热器的热气体热量的确定 18 6.2.5 出换热器的加热气体的温度的确定 18 6.3 水冷器热量的计算 18 6.3.1 水冷器热平衡方程 18 6.3.2水冷器入口气体显热的确定 18 6.3.3水冷器出口气体显热的确定 19 6.3.4 出水冷器的粗甲醇液体热量的确定 19 6.3.5 水冷器冷却水吸热的确定 19 6.3.6冷却水用量的确定 20 七、设备工艺计算与选型 20 7.1甲醇合成塔的设计 20 7.1.1 传热面积的确定 20 7.1.2催化剂用量的确定 20 7.1.3传热管数的确定 20 7.1.4 合成塔壳体直径的确定 20 7.1.5 合成塔壳体厚度的确定 21 7.1.6 合成塔封头的确定 21 7.1.7 接管的确定 21 7.1.8 折流板的确定 22 7.1.9 管板的确定 22 7.1.10 支座的确定 22 7.1.11 合成塔设计结果汇总表 22 7.2 水冷器的设计 22 7.2.1 传热面积的确定 22 7.2.2 管子数n的确定 22 7.2.3管子的排列方式，管间距的确定 23 7.2.4 壳体直径的确定 23 7.2.5 壳体厚度的计算 23 7.2.6换热器封头的确定 23 7.2.7 容器法兰的选择 23 7.2.8折流板的设计 23 7.2.9 开孔补强 24 7.2.10支座 24 7.2.11 水冷器设计结果汇总 24 7.3循环压缩机的选型 24 7.4 精馏塔的选型和控制 25 7.4.1 常压塔 25 7.4.2加压塔 25 7.5甲醇合成厂的主要设备一览表 25 八、合成车间布置设计 26 8.1厂房的整体布置设计 26 8.2合成车间设备布置的设计 26 九、安全生产设施[11，12] 26 9.1安全阀的设置 27 9.2高压管路的设计 27 十、公用工程设施 27 十一、“三废”处理方案与思路 28 10.1甲醇生产对环境的污染 28 10.1.1废气 28 10.1.2废水 28 10.2处理方法 28 10.2.1废气处理 28 10.2.2废水处理 28 十二、经济效益估算 29 12.1投资估算 30 12.2劳动人员的确定 30 12.3生产成本估算 30 12.3.1计算数据 30 12.3.2生产成本计算 31 12.4总销售收入 32 12.4.1价格的确定 33 12.4.2年销售总收入 33 12.5年利润总额 33 12.6投资回收期 33 12.7综合技术经济指标 33 十三、设计结果评析 34 十四、心得体会与致谢 34 十五、参考文献 35 一、 设计任务 （一）课程设计题目 年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计 （二）设计条件 1 原料来源：天然气，海南天然气厂供 2 产品：甲醇（一级） 3生产能力：30万t/a 4 热源条件： 加热剂：天然气燃烧及生产过程的废热 冷却剂：循环水，进口温度≤30℃ 出口温度≤40℃ 5 生产时间：全年连续生产330天，每天工作24小时，三班制。 6 生产厂址：洋浦工业开发区 7 当场天候温度：最高40℃， 最低8℃，平均18—25℃