甲醇合成毕业论文.doc

沈阳工业大学毕业设计 专业： 班级：二班 姓名：张帅 前言 4 1.1 概述 5 1.2 甲醇的合成方法 10 1.3 甲醇的合成路线 11 1.4 合成甲醇的目的和意义 14 1.5 本设计的主要方法及原理 14 造气工段：使用二步法造气 14 合成工段 15 生产工艺及主要设备计算 16 2.1 甲醇生产的物料平衡计算 16 2.1.1 合成塔物料平衡计算 16 2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 23 2.2 甲醇生产的能量平衡计算 26 2.2.1 合成塔能量计算 26 2.2.2 常压精馏塔能量衡算 28 2.3 主要设备计算及选型 30 2.3.1 常压精馏塔计算 31 2.3.2 初估塔径 32 2.3.3 理论板数的计算 34 2.3.4 塔内件设计 37 2.3.5 塔板流体力学验算 40 2.3.6 塔板负荷性能 42 2.3.7 常压塔主要尺寸确定 44 2.3.8 辅助设备 46 参考文献 48 [5] 天津大学化工原理教研室 《化工原理》（上、下） 天津科学技术出版社，1994 48 结 束 语 50 前言 众所周知，甲醇是重要的化工产品，也是重要的化工原料，又是很有发展前途的重要燃料。由甲醇合成的后加工产品名目繁多，效益显著，市场非常活跃。甲醇作为一种新型燃料，市场前景非常看好，作为燃料的甲醇在四年之内增长了12倍。 合成甲醇技术是煤化工技术在能源转换的背景下研究开发的，其宗旨是以水煤气为原料，扩大炭资源的使用范围，缓和石油危机。随着天然气资源的大量开发，加之天然气转换成合成气的技术日益成熟，使以天然气为原料经合成气合成的甲醇比以煤炭为原料经合成气合成的甲醇在市场上更具竞争力。因此在合成甲醇的原料中用的最多的是天然气。现在世界上几乎所有大型的生产甲醇的厂家均采用天然气，这是因为天然气转化合成气比较容易，是合成甲醇的最理想原料，而且市场价格低，用其他原料生产出来的甲醇成本较高，无法与天然气相竞争。 1 总 论 1.1 概述 甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。 1. 生产的发展 1） 世界甲醇工业的发展 总体上说，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。[1]据Nexant Chen Systems公司的必威体育精装版统计，全球2004年甲醇生产能力为4226.5万t/a[2]以下是最近几年的甲醇需求统计。 全球主要地区甲醇消费构成 2001年 2002年 2003年 2004年 按用途分 甲醛 940(31) 970(32) 1010(32) 1050(33) MTBE 830(28) 810(26) 780(25) 760(22) (其中美国） 470(16) 430(14) 340(11) 270(8) 醋酸 270(9) 290(9) 300(10) 310(10) MMA 90(3) 90(3) 100(3) 100(3) 其他 880(29) 900(29) 930(30) 970(30) 需求合计 3020（100) 3060(100) 3100(100) 3180(100) 按地区分 亚洲 920(30) 940(31) 990(32) 1040(33) 北美 1000(33) 1000(33) 980(31) 970(31) 西欧 630(21) 640(21) 650(21) 670(21) 其他 470(16) 480(16) 490(16) 500(16) 需求合计 3020(100) 3060(100) 3110(100) 3180(100) 从上表可以看出，到2004年为止，甲醇仍主要用于制造甲醛和MTBE。用于制造甲醛的甲醇用量随年份成增长趋势，而MTBE 的需求量则逐年降低。亚洲需求量增长比较迅速，与此相反，北美地区需求则在减少。 目前, 国外以天然气为原料生产的甲醇占92% ,以煤为原料生产的甲醇2. 3% , 因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAV Y (原I. C. I)、O PSO E、U hde、L u rgi 公司甲醇技术等, 不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大, 其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。 DAV Y 甲醇技术特点 DAV Y 低压