年产3万吨改6万吨甲醇工艺设计方案.doc

毕业设计(论文) 题 目: 年产3万吨改6万吨甲醇工艺设计 学习中心:安阳奥鹏学习中心 年级专业:0609级化学工程与工艺 学生姓名:王军强 学 号: 指导教师: 郭志强 职 称: 高级工程师 导师单位:安化集团公司合成二车间 中国石油大学(华东)远程与继续教育学院 论文完成时间: 2008 年 4 月 15 日 摘 要 本设计介绍了甲醇的性质、用处及目前发展情况进行了概述,对年产3万吨甲醇生产装置的现状作了细致的调查、资料的查阅和数据的搜集,通过年产6万吨甲醇生产装置的工艺计算,系统的物料衡算和主要装置的能量衡算,并对年产3万吨甲醇生产装置扩产为年产6万吨甲醇生产装置的可行性进行了深入得分析,以节能降耗为原则,充分利用原有设备,新增部分瓶颈设备,采用新触媒,新工艺,用新技术改造传统项目,在原有设计的基础上对不合理的部分进行改进,提高了生产规模,生产能力由3万吨扩大到6万吨。 关键词:年产6万吨甲醇生产装置中间换热器 合成反应器 催化剂 目录 摘 要 i 目 录 ii 第1章 前 言 1 第2章3万吨甲醇工艺装置情况 2 2.1工艺流程简介 2 2.2 主要设备技术规格 2 第3章 6万吨甲醇合成工艺的计算 4 3.1工艺计算 4 3.2计算基准 4 3.3计算过程 4 第4章 6万吨甲醇合成工艺的分析 5 4.1甲醇合成热力学分析 5 4.2 平衡常数 6 4.3 副反应 7 4.4甲醇合成催化剂及反应条件 7 4.4.1催化剂 7 4.4.2 反应条件 8 第5章 6万吨甲醇合成装置物料和能量衡算 9 5.1 甲醇合成回路设计 9 5.2 合成系统物料衡算 9 5.3 合成反应器热量衡算条件 11 5. 4中间换热器热量衡算 13 第6章 结 论 15 致 谢 17 参考文献 18 第1章 前 言 目前,甲醇在有机合成工业中,是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。20年前,全世界约有40~50%的甲醇用于生产甲醛,其余部分则用于生产农药、药品、合成树脂、甲胺及溶剂等。70年代以来受世界性能源危机的影响,促进了甲醇化学的研制和开发.甲醇广泛用于合成各种重要的高级含氧化学产品如醋酸、醋酐、甲基叔丁基醚MTBE、甲酸甲脂、醋酸乙烯、乙二醇等。目前国际市场上甲醇应用领域正在逐步扩大,生产技术不断改进提高,作为碳一化学的核心产品,甲醇工业的发展前景十分广阔。国内甲醇用途也在不断扩大,由于今后甲醇将大量用作醋酸等有机合成产品的原料,以及用作掺合燃料,预计今后十年内甲醇仍将是一种紧俏的产品。安化集团甲醇采用无烟煤为原料,固定层气化制取合成原料气--水煤气 ,鲁奇低压合成工艺,设计能力为年产三万吨精甲醇。以节能降耗为原则,用新技术改造传统项目,同时在尊重原有设计的基础上对不合理的部分进行改造整顿,生产能力由3万t/a扩大到6万t/a的规模。 第2章 3万吨甲醇工艺装置情况 2.1 工艺流程简介 水煤气经压缩机一、二、三段加压(1.8MPa,45℃)送到合成工段,依次进入滤油器、第1换热器和变换气换热后与2.5 MPa蒸汽混合,混合气经第2换热器与变换气换热后进入变换炉,变换炉出来的变换气依次进入2换、1换换热后进入变换气煮沸器,与脱碳液换热后经水冷、分离后进入变脱塔,脱硫后的变换气(温度≤45℃)进入CO2吸收塔脱除CO2,脱碳后的净化气经水冷分离后依次进入预脱塔、水解塔、精脱塔控制总S含量0.1PPm,最后送到压缩机四段入口。 从压缩四段出来的精制气(5.0MPa,45℃)与循环机出来的循环气混合后进入油过滤器除去油份,经中间换热器与出塔气换热至200-210℃进入合成塔,合成反应后混合气含甲醇约5-7%,温度240-260℃,出塔气经中间换热器、甲醇水冷器降温至45℃以下进入甲醇分离器,分离出的液体进入闪蒸槽减压闪蒸后送往精馏工段。分离后的气体进入循环机加压循环利用,循环气中的一部分作为驰放气回收,以控制系统压力和惰性气体含量,合成塔温度借助于汽包饱和蒸汽压力来控制。 2.2 主要设备技术规格 序号 设备名称 设备主要参数及工艺技术规格 台数 1 压缩机 最初吸气压力:0.002MPa(表压) 最终排气压力:5.5MPa 形式:四列对称平衡型MPa(表压) 活塞行程:360mm 容积流量:150m3?min 2 2 循环机 最初吸气压力:4.9MPa 最终排气压力:5.3MPa 活塞行程:240mm 容积流量:29m3?min 4、形式:二列对称平衡型、 1 3 中变炉 DN 1800×30 H 10347 筒体∮1800×30 L7300 设计压力:2.