年产50万吨甲醇厂的设计——毕业论文.doc

本 科 毕 业 设 计 题 目 年产50万吨甲醇厂的设计 学 院 医药化工学院 专 业 材料化学 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 摘要：本文分析了甲醇市场和甲醇用途对甲醇合成工艺进行论证，选择了煤制甲醇工艺同时给出了厂址的选择；利用软件Aspenplus进行了模拟计算，得到了物料衡算和能量衡算；最后，对其进行了经济分析，说明该设计是可行的！关键词：煤制甲醇 ；市场分析；化工工艺；经济分析In this paper, the use of methanol and the market of methanol is analyzed, by analyzing  the existing methods of production of methanol, the route of coal to methanol, was selected. At the same time, the choice of site is given, the balance of material and energy is given by using the software of AspenPlus too. Finally, economic analysis was carried out, indicating that the design is feasible!Keywords: Coal to Methanol; Market Analysis; Chemical Process; Economic Analysis目录前言 1第1章 市场分析 11.1 产品性质及用途 11.1.1 产品性质 11.1.2 产品的用途 31.2 市场分析预测 41.2.1 世界甲醇市场分析 41.2.2 我国甲醇市场分析 51.3 市场预测 8第2章 生产工艺 102.1 工艺概述 102.2 工艺方案选择及论证 102.2.1 天然气制甲醇合成气工艺 102.2.2 焦炉煤气制甲醇合成气工艺 112.2.3 乙炔尾气制合成气 112.2.4 黄磷尾气制合成气 122.2.5 煤制甲醇合成气工艺 122.2.6 工艺的选择 132.3 煤制甲醇工艺论证 132.3.1 煤的气化 132.3.2 合成气变换技术 162.3.3 气体净化技术 172.3.4 甲醇的合成 182.3.5 甲醇精馏 21第3章 物料衡算及能量衡算 223.1 物料衡算 223.1.1 物料衡算概论 223.1.2 气化、比例调整及净化工段 223.1.3 合成、分离工段物料衡算 253.2 能量衡算 293.2.1 能量衡算概论 293.2.2 设备的热负荷 293.2.3 气化、比例调整及净化工段能量衡算 293.2.4 合成、分离工段能量衡算 31第4章 厂址选择及厂区总平面布置 344.1 厂址选择 344.2 厂址的地理位置、地质地貌概况 344.2.1 地理位置 344.2.2 地质地貌 344.3 建厂地区自然条件和资源 344.4 气象条件 344.5 建厂地区的交通运输条件 35第5章 经济分析 365.1 总投资估算 365.1.1 资金来源 365.1.2 贷款及还款方式 365.2 总成本费用估算汇总表 365.3 产品售价及产量 375.4 主要计算报表分析 385.4.1 财务现金流量 385.4.2 财务盈利能力分析 385.5 敏感性分析 39参考文献 41辞 谢 42年产50万吨甲醇厂的设计前言甲醇作为一种基础型的工业原料，它的用途非常广泛，已经占据了人类生产的一席之地。

它已经无形的方式深入我们的生活，虽然在生活中一般不会直接接触它但我们一定接触过用它生产的产品如农业生产中的化肥，油漆用的甲醛，还可以用作汽车的燃料我们已经离不开甲醇了，随着社会的发展，对甲醇的消耗可能会更加大在我国，甲醇的生产投入会更加大当前的生成能力很快将跟不上需求，所以本设计立足国情，设计了以煤为原料合成甲醇的工艺其中，对甲醇的国内外市场进行分析，发现了这广阔的市场，然后进行工艺的论证与选择，接着模拟计算，厂区的选择，最后进行经济分析第1章 市场分析1.1 产品性质及用途1.1.1 产品性质甲醇(Methanol)，化学式CH3OH，分子量为32.04，相对密度0.7914 (20/4℃)，折射率(25℃) 1.44，熔点–97 ℃(176K)，沸点64.7 ℃ (337K)是无色、易挥发、易燃、透明的液体，溶于水，正常温度下对一般的金属是没有腐蚀性的，除了铅、铝以外有点酒精的气味它的燃烧热为725.75KJ/mol，它的闪点为12.22℃，它的自燃点为463.89℃，它的蒸气密度为1.11，它的蒸气压为13.33KPa(室温100毫米汞柱），体积比在蒸气与空气混合后爆炸临界6-36.5 %，能与乙醇、水、酮、卤代烃、乙醚、苯和好多有机溶剂能够相混溶，但却不能和石油醚相溶，遇明火、热、氧化剂容易燃烧甚至爆炸。

挥发出来的气体也会物体油漆的表面完全腐蚀与大多数氧化剂发生接触后会发生化学反应甚至会燃烧在高温环境中装有甲醇的容器受热会有爆炸的安全隐患燃烧的时候是没有烟的并且火焰为蓝色，它的蒸气密度比空气打；即便是在很矮的地方也会扩散到很远的地方与明火相遇会立即复燃，甲醇能够和水互溶，任意体积比都可以但他俩不会形成共沸的液体;不只是水，甲醇还可以和好多有机化合物以任何体积比例互溶并且能够与有机物化合物中的100多种形成有共同沸点的混合物甲醇是一种非常重要的液体清洁燃料和化工原料，是大多数化工产物的基本产品和原料，可以从一些固体的原料，比如说煤炭呀，也有一些液体的原料比如说清油和石脑油、也可以从一些气体原料中提取，比如说油田气和天然气和煤里面的层气等第一步是部分氧化或者也可由蒸汽转化而制得杂合成气体，把这些再合成气经过一系类工序制得最终产品即甲醇由于甲醇生产工艺简单，反应条件温和，技术容易进步甲醇及其衍生物有着广泛的用途，现在甲醇已成为新一代能源重要原料，可生产一系列深度加工产品甲醇能与一些无机盐,形成一些可以结晶的化合物，这个叫做结晶醇如果还有进一步氧化，甲酸的最终产物是水和二氧化碳甲醇这种物质的化学性质非常活泼。

能发生加成、脱氢、酯化、醚化、氧化、取代一系列反应，和前面提到的一样，甲醇是一种非常重要的化工原料;除了可以加工生产涂料、农药、甲醛、纤维、农药、医药、染料、涂料、香料之外它还是是生产甲醇蛋白、甲酸甲酯、燃烧电池、乙酸、合成汽油、碳酸二甲酯、民用燃料的特别重要的原料，它也是非常优良的汽车能源和汽车燃料，比如说它可以合成甲基叔丁基醚（是一种汽车燃料添加剂）随着当代化工的飞速发展，它已经是化学界的首席产品，甲醇的用量越来越大，用途也是越广泛 在现如今，甲醇原料在中国乃至世界有机合的成工业中，它的重要性在有机原料中仅次于芳烃、烯烃随着当代科学技术的飞速发展以及能源结构的飞速改变，甲醇也在飞速的用于各种用途甲醇也是可以合成人工合成蛋白的原料，无毒性、转化率也较高、发酵速度也非常快，当然最大优势在于价格也非常便宜甲醇用途是如此的广泛话说回来，它主要还是应用于塑料、精细的化工这些方面，它也是用来制造硫酸二甲脂、甲醛、甲氨、醋酸、氯甲烷各种有机产品，并且它也是医药、农药的重要原料的其中一种它在精加工以后就是一种新型的清洁、绿色、无污染的燃料，同大家说的一样，它可以与汽油掺烧它也是安全容易运输的清洁、绿色、无污染燃料，它可以独自或者和汽油混合作为高效的车用燃料，用它可以节约不可再生资源的使用，也可和传统燃料互补，提高利用率。

除了燃料，汽车制造业也必定成为甲醇使用的巨头甲醇的使用不像传统那样了，许多潜在的用途早已远远超过它在化工方面的用途，早已渗透到国民经济的各个部落尤其是是随着当代能源结构的极大改变，甲醇必将是将来世界的主打燃料，需求量那可是相当的大甲醇虽然在我国目前的产量还是比较低的，但是根据近年来发展速度来看，近五年来甲醇的生产规模飞速扩大，产能越来越高再从我国的能源结构来看，煤制甲醇的方案已完全成熟，近些年煤制甲醇的工艺方案已经全面投入化生产，必定将来在我国甲醇替代石油化工和石油燃料，甲醇市场是一个空前巨大的市场而我国甲醇行业也无疑迅速扩大、发展 图 11甲醇球棍模型 图 12甲醇分子比例模型表 11甲醇的物理性质项目数据项目数据沸点/℃64.7着火点/℃463.89熔点/℃–97折光率（20℃)1.44闪点/℃11饱和蒸气压/kPa13.33密度/(g/cm3)0.7918燃烧热/(KJ/mol)725.76临界压力/ MPs8.09汽化热J/g94临界温度/℃239.5介电常数2.8黏度/mPa.s0.59溶解度(15℃)易溶于水爆炸极限%6～36.5表面张力/ mN•m-122.71.1.2 产品的用途很多工业都会需要甲醇，因为甲醇是工业中是非常基础的优良燃料与化工原料。

它主要被使用于工业中的塑料以及精细化工，它也是用来制造硫酸二甲脂、甲醛、甲氨、醋酸、氯甲烷各种有机产品，并且它也是医药、农药的重要原料的其中一种它在精加工以后就是一种新型的清洁、绿色、无污染的燃料，同大家说的一样，甲醇和汽油按一定比例混合使用也可以和氨以一起反应后可制得一甲胺 甲醇的用途:1、甲醇氧化制甲醛：甲醇在温度很高的条件下、加上一些固体催化剂就会被氧化制得产物甲醛现如今我国百分之四十以上的甲醇都被之城了甲醛，合成塑料，树脂一类的产品，当然还有前面提到的化工原料一类的在塑料中，我得提一下聚甲醛，聚甲醛合成的工程塑料是远高于其他工程塑料的，可用于各个行业之中，适用范围非常广它还可以用来加工制得乌洛托品、丁二醇以及将近一百多种其他产品2、甲醇氨化制甲胺：把化工原料甲醇和氨原料以一定的体积比混合，温度在370-420℃、压强在5.0-20.0MPa的情况下，让它和活性的铝混合后就可以制得，但产物是一、二、三甲胺，不过可以通过精馏把他们分离3、甲醇羰基化制醋酸：世界上百分之五十以上的醋酸都是由一氧化碳和工业甲醇在低压力的条件下制得的4、甲醇还可以和带羧基的有机物酯化而生成各种各样的酯一类的有机物。

5、甲醇可以和氯气、氢气混合催化反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷，最后可以生成四氯化碳有机硅与含氟树脂的原料可以是一氯甲烷，又是重要的甲基化剂，用于生产甲基纤纤维素、季胺化学品等二氯甲烷的用途有清除油漆、喷雾剂、一些药物的原料和晶片的制作生产三氯甲烷的物理状态转变会吸收大量的热量，可以用作制冷剂四氯甲烷可用行生产F-11、F-12等6、甲醇。