年产30万吨甲醇生产工艺初步设计.doc

1、年产30万吨甲醇生产工艺初步设计XXXX 大 学毕 业 设 计题 目： 年产30万吨甲醇生产工艺初步设计 学 号： XXXXX 姓 名： XXX 年 级： XXXX 学 院： XX学院 系 别： 化工系 专 业： 化学工程与工艺 指导教师： XXXXX 完成日期： XXXXXXXXX 145摘要甲醇是简单的饱和脂肪醇，分子式为CH3OH。它是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。因此，经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计采用焦炉煤气为原料年产30万吨甲醇，以满足国内需求。设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用以原料气经“栲胶脱硫、干法脱硫、甲烷转化、催化合成、三塔精馏”工艺路线生产甲醇。设计的重点是生产工艺设计论证、工艺计算及设备设计选型。此外，在设计中充分考虑环境保护和劳动安全，以减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。关键词：焦炉煤气；脱硫；

2、转化；合成；精馏AbstractMethanol is a simple kind of saturated aliphatic alcohols, of which the chemical formula is CH3OH. It is a crucial chemical raw material and clean fuel, which is widely used and plays a key role in the national economy. In recent years, with the exploitation of downstream products of methanol and the popularization of methanol as a fuel, there is an increasing demand for methanol. Therefore, through analysis and comparison of various raw materials and synthesizing process, the de

3、sign uses coal gas of coke oven as raw material to produce methanol of 300,000 tons per year, in order to meet the domestic demand.The design follows the principle of advanced technology, mature process, economical rationality, safety and environmental protection”, and the gas of raw materials chooses the process route which is desulfurization of tannin extract, desulfurization through dry process, conversion of methane, catalytic synthesis, rectification of three columns to produce methanol on

4、the basis of full demonstration on the advanced production methods, process and equipment configuration at home and abroad. The focus of the design is the demonstration of design of production process, calculating of process and selection of equipment. In addition, during the design environmental protection and labor safety have been taken into accounts in order to reduce the emissions of “three wastes”, strengthen the treatment of “three wastes, ensure the safe production, eliminate and minimiz

5、e the damage of the production by plant on the workers. Key words: gas of coke oven; desulphurization; transformation; synthesis; distillation目录一总论11概述11.1甲醇的性质11.2产品用途11.3甲醇在国民经济中的重要性21.4甲醇的市场需求21.5焦炉气生产甲醇的方法22设计的目的和意义22.1设计的目的22.2设计的意义33设计依据和原则33.1设计依据33.2设计原则34设计范围35项目建设的条件45.1厂址选择45.2原料供应45.3水、电、气的供应46甲醇生产能力及产品质量标准46.1生产能力46.2产品质量标准4二生产流程设计论证61原料气脱硫61.1硫化物的危害61.2脱硫方法确定71.3脱硫的反应101.4脱硫操作条件142甲烷转化工艺162.1甲烷气体的危害162.2转化方法确定162.3转化的反应172.4转化催化剂介绍182.5转化操作条件193甲醇合成工艺213.1合成的反应213.2合成催化剂介绍223.3合成设备

6、确定253.4合成操作条件274粗甲醇精馏304.1精馏技术简述304.2精馏方案确定304.3精馏设备确定334.4精馏操作条件341焦炉煤气储送说明362脱硫工艺说明363甲烷转化的工艺说明374甲醇合成工艺说明395甲醇精馏工艺说明406甲醇贮存运输41四工艺计算431物料衡算431.1栲胶脱硫段431.2甲烷转化段441.3合成段461.4精馏段512能量衡算542.1栲胶脱硫段542.2甲烷转化段552.3甲醇合成段572.4粗甲醇精馏段613主要物料消耗673.1原料及燃料673.2主要辅料68五主要设备设计和选型691脱硫段691.1脱硫塔的设计691.2再生槽的设计701.3脱硫段设备配置712甲烷转化段722.1转化炉的设计722.2甲烷转化段设备配置743合成段753.1 甲醇合成塔的设计753.2甲醇合成段设备配置784精馏段784.1产品冷却器的设计784.2常压精馏塔的设计834.3甲醇精馏段设备配置102六车间设计1051厂房布置原则1052厂房的整体布置设计1063车间设备布置设计1063.1合成车间1063.2精馏车间107七厂址选择1081建厂条件10

7、81.1建厂位置概况1081.2交通及水、电、气情况1101.3配套设施1121.4支持政策1122厂址比较与选择1132.1澄迈建厂优势1132.2澄迈建厂劣势1142.3厂址建议114八公用工程和辅助设施方案1161总图布置1161.1布置原则1161.2总平面布置1161.3占地面积统计1172工厂运输1173给排水1173.1给水系统1173.2工厂排水1184电力及电信1184.1电力1184.2电信1195供热1206分析化验1207外管1208维修120九环境保护与劳动安全1211三废处理1211.1甲醇生产中的“三废”排放及噪声1211.2生产运行中清洁生产1221.3 全厂“三废”排放状况1232甲醇安全生产1242.1甲醇的火灾、爆炸危险性1242.2预防甲醇火灾、爆炸的措施1252.3生产过程中职业危险、危害因素的分析1272.4主要防范措施1282.5自动控制及安全联锁1292.6劳动保护防范措施1302.7中毒事故处理措施131十经济效益估算1321企业组织和劳动定员1321.1机构设置1321.2生产和辅助车间设置1321.3生产班制和定员1322投资估算和

8、资金筹措1352.1投资估算1352.2资金筹措1363经济评价1383.1计算依据1383.2投资估算及资金来源1383.3产品成本估算1383.4销售收入及税金1403.5利润总额及分配1403.6贷款偿还140十一设计结果评析与总结141致谢142参考文献143附图1焦炉气储送流程图2原料气脱硫工艺流程图3甲烷转化工艺流程图4甲醇合成工艺流程图5甲醇精馏工艺流程图6甲醇贮存流程图7栲胶脱硫塔装配图8甲醇合成塔装配图9常压精馏塔装配图10合成工段设备布置图11精馏工段设备布置图12甲醇工厂总平面图一总论1概述1.1甲醇的性质甲醇是饱和醇系列中的代表，在常温常压下，纯甲醇是无色、不流动、易挥发、可燃的有毒液体，有类似于乙醇的性质。甲醇可与水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类等很多有机溶剂互溶，但不能与脂肪烃类化合物互溶。甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性能，其化学性很活泼，如氧化反应、氨化反应、酯化反应、羟基化反应、卤化反应、脱水反应、裂解反应等。其主要物理性质如下表：表1-1 甲醇的主要物理性质1项 目数值项 目数值液体密度kgm3793.1临界常数蒸汽密度kgm31.43临界温度Tc240沸点64.65临界压力pcMPa7.97熔点97.8生成热kJmol1闪点气体25

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